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含盐高湿地区沥青抗剥落剂的应用

[导读]:为提高含盐高湿地区沥青混合料的水稳定性,首先采用改进的水煮法初步确定各抗剥落剂在含盐高湿环境下的合理掺量;然后对掺有不同抗剥落剂的沥青混合料进行冻融劈裂试验和动水压力冲刷劈裂试验,优选适合含盐高湿环境的抗剥落剂种类;最后进行浸水汉堡车辙试验、常规车辙试验和低温弯曲试验,确定含盐高湿环境下抗剥落剂的最佳掺量范围.

水损坏是高速公路沥青路面的主要损坏类型之一,严重影响路面的服务水平和设计使用寿命,且维修养护耗资巨大.在临海含盐高湿地区,沥青路面的早期水损坏现象更加严重.为减少沥青路面的水损坏,在沥青或沥青混合料中掺加抗剥落剂,是增强沥青与集料的粘附性、提高沥青混合料抗水损害能力的常用措施.但是,目前针对抗剥落剂的研究大多是在常规淡水环境中进行的,抗剥落剂在含盐高湿环境水分和氯盐双重作用下的性能如何一直未见相关的研究.因此,有必要针对含盐高湿环境的特点,开展试验研究以确定适合含盐高湿地区的抗剥落剂种类及其合理的掺量范围.


1 沥青抗剥落剂的应用

水煮法是评价沥青与集料粘附性应用最广泛的方法,但水煮法的试验结果不定量,且采用5级分级指标,分级较粗,不能很好区分粘附性相差不大的沥青在粘附性等级上的差别.文中采用称量法并引入剥落率指标,同时采用10级的分级标准来减小同一粘附等级上沥青剥落率的差异。


2 优选

在试验前将马歇尔试件置于5%NaCl溶液中干湿循环15次以模拟含盐高湿环境的侵蚀作用,其中在30℃NaCl溶液中浸泡24h后取出在室温下放置24h为1次干湿循环.与冻融劈裂试验相比,动水压力冲刷劈裂试验可以更好地区分不同抗剥落剂性能的优劣.这是因为二者的试验环境完全不同,动水压力冲刷劈裂试验与沥青路面实际受力状态比较接近,而冻融劈裂试验属静态试验,与沥青路面的实际受力状态相差甚远,说明采用静态试验来评价沥青混合料的水稳性能存在一定的不足.



3 结论

1)抗剥落剂P、H、A 和T在老化前均能改善含盐高湿环境下沥青与集料的粘附性,但经过短期老化后,胺类抗剥落剂H 的性能显著下降,非胺类抗剥落剂A、T在含盐高湿环境下的耐老化性能优于胺类抗剥落剂P、H.

2)经过老化后,掺有不同抗剥落剂的混合料的冻融劈裂强度比均有不同程度的下降,掺有抗剥落剂P的混合料降幅最大,掺有抗剥落剂A和T的混合料次之,掺有抗剥落剂A的混合料在老化前后的冻融劈裂强度比均最大.

3)动水压力冲刷劈裂试验能够模拟沥青路面的实际受力状况,掺有抗剥落剂A的混合料的冲刷劈裂强度比最大,抗剥落剂T次之,抗剥落剂P最小,建议含盐高湿地区采用抗剥落剂A来改善混合料的水稳性能.

4)根据抗剥落剂A的掺量对沥青混合料高、低温性能和水稳定性的影响,以改善混合料的水稳定性同时兼顾高、低温性能的原则确定含盐高湿地区抗剥落剂A的最佳掺量范围为沥青用量的0.5%~0.6%.






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