国内外中温改质沥青性能比较
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国内外不同类型的沥青路面表层差异化对比作者:中交瑞通路桥养护科技有限公司-道路建养所-王争军沥青混凝土路面表面层为“磨耗层”,直接承受行车荷载的反复作用和自然因素的影响,具有保障行车安全的作用。
由于不同地区温度、降水等环境因素的差异化,对沥青路面表面层的要求不同,从而产生了不同类型的沥青混凝土。
目前,国内外关于沥青路面表面层采用的材料较多,如HMA(密级配沥青混合料)、SMA(沥青玛蹄脂碎石混合料)、OGFC(开级配抗滑表层)、SUPERPAVE、BBMA (薄层沥青混合料)等,不同材料具有不同的特点。
(1)HMA(密级配沥青混合料)HMA作为路面上面层,具有较好的高温稳定性、低温抗裂性,较好的抗滑性能。
在国内该类沥青混合料主要为AC(密级配细粒式沥青混合料),该类沥青混凝土施工工艺比较成熟,在国内应用比较广泛。
但是,若HMA在级配设计中设计不当,易形成悬浮密实结构,造成高温稳定性不足。
(2)SMA(沥青玛蹄脂碎石混合料)SMA具有较好的高温稳定性、低温抗裂性、抗疲劳性能,路表粗糙、抗滑,能够提高行车安全。
但是,SMA为骨架密实结构,对集料强度要求较高,施工工艺复杂,施工质量控制难度大,且工程造价较高。
其中,基质沥青的SMA的路用性能比SBS改性沥青的差,因此,国内对SBS改性沥青的SMA使用比较广泛。
同时,近年来橡胶改性的SMA(AR-SMA)在国内使用较多,具有较好的耐久性、疲劳性能及高低温性能;可以提高行车舒适性,降低车轮在路面上产生的噪音。
但是AR-SMA中作为结合料的橡胶沥青,温下易降解,不可长期储存;AR-SMA对施工温度的控制比较严格,施工要求较高;施工时气味较大,容易造成环境污染。
(3)OGFC(开级配抗滑表层)OGFC孔隙率通常大于18%,具有很好的排水、抗滑和降噪音功能,可防水漂、减少水雾,具有较好的高温稳定性。
但是,OGFC由于孔隙率较高,容易老化,混合料的耐久性差,对沥青结合料的性能要求较高。
关于不同种类改性沥青混合料路用性能对比分析摘要:伴随我国经济水平的不断提高,道路建设已经成为人们日益关注的焦点问题,尤其是在路面材料的选择上,更成为有关部门深入研究和探析的问题。
传统路面多直接使用沥青铺路,但在实际使用过程中,沥青却具有高温变软、低温变脆的特点,并且在车辆紧急制动的过程中,沥青路面还会出现车辙,这对公路的使用寿命以及强度造成巨大影响。
因此,对沥青路面进行改造已经成为当下有关部门的研究重点。
然而目前应用于沥青改性的材料较多,所以如何对沥青改性材料进行选择也成为一项重要的研究目标。
笔者通过本文对不同种类的改性沥青混合料路用性能进行对比分析,并给出结论。
关键词:改性沥青;SBS;增强剂;抗车辙剂;对比分析引言:当前,由于人们的生活水平在不断提高,在进行道路建设的过程中,汽车的保有量在现今已经十分巨大,因此传统的沥青道路已经不能满足人们的需求。
并且传统沥青具有高温变软、低温变脆的特点,这对道路的使用寿命以及道路强度影响较为严重,从一定程度上导致了道路维修成本增加等问题。
因此对传统沥青进行改进已经成为当前有关部门必须进行研究的重点。
近年来,对于沥青改性的研究层出不穷,也出现了种类繁多的改性剂,每种改性剂对于沥青性能的改变都不尽相同,如增加沥青弹性、使沥青具有抗车辙性能、改变沥青的软化、脆化点等。
综上所述,改性沥青混合料对于我国目前的道路建设具有重要作用,并可以从根本上推进我国经济水平的发展。
但是,在沥青改性材料的选择上,目前还具有一定争议,尤其是SBS、抗车辙剂、增强剂等改性材料,因此本文对不同种类改性沥青混合料路用性能进行对比分析。
一、改性沥青混合料概述(一)改性沥青混合料改性沥青混合料是利用改性材料与沥青混合,导致沥青固有性质发生变化的一种混合材料。
在实际使用的过程中,改性沥青混合料具有巨大优势,如增加沥青脆化点、软化点、增强沥青弹性等等。
并且改性沥青混合料在实际使用过程中具有一定优势,可以极大程度上提高道路的使用寿命和成型强度,因此改性沥青混合料对于提升道路稳定性具有重要作用。
1、耐高温车辙比较过大车辙,是我国当前高等级道路最常见的早期损坏类型。
一方面由于全球性的气候异常,我国大部分地区的高温季节都有延长和加剧的趋势;另一方面,我国公路货运超载超限形势严峻。
国内外的研究均一致表明,橡胶粉对于沥青的高温性能的改性效果是非常明显的。
在采用的掺量(18%)下,橡胶沥青的高温分级比基质沥青提高两级到三级,其提高幅度完全不输于当前最常用的SBS改性沥青。
2、低温性能比较在我国的东北地区和西北地区,冬季的极端最低温度可达-40℃,在大风降温季节大量产生的温度收缩裂缝一直是这些地区的主要病害类型。
实践证明,单纯的采用高标号的沥青解决不了问题,反而还会增加夏季高温季节车辙的危险,而即使采用室内低温检测效果较好的SBS改性沥青,在很多地区表现出来的效果也仅仅是将裂缝产生的时间向后推移了一些时间。
橡胶粉来自轮胎,其设计低温性能要显著优于SBS改性剂,另一方面,橡胶粉的添加剂量都是SBS改性剂的4倍以上。
沥青室内试验和模拟低温条件的混合料低温拉裂试验都显示了橡胶沥青在低温性能方面的优势。
此外,橡胶沥青和混合料在低温状态的模量都显著低于包括SBS改性沥青在内的其他沥青,这一特性被很多寒冷国家和地区用于建设冬季自动除冰道路。
3、抗水损坏性能比较水损坏造成的大面积坑洞,也是高等级路面最常见的早期损坏类型之一。
残留稳定度和冻融劈裂强度比,作为相对意义的无量纲值,被用来在评价混合料的水稳定性。
由上图试验结果可以看出,橡胶沥青混合料与SBS、基质沥青相比,冻融劈裂强度的比值TSR和残留稳定度却明显提高。
而浸水APA车辙深度比的结果来看,橡胶沥青的混合料的抗水害能力比其基质沥青有明显的增强,甚至优于SBS改性沥青。
4、抗老化性能比较老化的物理因素有热、光、电、高能辐射、和机械应力作用;化学因素有:氧、臭氧和其他化学介质(水、酸、碱、盐雾等);还有生物因素等。
在我国南方地区,高温状态下的氧化是路面老化的主要因素。
温拌沥青混合料技术中外发展及现状分析【摘要】本文介绍了温拌沥青混合料技术的由来,阐述了温拌沥青混合料技术在欧洲、美国以及我国的发展历程,分析了温拌沥青混合料技术的发展现状。
【关键词】温拌沥青;混合料;发展现状1.温拌沥青混合料的由来早在20世纪90年代,欧洲等地不少国家签署了《京都议定书》,这些国家承诺将大量地减少温室气体排放,热拌沥青混合料(Hot Mix Asphalt,简称HMA)行业也是其需减少排放的目标之一。
在此期间,欧洲德、英等国家开展了温拌沥青混合料(Warm Mix Asphalt,简称WMA)的研究,其目的是通过降低沥青混合料的拌和与摊铺温度,达到降低沥青混合料生产过程中的能耗与CO2等气体及粉尘排放量的目的,同时保证温拌沥青混合料具有与热拌沥青混合料基本相同的路用性能和施工和易性。
WMA可以降低沥青拌和时的粘度,在相同拌和效能下可以增加沥青对集料的附着,降低了青混合料生产及摊铺温度,与传统的热拌沥青混合料相比,其生产温度可以降低20~40℃。
WMA可以显著降低混合料生产过程中CO2气体、粉尘及有害气体的排放,既减少了对环境污染,又降低了对施工人员健康的危害程度。
2.WMA在欧洲的发展WMA首先由欧洲的Shell公司和Kolo-veidekke公司于1995年联合开发,并于1996年进行了现场试验。
在研制和使用初期,WMA是利用软沥青和乳化沥青来生产温拌沥青,这样生产出来的WMA虽然在性能上能和HMA相媲美,但生产成本却高出HMA20%。
为了降低成本,同时又不降低WMA 的性能,Shell 和Kolo-veidekke 在1998年开始用泡沫沥青和软沥青来生产温拌沥青,并制备WMA,这种WMA于1999年和HMA进行了现场对比试验,经过1年的春、冬季跟踪观测,WMA的使用性能良好。
因此,Shell 和Kolo-veidekke 在2000年的Eurobitumeê-Eu2roasphalt国际会议上第一次提出了WMA。