关于TLA及TLA改性沥青的应用研究现状
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TLA湖沥青简介特立尼达湖沥青是产于南美洲特立尼达特的天然沥青,简称TLA(Trinidad Lake Asphalt)。
研究表明,TLA的化学成分十分稳定,大约含52~55%的沥青,35~39%的矿物质,9~10%的有机物和一些挥发性物质合成的水。
正是由于这些矿物质具有坚硬特点和稳定的结构,从而使用TLA具有独特的性能。
TLA的针入度太小,即使加热也无法直接与矿料拌和均匀,所以不能直接使用,通常都是与普通石油沥青掺配使用,作为改性剂,特立尼达湖沥青是世界上唯一被广泛使用的湖沥青,我国执行公路改性沥青路面施工技术规范的5.2.4条款。
通过不同掺量TLA和石油沥青掺配,可制得不同稠度的针入度等级要求、质量均匀的湖沥青改性沥青。
1 国外研究概况特立尼达和多巴哥湖沥青是世界上最早应用于商业的天然沥青之一,文献表明,1595年三月,沃尔特•罗利爵士(Sir Walter Raleigh)发现了这种混合物沥青材料。
最初尝在海边或海岸附近捞出或捡这种混合物沥青。
沃尔特•罗利爵士使用过这种混合物沥青修补船只的裂缝等,后来人们逐渐发现这种混合物沥青的其他性能极佳。
经过反复尝试利用这种混合物沥青特性,在不同的环境和条件下使用。
直到1888年由美英商人成立特立尼达湖沥青公司(Trinidad Asphalt Company,这种简单单纯的利用才发展到商业性的水平。
从那个时期开始,这种混合物沥青成为修筑路面的首选材料,使用量急剧上升。
1870年德士美公司在美国新泽西州的纽华市铺设了世界上第一条湖沥青道路。
1880年,美国华盛顿特区在城市街道的路面工程中也应用湖沥青铺筑路面。
用这种湖沥青材料铺设的道路。
在当时路面使用寿命极长,维修费用低而著名。
由于湖沥青含有大量的抗老化的物质,一般沥青在超高温度下,沥青极容易老化,这样就大大缩短了沥青混合料的使用寿命,结合湖沥青这种特点,国外逐渐在浇注式沥青混合料铺装上应用。
1981年英国Humber大桥采用湖沥青作为改性剂和沥青原材料铺装了这种改性技术。
特立尼达湖改性沥青性能与施工工艺浅析[摘要]本文简要介绍了特立尼达湖(简称TLA)改性沥青的材料性质及材料质量技术要求,叙述了TLA改性沥青混合料路面的施工工艺,得出了TLA改性沥青有着非常好的推广应用前景,也为我国改善铺面工程技术性能提供了一个新材料选择方案。
[关键词]TLA改性沥青;TLA改性沥青混合料;材料性质;质量技术要求1 前言特立尼达湖沥青是世界上著名的天然沥青,产于南美洲的特立尼达湖,由于TLA是经过了几千万年在地壳压力和高温的作用下充分氧化聚合形成的天然物质,从而使特立尼达湖沥青具有独特的性能,具有软化点高、热稳定性好、抗氧化能力强、耐油、耐酸碱性能好等优点。
TLA掺加到石油沥青中作为沥青改性剂,由于两者有较好的混溶性,就得到了TLA改性沥青。
TLA改性沥青是由沥青质、树脂和油分及部分不溶物组成,由于其具有较小的针入度、高软化点及少量矿物质灰分,使得TLA改性沥青在高温稳定性及低温性能方面有较好的表现。
“七五”国家科技攻关期间,为了解决我国修建高速公路的优质沥青缺乏的问题,交通部组织了代表团专程赴英国对TLA改性沥青进行技术考察,并参观了施工现场,切实感到TLA改性沥青的各种优越性,但由于当时价格昂贵,未能被中国引进及大面积推广。
此后重庆嘉陵江大桥、钱塘江大桥、东海大桥也相继采用了TIA 改性沥青。
由于其表现出了令业内人士欣喜的路用性能,自验收通车至今,没有出现明显的变形、开裂和泛油推挤,黏结剂的黏韧性抵挡了寒冬及酷暑不同气候的变化,节省了大量的结构维护费用,从而得以广泛应用,从以上我们可以看出,深入开展特立尼达湖改性沥青性能与施工工艺的研究,具有重要的经济价值和现实意义。
下面就TLA改性沥青及混合料的主要性质及施工工艺进行简要介绍。
2 TLA改性沥青的材料性质及质量技术要求TLA改性沥青具有持久的稠度特性(耐老化),且温度敏感性降低,经研究得出TLA改性沥青能提高高温条件下的稳定度和承载能力,并且改善了繁重荷载下的变形抵抗性能和寒冷地区及繁重荷载下的开裂抵抗性能,具备在各种气候条件下均良好的韧性,另外TLA改性沥青提高了燃料油渗漏的抵抗性,使行车噪声小,舒适且富有弹性,使用周期长,可达20~50年的服务寿命。
改性沥青使用技术中的问题及发展趋势郝培文(长安大学公路学院)一.改性沥青在我国的发展背景随着交通运输事业的飞速发展,沥青路面以其独特的优势也得到迅速发展。
但由于轴载和轮压的不断增加,这对沥青路面的使用性能提出了更高的要求,为了适应重载交通,改性沥青的应用越来越广,回顾我国改性沥青的发展,大致经历了如下的发展历程。
在80年代我国主要以橡胶粉和SBR改性沥青有了大的发展,但由于受设备和工芑的限制,没有得到大面积的推广应用。
90年代初,我国从,奥地利引进NOVOPHALT PE改性沥青技术,并成功用于首都机场高速公路和机场东跑道罩面工程中,这拉开了我国大面积使用改性沥青的序幕。
由于国外改性沥青技术的引进,人们才发现制约我国改性沥青技术的发展,主要是生产设备,于是从业90年代中后期我国在改性沥青生产设备上有了长足的发展,并形成了一定的生产规模。
目前为止,我国主要是以SBS改性沥青的过程中,随着人们对改性沥青的再认识,也发现其存在一定的问题,本文将对其进行分析。
二.改性沥青适用场合改性沥青由于其价格一般较高,其使用应该在充分考虑能价格比的情况下来决策。
一般情况下改性沥青优先用于以下场合:(1)气候条件恶劣;(2)交通繁重;(3)特殊路面结构;(4)特殊重要路段。
三.改性沥青使用模式改性沥青在我国的使用,有如下生产模式:1.现场加工模式该种模式是在现场将加工设备与沥青拌和设备相对接来生产改性沥青。
其优点是基质沥青.改性剂的品种和质量易与控制,缺点是存在储存性的问题和现场对接管道等。
2.工厂化生产模式该种方法是在工厂生产出合格的改性沥青,其优点是使用方便,缺点是难以控制原材料和离析问题。
3.组合式生产模式该法是在现场生产改性沥青,同时解决改性沥青的储存稳定性问题。
四.改性沥青设计改性沥青设计一般采用如下的原则:1.用于制造改性沥青的基质沥青必须与使用的改性剂有良好的配伍性;2.基质沥青的标号由期望的改性沥青针入度要求通过试验确定,通常应选用比常用的沥青针入度大一级或几个等级的标号;3.基质沥青的针入度不得低于所制作的改性沥青的针入度;4.供应商在提供改性沥青的质量报告时必须同时提供基质沥青的质量检验报告。
TLA复合改性沥青在高速公路路面养护中的应用【中图分类号】tu748 【文献标识码】【文章编号】1674-3954(2011)03-0138-01杭州绕城高速公路是杭州市有史以来建设规模最大的交通基础设施项目,全长123公里,总投资约70亿元,历时10年建成通车。
由东、南、西、北四线和杭金衢共用段、石大线共用段六个部分组成环形状,按全封闭、全立交的高速公路标准修建,设计时速100公里/小时(绕城东线120公里/小时)公里。
其中绕城东线于1999年动工建设,2002年底建成通车,起点为海宁市沈士互通,终点为k23+481(杭金衢公用段相接处),其中k0+000~k14+100为双向四车道;k14+100~k23+481为双向六车道。
位于东线的下沙大桥(钱江六桥)地处钱塘江赭山湾顶部,向南跨越钱塘江至终点萧山红垦农场,与杭甬、杭金衢、沪杭高速公路相连。
桥梁全长7920米,跨江长度约2100米。
全桥为分离式双向六车道高速公路,桥面宽度34.5米,双向设2%横坡,主桥纵坡为2.5%,设计车速120km/h,设计荷载为汽车-超20级,挂车-120。
主桥桥面沥青混凝土面层原结构为4cm细粒式sbs改性沥青混凝土(ak-13a)+8cm中粒式沥青混凝土(ac-20i)。
随着杭州绕城高速公路运营时间增长,路段交通量增加明显。
绕城东线部分路段路面出现部分路面病害,其中下沙大桥(钱江六桥)部分路段变形类病害尤为严重,主要体现为车辙,具体处于主桥上坡路段第二及第三车道上坡路段这一特殊位置,大量超、重载车在上坡行车道上缓慢爬坡,路面受水平力和竖向力的复合作用,且轮胎与路面接触滞留时间长,造成沥青路面相互挤压逐渐形成车辙,应属于流动性车辙。
根据现场测量,车辙路段平均深度约2.6cm,最大深度达到3.5cm,根据《公路沥青路面养护技术规范》jtj 073.2-2001车辙病害分级规定,车辙深度≤25mm为轻度车辙,车辙深度>25mm为重度车辙。