除冰填料对沥青混合料性能影响研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 除冰填料对沥青混合料性能影响研 究 【摘 要】为了研究除冰填料对 沥青混合料路用性能的影响，采用等体 积替代法进行沥青混合料配合比设计， 并对不同掺量除冰填料对沥青混合料高 温稳定性、低温性能以及水稳定性能进 行了对比分析。试验结果表明：除冰填 料对沥青混合料高温性能与水稳定性具 有显著影响，对低温性能也有一定影响； 建议将水稳定性与低温性能作为除冰沥 青混合料配合比设计关键控制指标，且 除冰填料替换掺量不应超过 50%。 中国论文网 /8/view-12929484.htm 【关键词】除冰填料；沥青混合 料；路用性能 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 0 引言 路面抗滑性能作为各种路面修筑 的关键指标，对保障车辆安全行驶具有 极其重要的作用。但在我国北方等冬季 寒冷地区，路面结冰使得路面抗滑性能 大幅减小，极易导致交通安全事故的发 生。传统方法中最有效的除冰措施一般 为撒布氯盐等融雪剂，但过量使用也会 导致一系列的问题，如土壤盐碱化、道 路周边植被遭到破坏、桥梁或水泥混凝 土路面裸露钢筋遭到腐蚀以及水体污染 等。近年来，环保型除冰融雪剂的研究 得到了较为广泛的关注，其中除冰沥青 混合料作为其中一种具有高效、经济以 及污染小的特点得到了一定的应用。该 技术最早始于 20 世纪 60 年代的欧洲， 瑞士、日本等国都有了较为广泛的应用 与推广，但我国目前研究相对较少，因 此有必要对除冰沥青混合料性能进行一 定的探讨1-9。 1 除冰机理 除冰沥青混合料实际是由含盐填 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 料取代部分矿粉，在低温雨水环境中， 通过表层沥青混合料与水膜在毛细作用 和行车荷载碾压作用下进行盐分置换， 进而使路面雨水形成含盐溶液以达到降 低冰点进而达到除冰防滑的目的。其中 除冰填料主要由 SiO2、NaCl 、MgO、CaO 等组成，起 有效除冰作用成分为 NaCl，占比达到 50%以上。除冰沥青混合料中除冰填料 的添加一般采用“ 湿法” ，即先将除冰填 料、矿粉与沥青混合制备除冰沥青胶浆， 再与集料进行混合，因此沥青混合料中 起除冰作用的主要为沥青胶浆。 2 试验设计 对比除冰填料与矿粉技术指标 （表 1）可看到，除冰填料密度较矿粉 表观密度相差接近 20%，若按传统等质 量法进行替代必然会导致混合料体积参 数的变化。因此除冰沥青混合料配合比 采用等体积法进行设计，即先采用未掺 除冰填料进行马歇尔法配合比设计，然 后采用等体积替换法进行除冰填料替换， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 替换比例取 0、30%、60%、100%，替 换质量 m 计算公式如下： 其中，1、2 分别为矿粉与除冰 填料表观相对密度，m0 为未掺除冰填 料前矿粉添加量（g） 。 3 除冰填料对混合料性能影响 3.1 高温性能影响 取不同掺量除冰填料进行除冰沥 青混合料试件制备，车辙试验结果如图 1 所示。 除冰填料的掺入对混合料的高温 性能具有不利影响，且掺量越高影响越 显著。当除冰填料掺量为 100%时，沥 青混合料动稳定度与 60min 累计车辙深 度分别降低 50%与增加至原来 3 倍。由 于除冰沥青混合料一般用于温度较低的 北方寒冷地区，相对而言对高温性能指 标要求较低，且当除冰填料完全取代矿 粉时其动稳定度也可达到 4000 次 /mm，符合施工技术规范相关要求，因 此可不将高温性能指标作为除冰沥青混 合料关键控制指标。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 3.2 低温性能影响 取不同掺加量除冰填料进行除冰 沥青混合料试件制备，低温弯曲试验结 果如图 2 所示。 分析可知，除冰填料的掺入对混 合料低温性能有一定影响，当除冰填料 完全取代矿粉时其极限破坏应变降低了 约 10%，且此时破坏应变值小于施工技 术规范对冬寒区低温性能指标的要求。 考虑到除冰沥青混合料的使用环境，为 保证混合料低温性能，建议除冰填料掺 量不大于 90%。 3.3 水稳定性影响 取不同掺加量除冰填料进行除冰 沥青混合料试件制备，水稳定性试验结 果如图 3 所示。 分析可知，除冰填料对混合料低 温性能具有较大影响，且掺量越大影响 越显著。当除冰填料完全替代矿粉时， 残留强度比与 TSR 均小于 80%，低于 施工技术规范对混合料低温性能的要求； 且当掺量为 60%时，残留强度比小于 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 85%，已不满足低温指标要求。从上述 曲线交点而言，为满足低温性能要求， 建议除冰填料搅坎淮笥 50%。若除 冰性能要求必须使用高掺量除冰填料时， 建议与能改善沥青与集料粘附性能的措 施配合使用，如掺入水泥、生石灰等。 4 结论 （1）除冰填料对沥青混合料高 温性能与水稳定性具有显著影响，对低 温性能也有一定影响，且掺量越高影响 越明显，非极端条件不建议使用高掺量 的除冰填料替代矿粉。 （2）就除冰沥青混合料使用环 境而言，低温性能与水稳