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AC-13C 型布敦岩沥青改性沥青混合料
规范要求 100 90~100 68~85 38~68 24~50 15~38 10~28 7~20 5~15 4~8
规范中值 100 95.0 71.5 53
37 26.5 19 13.5 10
6
【收稿日期】2008-08-25
【作者简介】邱志永(1968-),男,湖南永兴人,永兴县交通局工程师,从事道路工程相关技术研究。
19.9
5
2.36~4.75 技术要求
2.96 2.96
≥2.60
≤2 ≤28 ≤30 ≥40
≥5
表 3 石灰岩细集料及填料物理指标试验结果
编号 1 2 3 4 5 6
规格(mm) 1.18~2.36 0.6~1.18 0.3~0.6 0.15~0.3 0.075~0.15
<0.075
表观相对密度 2.727 2.727 2.71 2.727 2.705 2.680
表 2 辉绿岩粗集料技术性能试验结果
规格 (mm)
表观相对密度 毛体积相对密度
吸水率(%) 压碎值(%) 磨耗值(%) 磨光值(BPN) 与布敦岩改性沥青 的粘附性
13.2~16.0 9.5~13.2 4.75~9.5
3.021 2.979 0.47 21.4
43
3.024 2.97 0.60
2.996 2.934
表 7 布敦岩改性(直投)沥青混合料体积参数和力学性 能指标
油石比 (%) 3.7 4.2 4.7 要求
毛体积 最大理论相 空隙率 矿料间隙率 沥青饱和度 稳定度
相对密度 对密度
(%)
(%)
(%)
(kN)
2.584
2.694
4.1
13.3
69.4
15.1
2.606
2.675
2.6
12.9
80.2
15.3
14.40 14.05 14.13 ≥14.0
61.4 70.4 78.5 65~75
17.4 16.5 15.2 >8.0
25.5 24.7 28.3 15~40
(3)布敦岩沥青改性(直投法)沥青混合料油石比的确 定:岩沥青按矿料的 2%加入到沥青混合料中,先干拌 120s, 然后加入基质沥青再拌和 180s。试验仍采用泰普克 70 号沥青, 按 3 个不同油石比制备试件进行马歇尔试验(击实温度控制在 155~160 ℃),结果见表 7。按确定最佳油石比的步骤,从表 7 中可以得到:OACmin=3.7%,OACmax=3.92%;毛体积相对密度没 有出现峰值,空隙率 3.5%所对应的油石比 3.9%介于 OACmin~ OACmax 之间,故 OAC1=3.9%;OAC2=(OACmin+OACmax)/2=3.81%。 综合考虑,选取最佳油石比 OAC 为 3.9%。
2.611
2.653
1.6
13.2
87.9
14.6
-
-
3~6
≥13.0
65~75
>8.0
流值 (0.1mm)
30.4 33.3 39.8 15~40
3.沥青混合料高温稳定性及水稳定性能检验 (1)高温稳定性检验:为了检验沥青混合料的抗车辙能 力,按最佳油石比分别制备标准试件,在 60 ℃、0.7 MPa 的 试验条件下进行车辙试验,结果见表 8。
表 5 基质沥青混合料体积参数和力学性能指标
油石比 毛体积 最大理论 空隙率 矿料间隙率 沥青饱和度 稳定度 流值
(%) 相对密度 相对密度 (%)
(%)
(%)
(kN) (0.1mm)
4.2
2.557
2.697
5.2
14.5
64.2
13.5
32.6
4.7
2.575
2.678
3.9
14.3
73.0
13.4
0.993 1.001 1.351 1.369
99.2 98.7
13.07 13.14
1.305 1.039
99.7
技术 要求
≥ 80%
(三)试验结果分析
从表 5、表 6、表 7、表 8、表 9 可知:采用布敦岩沥青 改性的沥青混合料具有优良的使用性能:1.马歇尔试验的各 项指标都达到规范的要求,其中,岩改性沥青混合料的马歇 尔稳定度在 15 kN 以上,远高于规范要求的 8.0 kN 和基质沥 青混合料的 13.4 kN。2.高温稳定性好:采用岩沥青颗粒直投 法的沥青混合料动稳定度为 3781 次/mm,岩改性沥青混合料 的动稳定度为 4650 次/mm,既能满足规范大于 2800 次/mm 的 要求,又明显优于基质沥青混合料的动稳定度 1671 次/mm。 3.水稳定性好:冻融劈裂抗拉强度比远高于规范要求的大于 80%的要求。
DS≥2800 次 /mm; CV≤20%
DS=3781 S=681.1 CV=18.0%
(2)沥青混合料的水稳定性检验:为了检验沥青混合料 的抗水损害能力,首先按最佳油石比分别制备标准试件,然 后进行了冻融劈裂试验,结果如表 9。
表 9 基质沥青混合料冻融劈裂试验结果 Nhomakorabea类型
试验条 试件高度
件
(mm)
【参考文献】 [1] JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].北京:人民交
通出版社,2004. [2] JTJ052-2000,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].北京:
人民交通出版社,2000. [3] JTG E42-2005,公路工程集料试验规程[S].北京:人民交通出
版社,2005.
(一)原材料试验
1.布敦岩改性沥青 试验采用泰普克 70 号 A 级道路石油沥青,改性剂是广西 中盛恒业工业发展有限公司所提供的“普敦”牌印尼布敦岩 沥青颗粒状产品。 岩改性沥青的加工是采用人工搅拌的方法:首先将基质 沥青升温至 150 ℃,加入岩沥青(掺配的比例——基质沥青: 岩沥青=65:35),搅拌温度为 145~152 ℃内,最高温度不 超过 155 ℃(瞬间温度),搅拌时间约为 30 min,使岩沥青 均匀地分散于沥青中,然后将岩改性沥青放入 150 ℃恒温烘 箱中静置 15~30 min,再分两次沉淀去掉成品中的少量粗砂 粒后即得到布敦岩改性沥青。将布敦岩改性沥青一次性地灌 入各种试验的模具中,进行常规指标检测,布敦岩改性沥青常 规指标见表 1。
- 74 -
通过率(%)
0.1 0.6 2.3 9.5
16 26.
100 0
AC13
禁区
筛孔(mm)
AC13C1
图 1 AC-13C1 与 AC-13C2 的矿质混合料组成设计图
2.最佳油石比的确定 (1)基质沥青混合料油石比的确定:试验采用泰普克 70 号沥青,按 3 个不同油石比制备试件进行马歇尔试验(击实温 度控制在 135~140 ℃),结果见表 5。按确定最佳油石比的 步骤,从表 5 中可以得到:OACmin=4.35%,OACmax=4.79%;毛体 积相对密度没有出现峰值,空隙率 4.2%所对应的油石比 4.6% 介 于 OACmin ~ OACmax 之 间 , 故 OAC1=4.6% ; OAC2=(OACmin+OACmax)/2=4.57%。综合考虑,选取最佳油石比 OAC 为 4.6%。
表 4 AC-13C 型沥青混合料组配计算结果
孔径(mm) 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
AC-13C1 100 95
74
47 32.6 19.5 13.9 9.4 6.8 5.2
AC-13C2 100 95.1 74.5 47.9 35.2 20.4 14.8 10.2 7.5 5.5
31.3
5.2
2.604
2.656
2.0
13.7
85.8
15.6
38.5
要求
-
-
3~6
≥14.0
65~75
>8.0 15~40
(2)布敦岩改性沥青混合料油石比的确定:试验采用布 敦岩改性沥青,成型 3 组马歇尔试件(击实温度控制在 145~ 150℃)。通过对试件物理力学指标的测定,结果见表 6。按确 定最佳油石比的步骤,从表 6 中可以得到:OACmin=4.4%, OACmax=4.98%;毛体积相对密度没有出现峰值,空隙率 4.2%所 对应的油石比 4.7%介于 OACmin~OACmax 之间,故 OAC1=4.7%; OAC2=(OACmin+OACmax)/2=4.69%。综合考虑,选取最佳油石比 OAC 为 4.7%。
- 75 -
2008 年第 10 期 (总第 110 期)
大众科技 DA ZHONG KE JI
No.10,2008 (Cumulatively No.110)
AC-13C 型布敦岩沥青改性沥青混合料的 室内试验研究
邱志永 1,李乃强 2,卢 喜 3
(1.永兴县交通局,湖南 永兴 423300; 2.南宁市高速公路管理处,广西 南宁 530022;3.岑溪市交通局,广西 岑溪 543200)
【摘 要】试验研究了 AC-13C 型布敦岩沥青改性沥青混合料的路用性能,结果表明,布敦岩沥青改性沥青混合料具有优
良的高温稳定性能及水稳定性能。
【关键词】布敦岩沥青;沥青混合料;性能
【中图分类号】U416.217
【文献标识码】A
【文章编号】1008-1151(2008)10-0074-02
岩沥青是一种天然沥青,它是古代石油渗透到岩层间, 经过长期的海底沉淀、承受压力和地质变化而形成的沥青岩, 挖掘后经破碎而成的微细颗粒状粉末,呈浅褐色,其中沥青 含量约为 20%~35%,其余均为石灰岩类矿物质。优质的岩沥 青是一种较好的改性剂,一方面是因为其能改善沥青混合料 的路用性能,另一方面是因为其施工工艺简单,岩沥青可以 直接加到沥青中搅拌均匀或直接像矿粉一样加到集料中。为 此,本文对印尼布敦岩沥青及其混合料的性能进行室内试验 研究,以供大家参考借鉴。