戴憂華
廣東省南粵交通投資建設有限公司(510100)
瀝青路面在行車荷載和光照、空氣、雨雪等自然因素的反復作用下,瀝青混合料會產(chǎn)生老化[1],瀝青組分中的油分會逐漸減少,膠質(zhì)和瀝青質(zhì)會逐漸增加,導致瀝青混合料逐漸變硬變脆,從而縮短了路面的使用壽命[2]。進行瀝青的抗老化研究,改善瀝青混合料的抗老化性能,可以延長瀝青路面的使用壽命。
CAP是含活化物的雙組分混合瀝青還原劑,主要由改性乳化瀝青、表面活化材料、滲透材料、樹脂粘結材料等組成[3-4]。CAP利用瀝青還原劑穿透和軟化瀝青結合料,對老化的瀝青路面進行滲透和粘接,激活老化瀝青膠質(zhì)并提高其原有粘接性和彈性,使原有瀝青形成新的保護封層,抗剝落能力得到提高,延緩老化的時間,可以對瀝青路面進行預養(yǎng)護,延長道路使用壽命。
目前,在瀝青混合料中摻加CAP技術實施簡便、成本較低、可快速開放交通等優(yōu)點,得到越來越廣泛的應用,但是其對瀝青老化的具體改善效果,對瀝青基本性能的影響,仍然缺乏足夠的數(shù)據(jù)基礎。
通過一系列室內(nèi)試驗研究,分析了摻加CAP瀝青還原劑后瀝青的基本性能變化,以及抵抗老化的改善效果。
本次試驗材料是70號基質(zhì)瀝青和CAP瀝青還原劑。實驗時將原樣瀝青分成若干份裝入圓盤,每份瀝青重50 g,通過烘箱進行加熱,在163℃條件下對其進行5 h的薄膜烘箱老化。經(jīng)過檢測,70號瀝青老化前后的各項基本性能指標見表l。
通過表1可知,經(jīng)過5 h薄膜烘箱老化,基質(zhì)瀝青的各項指標均發(fā)生變化:針入度降低、軟化點升高、延度降低,60℃的運動粘度升高。這表明經(jīng)過旋轉薄膜老化以后,瀝青變硬、脆性增加、粘度有所提高。
表1 基質(zhì)瀝青老化前后的基本性能指標
將老化后的瀝青摻入CAP瀝青還原劑進行還原,為了使還原劑能與老化瀝青溶合均勻,在摻入CAP瀝青還原劑后進行攪拌,然后在常溫下放置24 h,以保證CAP瀝青還原劑和老化瀝青充分發(fā)生反應。
對摻加了CAP瀝青還原劑的老化瀝青進行基本性能試驗,試驗結果見表2。
表2 基質(zhì)瀝青基本性能變化
為了更直觀地比較瀝青老化前后和加入不同含量CAP還原劑后的指標變化,將表2的數(shù)據(jù)繪成柱狀圖和折線圖,如圖1~4所示。
通過圖1~4可知:
老化瀝青的針入度隨CAP含量增加而遞增,軟化點和延度CAP含量增加而遞減,這說明在老化瀝青加入CAP后關鍵技術指標都得到了修復,且老化瀝青中添加的CAP越多,對老化瀝青的粘性、稠度和延性的改善作用越好。
圖1 瀝青基本性能指標柱狀圖
圖2 老化瀝青的針入度隨CAP含量增長變化規(guī)律
圖3 老化瀝青的軟化點隨CAP含量增長變化規(guī)律
圖4 老化瀝青的延度隨CAP含量增長變化規(guī)律
通過室內(nèi)試驗,對老化瀝青的基本性能進行了分析,得到結論如下:
1)經(jīng)過5 h薄膜烘箱老化后,基質(zhì)瀝青的針入度降低、軟化點升高、延度降低、60℃的運動粘度升高。這表明經(jīng)過了旋轉薄膜老化以后,瀝青變硬、脆性增加、粘度提高。
2)老化瀝青的軟化點隨CAP含量增加而遞減,說明CAP可以改善老化瀝青的粘性。
3)老化瀝青的針入度隨CAP含量增加而遞增,說明CAP可以改善老化瀝青的稠度。
4)老化瀝青的延度隨CAP含量增加而遞增,說明CAP可以改善老化瀝青的延性。
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