温拌再生沥青混合料水稳定性评价
2015-10-21段小兰
【摘要】本文采用冻融劈裂试验,对掺有40%RAP旧料的温拌再生沥青混合料的水稳定性进行了评价。具体分为对RAP回收沥青路面材料过2.36mm筛与未过2.36mm筛所构成的温拌再生沥青混合料的水稳定性进行评价,并探究了分别掺入分散剂与SBR胶乳后对温再生沥青混合料水稳定性的影响。
【关键词】老化;温拌;低温
一、原材料
(一)集料
本次试验新集料采用石灰岩,产地重庆綦江,旧料中的砂、石等集料有一定的磨损使沥青混合料在功能上有所降低,但从性能上讲砂、石等粗集料并未失效。
(二)沥青
本课题所掺入的新沥青为SK-70#基质沥青与SK-ID SBS改性沥青,旧沥青的各项物理指标均达不到标准要求已经失去了路用性能。所以需要加入新沥青以保证混合料的路用性能。
二、AC-13型沥青混合料温再生配合比设计
本课题采用AC-13型沥青混合料,将旧料用2.36的筛孔过筛,RAP旧料掺配比例为40%,温拌剂的掺量为17.19g(6个马歇尔试件),旧料的统一加热温度为110℃,新集料加热温度为150℃,拌和温度为140℃,压实成型温度为130℃。表1为回收沥青路面材料级配组成。
表1 AC-13温拌再生沥青混合料级配组成
筛孔尺寸 0.075 0.2 0.3 0.6 1.18 2.36 4.75 9.5 13.2 16
设计级配 5 9 12.8 18.7 24.3 37.2 52.3 75.8 94.2 100
旧料级配 5.4 7.7 10.6 14.5 19.6 27.2 46.5 77.8 98 100
三、温拌沥青混合料水稳定性评价
本文试验使用万能材料试验机进行沥青混合料冻融劈裂抗拉强度测量。
(一)基质沥青对温再生沥青混合料水稳定性的影响
本文首先使用SK-70#基质沥青作为胶结料对未过筛旧料进行冻融劈裂试验。试验结果如下表2所示:
表2 基质沥青对温再生沥青混合料水稳定性的影响
旧料筛分 冻融区别 劈裂抗拉平均值/Mpa TSR/%
旧料未过筛 未冻 1.346 88.2
已冻 1.187
由上表可知,当使用基质沥青作为胶结料时,温拌沥青混合料的冻融劈裂抗拉强度比达88.2%,水稳定性较高。但在后续的高温车辙试验中,基质沥青表现不理想。所以决定增设加入SBS改性沥青进行冻融劈裂试验,探究改性沥青对温拌再生混合料水稳定性的影响。
(二)SBS改性沥青对温再生沥青混合料水稳定性的影响
由试验得到SBS改性沥青冻融劈裂试验数据如下表3所示。
表3 SBS改性沥青冻融劈裂强度数据
旧料过筛情况 冻融区别 劈裂抗拉平均值/Mpa 标准差 TSR/%
过筛 未冻 1.291 0.020881 78.5
已冻 1.013 0.042218
未过 未冻 1.253 0.103449 80.13
已冻 1.004 0.087531
由上表知,當使用SBS改性沥青时,对旧料未过2.36mm筛所成型的温再生混合料,其冻融劈裂抗拉强度比为78.5%。当旧料过2.36mm筛时,TSR达到80.13%,说明旧料过筛更好地保证旧料的均匀性,成型试件后在结构上较未过筛旧料所形成再生料的水稳定性更高。
(三)分散剂对温拌再生沥青混合料水稳定性的影响
本文主要通过对比试验,即向再生沥青混合料中加与不加分散剂,而分别成型马歇尔试件。设置4组不同的分散剂用量(以一个标准马歇尔试件计)分别为1g,2g,3g,4g。成型4组马歇尔试件,每一组6个试件,冻融试验结果见下表。
表 4 冻融劈裂强度试验数据
序号 未冻强度A/MPa 已冻强度A/MPa TSR/% A 空隙率/%
1 1.841 1.768 96.03 2.3
2 1.594 1.573 98.68 2.8
3 1.386 1.400 101.01 3.5
4 1.369 1.530 111.76 3.4
从以上表4可以看出,当分散剂用量为1g时,温拌再生沥青混合料的劈裂强度较高,当分散剂用量增大时,马歇尔试件的强度均呈下降趋势。说明分散剂掺量较高时,并不能使再生料强度不断增大。
四、结论
1) 采用温再生技术后,再生沥青混合料的水稳定性仍然可以满足使用要求。
2) 当采用SBS改性沥青作为胶结剂时,其抗冻强度有明显提高。
3) 当引入分散剂作为添加剂时,会对再生沥青混合料的水稳定造成影响。当使用量较小时,如改善再生料的水稳定性,当分散剂掺量过大时,反而会降低再生料的水稳定性。
参考文献:
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作者简介:段小兰,女,重庆垫江人,在读硕士研究生, 主要从事路基路面方面研究。