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氯盐侵蚀条件下沥青混合料性能损伤评价

2020-05-08熊锐蒋汶玉李科宏宗有杰李闯杨发

应用化工 2020年3期

熊锐,蒋汶玉,李科宏,宗有杰,李闯,杨发

(1.长安大学 材料科学与工程学院,陕西 西安 710061;2.交通铺面材料教育部工程研究中心,陕西 西安 710061;3.云南省交通投资建设集团有限公司,云南 昆明 650200)

盐分侵蚀作用使路面性能恶劣严重[1-3],氯化物是造成沥青混合料性能下降的主要化学成分[4]。沥青路面盐侵蚀大多基于小型宏观力学试验来研究盐侵蚀对沥青混合料的性能影响[5-9]。因此,出现了沥青混合料使用性能与宏观物理指标不对等现象[10]。现象学经验方法无法从本质上解释盐侵蚀条件下沥青混合料破坏模式及损伤机理[11]。

本文采用红外光谱、CT技术从细观研究盐侵蚀环境下沥青混合料损伤机理,并通过对比同龄期水和盐水浸泡试件前后内部图像灰度变化方差值,表征盐分对沥青和集料粘结面以及空隙率的影响,从而对混合料内部损伤进行评价。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

SK-90#基质沥青,主要技术指标见表1;粗、细集料均采用玄武岩,填料为磨细的石灰岩矿粉。矿料级配采用AC-13级配,各档集料通过率见表2;经标准马歇尔试验确定出沥青混合料最佳油石比为4.78%;工业盐(NaCl),基本指标见表3。

表1 SK-90#沥青主要技术指标

表2 AC-13矿料级配设计

表3 氯盐技术指标

BRUKER TENSOR Ⅱ型傅里叶红外光谱仪;日立ECLOS.16排螺旋CT。

1.2 劈裂强度(RT)测试

按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20—2011)采用标准马歇尔试验方法制作沥青混合料试件,其中4组试件(每组16个)记为AC(1)~AC(4)。另外4组试件(每组3个)记为AC1~AC4。实验条件见表4。为加速盐水侵蚀效果,采用饱和盐水(25%NaCl溶液)进行侵蚀实验,实验温度为25 ℃,干湿循环具体循环周期为24 h(浸泡环境12 h,干燥环境12 h),干燥条件为40 ℃烘箱中进行。……

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