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浅析新型环保节能混合料WMA在我国高等级公路中的应用 |
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浅析新型环保节能混合料WMA在我国高等级公路中的应用 |
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企业的效率。wma主要通过一定的技术措施使得沥青能够在相对较低的温度下很好地裹覆在集料上,具有良好的粘结和润滑作用,从而使沥青能在相对较低的温度下进行拌和及施工,同时保持混合料使用性能不低于hma。 目前的温拌技术可以大致分成2种原理:(1)在混合料拌和时,通过载体或者直接引入的水分,与热熔状的沥青接触产生大量蒸气,造成沥青体积膨胀形成泡沫沥青,沥青和易性增加使其可以在较低的温度下充分包裹集料,从而实现混合料在较低的温度下进行拌和和压实。该技术的主要影响因素有添加的水量、添加水的方式和沥青的温度。目前常用的产品有aspha-min, wam-foam, dat浓缩液温拌技术等。aspha-min在欧洲注册名称为eurovia,是一种合成沸石。成品为非常细的白色粉末状。它内含21%的水分,并于加热中释放出来。释放出来的水会在沥青中膨胀引起一种泡沫,增加工作性和能在较低温度下使沥青更好地裹附集料。该产品掺量为混合料重量比0.3%,它能使沥青混合料的生产温度减低到130~145℃,可降低生产和摊铺温度大约300c,由此可减少30%的燃料消耗。在施工过程中,只需在拌和的过程中直接投人仓内。wam-foam是由位于英国伦敦的壳牌国际石油公司和位于挪威奥斯陆的kolo-veidekke公司共同开发的产品。该方法的第一阶段是将温度为100~120℃的软质结合料加入到集料中进行拌和以达到良好裹附。在第二阶段,将极硬的结合料泡沫化后加入到预裹附的集料中。这样,软质结合料和泡沫化的硬质结合料都起到降低结合料粘度的作用从而实现良好的工作性。localHost掺加wam-foam的wma在不影响沥青混合料性能的前提下,能在100~121f之间拌和,并在80~90℃之间碾压。它能降低50%的二氧化碳的排放量,且每降低300c,浓烟排放量就减少50%。添加dat浓缩液温拌技术,是美德维实伟克公司evotherm温拌技术的第二代技术,第一代技术为基于乳化平台温拌技术。在沥青混合料温拌过程中,向拌和锅内喷注添加剂,该添加剂为表面活性水溶液(dat)它能够在沥青混合料拌和过程中,在胶结料和混合料内部形成润滑结构,是实现温拌沥青混合料工作性的关键成分。da t溶液呈棕色或橙色,p h值为2. 5~3. 5。根据使用场合不同,其掺加比例亦有所不同,一般拌和楼沥青拌和采用固含量为15%的dat溶液,其掺加比例为m(dat):m(沥青)二5:95;室内试验采用固含量万7%的dat溶液,其掺加比例为m (dat):m(沥青)二10:90。(2)加入低熔点的有机添加剂到沥青或者混合料中,从而改变沥青的粘温曲线,降低拌和温度。目前主要有sasobit,asphaltan-b等。sasobit是一种来自南非的低温熔点的有机添加剂。它与前两者不同,它不是通过产生泡沫而提高混合料的低温工作性,而是通过化学反应降低沥青粘性。sasobit的熔点温度刚低于其沸点温度,_且在温度超过115℃时能完全溶解在沥青中。sasobit的加人可降低30℃的沥青生产温度。在熔点以下,sasobit会在沥青胶结料中形成网状结构以提高稳定性和抵抗车辙能力。sasobit可使较软的沥青提高到较高等级以克服高温下的变形和泛油。为达到最佳性能,sasobit的推荐掺量为重量比的3%,不超过4%0asphaltanb是一种粒状的低分子酷化蜡,是由一种基于montan蜡的物质与高分子碳氢化合物混合而成的,熔点与sasobit接近,通过提高沥青的流动性来保证混合料的低温工作性。加人asphaltanb可提高沥青混合料的压实和抵抗车辙能力。生产厂家推荐asphaltanb的掺量为重量比的2%~4%。它可在搅拌楼中投入,也可直接加人到沥青或改性沥青中。 考虑到利用有机添加剂添加方式比较自由,可以采用自动添加方式进行投放,也可以进行人工投放,不会影响拌和楼的生产,实现温拌技术具有施工方便、可操作性强等特点,以及aspha-min, dat等wma拌和楼生产时会有水蒸汽排出,会影响拌和楼的生产效率,最后选用sasobit温拌添加剂进行试验。温拌添加剂的添加方式总体上可分为预先投到沥青罐中和生产时投到混合料拌缸中两种方式,为比较两种方式对沥青胶结料的影响,对温拌添加剂添加方式进行了室内模拟试验。试验方法是比较温拌添加剂添加到sbs改性沥青在170℃保温1小时和24小时主要技术指标变化情况,试验结果见表1。从表1可知,sasobit添加到改性沥青中,针入度较原样沥青减小,软化点增加,粘度降低,延度降低,随着170℃下保温时间的延长,沥青延度有了显著的下降,其它指标变化则相对较小,温拌添加剂的添加方式不能在使用前投放到改性沥青中,否则会对沥青混合料的低温性能产生不利影响,添加需在拌和楼拌缸中进行。 表1 sasobit添加剂对不同贮存时间沥青胶结料技术指标影响 2.沮拌沥青混合料路用性能 采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验研究wma的水稳定性,试验结果见图1;采用车辙试验研究wma的高温稳定性,试验结果见图2;采用小梁弯曲试验研究wma的低温抗裂性能,试验结果见图3:采用20 0c抗压强度与弹性模量试验研究其力学性能试验结果见图4。此外,还进行了室内降温速率试验,试验结果见表2。 [1] [2] 下一页
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