低温冷铺沥青混合料的配合比

2019-08-23 版权声明 举报文章

《福建建材杂志》2014年第八期

1实验结果与讨论

1.1纸张实验方法目前,国际上大都采用经验方法判断冷铺沥青混合料的疏松性与压实性。结合有关研究成果,可从两方面来综合评价[3]。(1)将配置好的低温冷铺沥青混合料存放一周,取出120g,室温下分别置于厚实纸张上。均匀用力,将混合料用纸张滚成圆柱形,并来回滚动15次。(2)将纸张摊开观察混合料的压实性、疏松性、沥青与纸张的粘附情况、沥青与石头之间的粘附情况,然后参考制定的标准进行评级评分,并记录实验数据[4]。

1.2沥青的性能综合具体的评级评分标准(根据厦门某企业实验室提供)

1.2.1疏松性的评级评分标准(1)很好(96~100分):混合料成疏松状、无成团状或极少部分呈团状(有团状为96~99,无为100)。(2)好(81~95分):混合料较疏松,成团部分少于10%(成团为0~2%时为91~95,成团为2%~5%时为88~90,成团为5%~10%时为81~87)。(3)中(65~80分):纸张摊开后,成团部分于10%~25%(成团部分为10%~15%时为75~80,成团部分为15%~20%时为69~74,成团部分为20%~25%时为65~68)。(4)差(64分以下):成团部分在25%以上时为0~64。

1.2.2压实性的评级评分标准(1)很好(96~100分):混合料成团状,很结实,无疏松状或极少部分呈疏松状(有少部分分离为96~98,无为99~100)。(2)好(81~95分):混合料成团状,比较结实,疏松部分少于10%(疏松部分为0~2%时为93~95,为2%~5%时为88~92,为5%~10%时为81~87)。(3)中(65~80分):纸张摊开后,混合料较难成团状,疏松部分于10%~25%(疏松部分为10%~15%时为75~80,为15%~20%时为70~74,为20%~25%时为65~69)。(4)差(64分以下):疏松部分在25%以上时为0~64。

1.2.3沥青与纸张的粘附情况的评级评分标准(1)很好(85~100分):纸张上沥青的粘附面积少于5%(纸张上沥青的粘附面积几乎没有时为100,纸张上粘附面积为0~2%时为95~99,纸张粘附面积为2%~3%时为90~95,纸张粘附面积为3%~5%为85~90)。(2)好(75~84分):纸张上粘附沥青的面积于5%~15%(面积为5%~10%时为80~85,面积为10%~15%时为75~80)。(3)中(60~74分):纸张上粘附沥青的面积于15%~35%(面积为15%~20%时72~75,面积为20%~25%时68~72,面积为25%~30%时为64~68,面积为35%时为60~64)。(4)差(59分以下):纸张粘附面积为40%时为45~60,纸张粘附面积为45%以上时为0~45。

1.2.4沥青与石头之间的粘附情况的评级评分标准(1)很好(90~100分):沥青与石头之间粘附很好,沥青很少脱落,脱落面积的百分率小于1%(沥青没有脱落并且粘附得很好为100,沥青少量脱落,沥青与石头之间粘附好为96,少量石块可见,绝大部分粘附很好为93,沥青脱落面积接近1%,为90)。(2)好(80~89分):沥青与石头之间粘附较好,沥青少量脱落,脱落面积的百分率于1%~10%(脱落面积大约1%~5%时为88~90,5%~8%为85~88,8%~10%为80~85。(3)中(60~79分):沥青与石头之间粘附较差,沥青的脱落面积为10%~25%(脱落面积为10%~15%时为75~79,脱落面积为15%~20%时为70~75,脱落面积为20%~25%时为60~70)。(4)差(59分以下):纸张粘附面积为40%时为45~60,纸张粘附面积为45%以上时为0~45。

1.3单因素实验

1.3.1乳化剂对混合料性能的影响当基料的量(石料500g,沥青18g,柴油3.06g)不变,改变乳化剂用量配制混合料五份,观察混合料的表观性状,实验结果如表1。从表1可见,乳化剂对混合料的压实性效果明显,在乳化剂为6.00%时粘结性很好,之后减小,所以6.00%时较合适。

1.3.2氢氧化钠对混合料性能的影响当基料的量(石料500g,沥青18g,柴油3.06g)不变,改变氢氧化钠的量实验结果如表2。从表2可见,氢氧化钠使沥青间的粘结性降低,沥青与石子之间的粘附情况变差,但各组之间的差异不大。说明氢氧化钠能降低沥青的软化点,降低粘度。根据上述实验最佳用量为2.78%。

1.3.3添加剂对混合料性能的影响当基料的量(石料500g,沥青18g,柴油3.06g)不变,改变添加剂的量实验结果如表3。从表3可见,从疏松性判断,混合料中添加剂的用量为28.88%时,效果最明显,疏松性较好。

1.3.4催干剂对混合料性能的影响当基料的量(石料500g,沥青18g,柴油3.06g)不变,改变催干剂的量实验结果如表4。从表4可见,先随环烷酸钴量的增加粘结性变好,增加到3.33%左右时为最好,后随量的增加粘结性与成膜情况变差,但差别不大。

1.3.5已二醇对混合料性能的影响当基料的量(石料500g,沥青18g,柴油3.06g)不变,改变防冻剂的量实验结果如表5。从表5可见,已二醇对混合料疏松作用随量的增大越来越明显,到33.33%以上时己二醇对混合料疏松性影响较小。

1.4多因素实验

多因素正交实验根据单因素实验得出的结果,单因素实验确定了单个因素对沥青混合料的最佳掺量,现用最佳掺量为中间值,按照表6取值进行正交实验(4因素3水平),正交因素水平表如表6,正交实验配方如表7,正交试验的评级评分记录如表8,正交试验表结果如表9。从表8可见,混合料的压实性和疏松性的分数都比较高,效果明显,成膜情况,沥青、石头和纸张的粘附情况的分数较高,效果也比较明显。从表9可见最佳配方为A1B2C2D1,影响最大的因素是添加剂,配方一的疏松性及与石头的粘附情况不够理想,配方二与纸张及石头的粘附情况不好,配方三的成膜情况较一般,配方四相对其它几个配方来讲都较理想,配方五与石头粘附情况不好,配方六的压实性不够好,配方七疏松性不理想,配方八疏松性较差,配方九成膜情况不好。所以最佳配方为配方四:石料500g,沥青18g(3.60%),柴油3.06g(17.00%),添加剂5.2g(28.88%),已二醇6g(33.33),氢氧化钠0.5g(2.78%),环烷酸钴0.4g(2.22%)。

2结论

在某企业沥青混合料的基础配方上,通过单因素实验和正交试验将氢氧化钠、添加剂、已二醇和环烷酸钴,得到沥青混合料适合在冬季低温度下储存并使用。配方如下:石料500g,沥青18g(3.60%),柴油3.06g(17.00%),添加剂5.2g(28.88%),已二醇6g(33.33%),氢氧化钠0.5g(2.78%),环烷酸钴0.4g(2.22%)。单因素实验能够确定单个因素对沥青混合料的影响,多因素实验能够综合各个因素对沥青混合料的影响,正交实验找出了最佳配方,也综合考虑了成本,保证沥青混合料配合比的经济性。

作者:周家强孙志建陈林峰甘扶平单位:福建科之杰新材料有限公司

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