阻燃溫拌瀝青混合料在隧道路面中的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著我國大型公路隧道、跨江海隧道工程的大規(guī)模建設(shè),相比剛性路面瀝青路面具備易養(yǎng)護(hù)和良好的抗滑性、平整性與降噪性能,正成為隧道路面鋪裝的主流。但由于瀝青路面材料本身存在一定的可燃性,因此需要提高隧道路面瀝青材料的防火阻燃性能,同時(shí)考慮到在隧道內(nèi)進(jìn)行瀝青路面鋪裝時(shí)封閉的施工環(huán)境,集阻燃技術(shù)與溫拌技術(shù)的于一體的阻燃溫拌瀝青混合料應(yīng)運(yùn)而生,成為一種理想的隧道路面材料。
　　結(jié)合現(xiàn)今運(yùn)用成熟的往瀝青材料中摻加阻燃劑降低其可燃性和摻加溫拌劑降

2、低混合料施工溫度的做法,分別選擇三種有代表性的瀝青結(jié)合料、阻燃劑和溫拌劑,借助于正交試驗(yàn)方法進(jìn)行試驗(yàn)研究,以極限氧指數(shù)、針入度、軟化點(diǎn)、低溫延度、旋轉(zhuǎn)粘度等為考核指標(biāo),通過基本分析和正交分析綜合考察了阻燃劑(溫拌劑)種類、劑量、瀝青種類對(duì)各指標(biāo)的影響規(guī)律。
　　通過對(duì)極限氧指數(shù)的正交分析得出所選擇的三種阻燃劑在相同劑量水平下FRl的阻燃效果最好,同時(shí)在4%～8%的劑量范圍內(nèi)氧指數(shù)隨著阻燃劑用量的增大幾乎呈線性增長；三種阻燃劑均會(huì)導(dǎo)

3、致25℃針入度減小,減小幅度與用量正相關(guān),不同程度的提高軟化點(diǎn)指標(biāo),對(duì)于FRl阻燃劑還可改善結(jié)合料的溫度敏感性；但三種阻燃劑均會(huì)導(dǎo)致瀝青延度減小,對(duì)低溫性能有不利影響。綜合考慮阻燃效果和瀝青結(jié)合料的路用性能指標(biāo),阻燃劑種類選擇FR1,考慮到工程應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)成本和兼顧性能指標(biāo)阻燃劑摻量定為4%。
　　研究發(fā)現(xiàn)三種溫拌劑均可提高瀝青的高溫性能,同時(shí)Wl和W2使針入度指標(biāo)減小,而溫拌劑W3加入后瀝青各溫度的針入度數(shù)值相對(duì)原樣瀝青均有所增大

4、,同時(shí)W1和W2導(dǎo)致瀝青延度產(chǎn)生不同程度的降低,而W3對(duì)延度指標(biāo)影響很小,與針入度試驗(yàn)結(jié)果反應(yīng)的狀況相吻合,從瀝青低溫性能角度出發(fā)宜選用W3溫拌劑。通過對(duì)不同溫度布氏粘度的測(cè)試和分析發(fā)現(xiàn),相同的用量水平下W3的降粘效果最好,從溫拌劑用量和降粘效果的關(guān)系分析發(fā)現(xiàn)3%的溫拌劑的用量比較經(jīng)濟(jì)。
　　利用所確定的阻燃劑、溫拌劑種類及用量制備兩種阻燃溫拌瀝青結(jié)合料進(jìn)行了氧指數(shù)、基本路用指標(biāo)測(cè)試和DSR試驗(yàn)。兩種阻燃溫拌瀝青的極限氧指數(shù)與原樣

5、瀝青相比增幅均大于20%,氧指數(shù)均在25左右滿足阻燃要求；兩種外加劑同時(shí)加入后導(dǎo)致兩種瀝青試樣的針入度均變小,針入度指數(shù)PI增大溫度敏感性降低,軟化點(diǎn)和當(dāng)量軟化點(diǎn)指標(biāo)均有不同程度的增大,5℃延度與原樣瀝青相比均有所降低；DSR試驗(yàn)中與兩種原樣結(jié)合料相比,在不同的測(cè)試溫度下兩種阻燃溫拌瀝青的復(fù)合剪切模量℃測(cè)試值均增大,而相位角δ變小,不同溫度的車轍因子均增大。綜合分析各測(cè)試指標(biāo)表明兩種外加劑可以提高高溫性能,減小夏季發(fā)生車轍的可能性,同時(shí)

6、會(huì)一定程度的降低瀝青結(jié)合料的低溫性能。
　　對(duì)工程中采用的AC-13阻燃溫拌瀝青混合料進(jìn)行了配合比設(shè)計(jì),確定了礦料級(jí)配和最佳瀝青用量；在不同的拌和擊實(shí)溫度下制備阻燃溫拌瀝青混合料的馬歇爾試件,通過等體積參數(shù)的原則確定的施工溫度跟原樣的熱拌瀝青混合料相比降低20℃；根據(jù)所確定的混合料配合比在所確定的拌和與擊實(shí)溫度下成型試件經(jīng)性能檢驗(yàn)符合規(guī)程要求。
　　對(duì)同級(jí)配同油石比的原樣、溫拌和阻燃溫拌三種混合料進(jìn)行低溫彎曲蠕變?cè)囼?yàn),結(jié)合B