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,同時考慮到在隧道內(nèi)進行瀝青路面鋪裝時封閉的施工環(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)運而生,成為一種理想的隧道路面材料。
　　結(jié)合現(xiàn)今運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,借助于正交試驗方法進行試驗研究,以極限氧指數(shù)、針入度、軟化點、低溫延度、旋轉(zhuǎn)粘度等為考核指標,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、瀝青種類對各指標的影響規(guī)律。
　　通過對極限氧指數(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指標,對于FRl阻燃劑還可改善結(jié)合料的溫度敏感性；但三種阻燃劑均會導(dǎo)致瀝青延度減小,對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,阻燃劑種類選擇FR1,考慮到工程應(yīng)用的經(jīng)濟成本和兼顧性能指標阻燃劑摻量定為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Wl和W2使針入度指標減小,而溫拌劑W3加入后瀝青各溫度的針入度數(shù)值相對原樣瀝青均有所增大

4、,同時W1和W2導(dǎo)致瀝青延度產(chǎn)生不同程度的降低,而W3對延度指標影響很小,與針入度試驗結(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。通過對不同溫度布氏粘度的測試和分析發(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。
　　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)合料進行了氧指數(shù)、基本路用指標測試和DSR試驗。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,軟化點和當量軟化點指標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試驗中與兩種原樣結(jié)合料相比,在不同的測試溫度下兩種阻燃溫拌瀝青的復(fù)合剪切模量℃測試值均增大,而相位角δ變小,不同溫度的車轍因子均增大。綜合分析各測試指標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

6、會一定程度的降低瀝青結(jié)合料的低溫性能。
　　對工程中采用的AC-13阻燃溫拌瀝青混合料進行了配合比設(shè)計,確定了礦料級配和最佳瀝青用量；在不同的拌和擊實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溫度下成型試件經(jīng)性能檢驗符合規(guī)程要求。
　　對同級配同油石比的原樣、溫拌和阻燃溫拌三種混合料進行低溫彎曲蠕變試驗,結(jié)合B