温拌改性沥青及其混合料性能综合试验评价研究

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由于沥青路面行车舒适度高、养护维修工作简单,因此我国高速公路及城市道路多采用沥青材料进行铺筑,热拌沥青混合料是其主要组成部分。传统热拌沥青混合料压实温度和拌和温度偏高,生产过程中不仅会消耗大量能源,还会产生大量有害气体和粉尘。不仅不利于施工人员身体健康,还会对环境产生严重污染。为解决上述问题,相关学者提出了温拌沥青。温拌技术通过降低沥青粘度来降低沥青混合料的压实及拌和温度,进而减少施工过程中的能耗和污染物排放量。本文依托某高海拔藏区公路工程项目,选用110号基质沥青、SBS改性沥青、SBR改性沥青,Sasobit、External ET-3100、Evotherm@M1三种温拌剂为原材料,制作出掺加不同种类、不同掺量温拌剂的沥青试样。采用布氏旋转粘度计测试沥青试样的粘度,评价三种温拌剂的降粘效果。通过针入度试验、软化点试验、延度试验、动态剪切流变试验、简支梁弯曲蠕变试验研究不同温拌剂对沥青流变性能的影响;采用车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和四点弯曲疲劳寿命试验评价温拌剂对沥青混合料性能的影响。试验结果表明,当Sasobit掺量为3%、External ET-3100掺量为0.8%、Evotherm@M1掺量为0.8%时,均可使沥青混合料的拌和及压实温度降低20℃左右。Sasobit能提高沥青胶结料的高温性能,但会对沥青胶结料的中温性能和低温抗裂性能产生负面影响。External ET-3100温拌剂能改善沥青胶结料低温抗裂性能;Evotherm@M1使沥青胶结料高温性能和低温性能下降,提高了沥青胶结料的中温性能,其对沥青低温性能产生的负面影响远小于Sasobit。由沥青混合料部分试验可知,添加External ET-3100和Evotherm@M1后,沥青混合料的各项路用性能均符合规范要求。External ET-3100对沥青混合料的高温稳定性和水稳定性能产生负面影响,但能提高沥青混合料低温抗裂性能和抗疲劳性能;Evotherm@M1可提高沥青混合料的高温稳定性能和抗疲劳性能,并降低沥青混合料的低温性能和抗水损害性能。
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