添加剂在沥青混凝土中的应用

●14.刀川建材2011年第3期2011年6月Sichuan Building Materials。第37卷总第161期添加剂在沥青混凝土中的应用，赵国智(青海省建筑建材科学研究院，青海西宁810001)摘要:沥青添加剂的加入可以有效地提高沥青混凝加入路孚80后,沥青的针人度指数显著增大，软化点升土的骆用性能，本文通过对沥青混凝土外加剂的功能分析，高，稠度增大，沥青混合料的动稳定度有很大的提高，沥阐述了各种添加剂的特点，并针对不同类型添加剂介绍了青的15心延度有所减小，但拉力明显增大，5 C延度存在现场添加方法，对添加工艺和优缺点进行了分析。峰值，DT试验中1%切线模量增大，沥青混合料的低温弯关键词:沥青混凝土;添加剂;添加工艺曲试验中抗弯拉强度和夸拉应变都有较大幅度的增大，沥中图分类号: TU377文献标识码: B青的弹性恢复性能增强，沥青混合料的抗疲劳性能和水稳文章编号: 1672 -4011 (2011) 03 -0014-03 .定性都有一-定程度的改善。 路孚80000沥青添加剂价格适中，其对沥青混合料各项路用性能尤其是高温抗车辙性能0前言改善显著，在气候炎热、重载较多的路段推荐使用。沥青混凝土俗称沥青砼，经人工选配具有-定级配组1.2 TPS 添加制的性能成的矿料(碎石或轧碎砾石、石屑或砂、矿粉等)与一定比张锐[”在2006年研究新型拳加剂TS的路用性能，加例的路用沥青材料，在严格控制条件下拌制而成的混合料。人添加剂 TPS后，沥青结合料的针人度指数显著增大，软至2004年底，中国高速公路总长度已达到3.4x10'km，化点升高， 稠度增大，沥青混合料动稳定度提高,沥青结随着日益增长的交通量、车辆大型化及重载车的不断增加，合料的15 C延度减小,拉力明显增大, 5 C延度增大，直交通对路面的要求越来越高,且在我国，由于沥青路面施接拉伸试验(TT)中破坏拉伸应变增大， 小梁夸曲螨变试工期短、表面平整、养护维修方便，已经发展成为公路路验(BBR)中劲度模量减小， 沥青混合料的弯曲破坏试验中面的主要形式之-，因此如何提高沥青路画的使用性能已的抗弯拉强度和弯拉应变都有较大幅度的增大，沥青结合经成为广大道路工作者的重要课題。添加剂从广义上讲包料的弹性恢复性能有很大提高，通过诺漠图得出其稠度不括纤维加筋材料和沥青改性剂，改性剂指在沥青或沥青混变温度约为17 r,因此适合用于防治中国大部分地区的温合料中加人的天然的或人工的有机或无机材料，可熔融、缩裂缝。且加人添加剂TPS后，沥青混合料的抗疲劳性能分散在沥青中，改善或提高沥青路面性能(与沥青发生反应和水稳定性能也得到了较大的提高。或裹夏在集料表面上)的材料。由于沥青路面早期损坏的现1.3消石灰及复合型抗剥落剂象普遍存在，如老化、车辙、水损之类，严重影响公路通针对老化所引起的水损现象,罗丽武)等人于2006年行能力、行车安全、投资效益，直接和间接经济损失巨大，以AC -I3F型沥青混凝土为对象，探讨了老化对含无机消同时也造成了不良社会影响。通过- -定工艺， 在沥青中加石灰和有机抗剥落剂沥青混合料水稳定性的影响。试验结人- -定剂盘和种类的添加剂，能显著改善道路沥青的某些果与分析显示，消石灰、抗剥落剂均可显著改善其水稳定性能，有些添加剂甚至对沥青混合料的几乎所有性能都有性;含消石灰的沥青混合料，在未经老化、短期老化、及所提高，因此在沥青混合料中加入添加剂对提高沥青路面长期老化后，基本满足规范马歇尔试验残留稳定MSO≥的使用性能，延长路面的使用寿命，具有十分重要的意义。80%且冻融劈裂试验残留强度比TSR≥75%的要求;而含添加剂种类繁多，且具有不同的效果，因此我们在针对不抗剥落剂的沥青混合料，长期老化后两个要求均不满足;同地区、不同下垫面要合适的选用沥青混凝土添加剂来对老化可以降低含添加剂沥青混合料的水稳定性,含消石灰其进行改性，来达到使用要求。的沥青混合料长期老化后MSO、TSR 分别减小3%、6%,而含抗剥落剂的沥青混合料长期老化后MSO、TSR分别减沥青混凝土添加剂的应用小20%、13%，比前者的高17%和7%。1.4 PR 添加剂的性能按照改性剂的不同一般将其分为三类:即热塑性橡胶由于重载交通的作用， -些高速公路沥青混凝土路面类、橡胶类和树脂类。从20世纪40年代欧洲开始使用改出现了车辙等早期损害。李晋峰{'等于2007年开展了PR性沥青以来，已有60多年历史。从品种上看, 80年代初起Plas Module添加剂改性沥青对改善沥青混凝土抗车辙性能欧洲微经广泛使用过EVA,到80年代中期认识到S的优的相关材料试验研究， 并在粤赣高速公路浙青路面长陡坡良性能，EVA基南为SBS代替。由于单一材料改性效果的路段储镇了域验的.PR Pat Mol基加利改性沥背能盘不足，在传统改性剂的基础上，现在又出现了许多新型的中国煤化工王敏于2008.沥青改性剂，如TPS、 Sobi. Duolex, 路孚800等，这s年使些改性剂正越来越多地应用于我国的道路建设中。fHCNMH G爱土的高温稳定1.1路孚 8000添加剂的性能1.5 Inoval F200添加制的性能张亚军等人在2006年通过对路孚8000的研究表明,杨雪玲间使用lnorl改性剂以后，沥青标号及软化点2011年第3期刀川建材， 15.第37卷总第161 期Sichuan Building Materials2011年6月均可提高，改善了沥青老化性能，显著提高了沥青混合料然后运至拌和楼拌和仓旁，采用人力从拌和仓观察孔直接的高温稳定性、低温抗裂性等指标，并能达到国家规定的投放， 根据添加剂的不同，又有两种不同的添加顺序。直改性沥青标准的各项性能指标。试验结果表明，使用Inno接投入法的优点是使用方便，成本较低，只需要两个工人valt改性剂以后能减少SBS的用量，采用0.5% Innovalt轮流在拌 和仓观察孔投料即可完成添加剂的添加;缺点是E200代替1.5% SBS后,对改性效果不但没有影响反而还拌和仓观察孔处温度太高，工人添加时要忍受高温，同时能提高沥青性能。有害气体与粉尘不断排出，对长时间连续工作的投料人员.6 Duroflex添加剂的性能与外环境造成很大危害。废气、粉尘、高温、噪音等使工Duroflex 做为一种功能强大的沥青混凝土添加剂，具有人易产生疲劳，致使工人计数容易产生误差，少投或多投卓越的高温抗车辙能力和低温抗开裂能力，水稳定性及粘一包误差就很大。因此建议在使用直接投人法进行添加的附性也大大提高，使骨料表面的油膜厚度加大，从而提高. 时候要注意做好防护措施，并实行投料员与送料员各司其沥青混凝土的整体耐久性能，改善路面的化学稳定性，提职，以减少差错，同时多安排投料员进行轮流工作。高抗高温、抗水害性能，延缓了路面早期破损。使用Du-3.2现场加工法roflex可以全面提高和改善使用国产沥青拌制的沥青混凝土现场加工法有两种:一种是针对难溶于沥青的改性剂,质量，同时由于添加剂对集料酸碱性兼容性好，对中性或如SBS、PE等。这种现场加工模式基本上是在沥青拌和厂酸性石料都适用，这样可以大幅度降低道路建设成本，并工地，由一台改性沥青制作设备制作改性沥青供应一台拌解决了石料来源的问题。且相比使用任何聚合物改性沥青和机的联机制作模式;另外一种是针对易溶于沥青的改性或其他品牌的混合料改性添加剂具有明显的价格优势,给剂，如湖沥青、岩沥青、Sasobit、 化学改性沥青等。这种添投资人带来可观的经济效益。王建华”于2009年对海南东加方法是在现场将添加剂与沥青事先混合，然后放人沥青线高速公路大修工程中使用，效果显著。罐进行使用，由于改性剂易溶于沥青，因此使用的改性设1.7稀土添加剂的性能备相对简单，只需要进行搅拌即可。稀土添加剂是一种以稀土、发动机清洗废油及油脂厂3.3凤力吹送法下脚料皂化提取物作为复合改性剂，导热系数只有0. 121风力吹送法主要是针对纤维添加剂的使用。纤维添加W/(m . K)的材料。由于稀土微细粉粒添加剂混人沥青中机的工作过程是人工将袋装的纤维放人载料斗，进料螺旋降低了沥青和沥青结合料的导热系数,提高就是热阻，增输送器将料斗中的纤维物料送至料仓，由料仓中的打散器强了路面对气温、荷载变化的抵抗能力。丁庆荣周于2010进行初步蓬松，通过筛网落到料仓下部，程控器根据来自研制出这种稀土冷铺沥青混合料,具有初始强度高、抗水拌和机的添加信号，计量供给螺旋升道器将纤维送入二级性、松散性及压实性好、贮存稳定和成型后路用性能优良蓬松，再由二级风机进一步细化，将设定量的纤维通过等特点，完全能满足高等级公路快速修补的需要，具有良PVC物料输送管，成雾状喷入搅拌缸[10]。此种方法中纤维好的应用前景。得到了充分的分散,计量较准确，实现了与拌和机的联动。3.4成品改性沥青2老路改建中添加剂的应用现场加工模式的缺点是不能贮存，因为它通常不使用在公共交通建设中，老路的改建也是占有很大的比重,稳定剂，要求当天生产的改性沥青当天使用完，所以其生传统做法-般是遵循利用老路、少占耕地和减少拆迁的原产率低，设备利用率低，因此成品改性沥青的使用越来越则，采取在老路面上直接罗列路面结构层。这样增加路面多。近年来这种模式发展也是特别快。结构层的厚度，使道路的容许承载力过高，提高路面高程，4结语并涉及调拱和调坡的工艺，增加施工难度，浪费材料及资沥青混凝土添加剂的选择及使用，是实践性很强的课金。沥青混凝土路面完全就地冷再生原理则是在原有路面的基础上，按照新的设计要求，选择性地掺入适量的骨料、题。选择合适的添加剂，合理控制舔加剂的用量，可以既水泥、石灰粉煤灰或泡沫沥青和水等添加剂，利用就地保证混凝士质量又使施工方便，还可以减少水泥用量，从冷再生机(专用机械，类似稳定土路拌和机，该拌和机能自而减少成本，如果添加剂选择不当或比例不对，会造成混动在拌和仓内喷酒再生剂和水)，在自然常温下，就地连续凝土强度的损失或者达不到预想的效果，所以合理使用添完成对旧铺层(路面和部分基层)的铣刨、破碎、黍加料、加剂是我们在工程中必须面对的问题，只有了解各种沥青摊铺等工序，随后用其他配套机械进行找平和碾压，最终混凝:土添加剂的性能，有针对性的选择合适的添加剂才能修建出一种特殊级配的路面基层(或底基层),称为FDR技达到改善沥青混凝土的性能，提高工程质量，从而缩短工期的目的。[ID: 6559]术。刘强于2009年等人结合工程实例，分析了使用二灰(石灰和粉煤灰)作添加剂就地冷再生基层的材料物理和力参考文献:学特性、工艺流程及应用前景，合理的解决了以上难题。1] 张中国煤化工加剂性能评价3添加剂的现场添加技术[2]:YHC NMH G,的性能[J].交.1 直接投入法通运输工程学报,006,6(4):36 -40.直接投人法是将添加剂预先按照每锅的使用量装好,(下转第17页)2011年第3期工川建材●17.第37卷总第161期Sichuan Building Materials2011年6月速作用。适当掺量的石灰石粉充当了C-H-S的成核基.(4)掺石灰石粉对混凝土耐久性的影响。石灰石粉的体,降低了成核位垒，加速了水化反应,可增加混凝土的三种效应均能使混凝土的孔隙减少:①填充效应，石粉对密实性。无论何种水泥，掺入石灰石粉均加速了其水化，水泥浆基体和界面过渡区中孔隐的填充作用，使浆体更为石灰石粉的细度越大，其早期抗压强度增长越明显。密实，减小孔踪率和孔径直径，改善孔结构;②活性效应，石灰石粉在水化早期不具备水化活性,水化后期生成水化4石灰石粉对混凝土性能的影响碳铝酸盐，并与其他水化产物相互搭接，使水泥石结构更(1)掺石灰石粉对混凝土工作性能的影响。陈剑雄,加密实;③加速效应，石灰石粉微细颗粒分布于水泥和粉李鸿芳，陈寒斌("等人用比表面积为130 0000 cm'/g的石灰煤灰之间，充当了C-H-S的成核基体，降低了成核位石粉等质量取代水泥配制高性能混凝土，当取代水泥的质垒，加速了水化反应，可增加混凝土的密实性。随着混凝量分别为5%、10%、20%和30%时，混凝土的初始坍落土密实度的增加，也提高了混凝土的抗渗性和抗冻性等耐度比不掺石灰石粉的混凝土提高了23 -38%。结果表明:久性指标，最终提高混凝土的耐久性。不掺石灰石粉的混凝土拌合物坍落度经时损失比较大，60 .5结论min的坍落度损失25%以上，而掺人石灰石粉的混凝土拌和物坍落度损失较小。由于石灰石粉具有良好的形态效应(1)在配制高强高性能混凝土时，掺入适量的超细石和填充效应，其在混凝土中与水泥水化相比用水量少，因灰石粉可以减小混凝土的坍落度损失，提高坍落度保持性而可以减少拌合物的用水量。因此，在配制高强高性能混能，改善新拌混凝土的工作性能。凝土时，掺人适量的超细石灰石粉可以减小混凝土的坍落(2)混凝土掺人石灰石粉后，保持混凝土流变性能-度损失，提高坍落度保持性能，改善新拌混凝土的工作性致的情况下，可以显著降低混凝土的用水量，从而能改善能。硬化后的混凝:土孔结构，使得混凝土内部结构更加紧密，(2)掺石灰石粉对混凝士强度的影响。周明凯[5等人最终提高了混凝土的强度。的研究认为石粉对水泥水化具有增强作用，认为石粉在水(3)掺人石灰石粉，能够改善混凝土由于自干燥作用泥水化反应中起晶核作用，诱导水泥的水化产物析晶，加而产生的 自收缩效应，并且这种作用随着石灰石粉掺量的速水泥水化并参加水泥的水化反应，生成水化碳铝酸钙，增加而增加。并阻止钙矾石向单硫型水化硫铝酸钙转化。(4)石灰石粉的填充效应、活性效应和加速效应均能混凝土掺人石灰石粉后可使粉体粒度分布得以优化，使混凝土的孔除减少, 增加混凝土的密实度,继而也提高当混凝土掺用高效战水剂后，在搅拌过程中，水泥、矿物了混凝土的抗渗性和抗冻性等耐久性指标,最终提高混凝掺合料、石粉颗粒之间发生紧密堆积效应，混合体系的堆土的耐久性。积密实度增大，可填充空隙减少，需水量降低。因此在保(5)石灰石粉可以作为混凝土矿物掺和料的一个品种，持混凝土流变性能一致的情况下， 可以显著降低混凝土的以弥补粉煤灰供应之不足。[ID: 6521]用水量，从而能改善硬化后的混凝土孔结构，使得混凝土参考文献:内部结构更加紧密，最终提高了混凝土的强度。(3) 掺石灰石粉对混凝土干缩的影响。李悦，丁庆 [1] 李晶.石灰石粉掺量对混凝土性能影响的试验研究[D].大军(01等人在石灰石粉在水泥混凝土中的应用一文中对石灰连:大连理工大学,008. .石粉掺量为10%、20%和30%的混凝土收缩性能进行了测2] 李俊毅.掺惰性材料水泥混凝土抗冻性试验研究[J].低温建试。结果可以看出基准混凝土的收缩率最高，石灰石粉可筑技术1997 ,19(3);11-12. .以降低混凝土的收缩，并且掺量越高，降低效果越明显。[3]涂成厚. 石灰石粉的应肌[J].国外建材科技19999 ,20(4).例如，石灰石粉掺量为30%的混凝土28d收缩率比基准混[4]陈釗雄 ,李鸿芳,陈寒斌石灰石粉超高强高性能混凝土性能研究[J]施工技术,2005 ,34(4):27 -28.凝土降低了40%。上述现象的形成原因可以归结为:①石[5] Zhou Mingkai, Peng Sheoming, Xu Jian et al: : Efeet of Stone Pow-灰石粉中的CaCO,和水泥中的CjA形成了膨胀性的产物水der on SIoe Chpping Concrete[ J]. Joumal of Wuhan University of化碳铝酸钙;②石灰石粉表面光滑，消耗水量低，在低水Technology( Mater-ials Sciences Edion) ,996,11(4) :29 -34.胶比的情况下相当于增加了水/水泥的比例，因此能够改善[6]李悦,丁庆军 石灰石矿粉在水泥混凝土中的应用[J].武汉理由于自干操作用而产生的自收缩效应,并且这种作用随着工大学学报2007 ,29(3) :35 -39.石灰石粉掺量的增加而增加。(上接第15页)[7]王建华 沥青混凝土添加剂Durolex在大修工程中的应用[3]罗立武， 刘方， 叶光华、含添加剂沥青混合料老化后的水[J].山西建筑，2009, 35 (26) :260-261.稳定性[J],中南公路工程, 2006 (10); 28 -31.[8] 丁庆荣， 鲁永发，王英稀土改性沥青混凝土路面低温养[4]李晋峰， 邱志雄PR Plast Motdule 添加剂在长陡坡沥青路面护新材料探讨[J].公路. 2010, (1), 185-188.中的应用[J]. 中外公路, 2007, 27 (4): 69-72.[9]中国煤化工沥青混凝土路面[5] 王敏. PRPLAST. S沥青混合料添加剂在公路养护工程CNMH G(7): 329-中的应用[J].科技之友，2008, (23); 8-10.MYH[6]杨雪玲。 Inovalt 改性沥青添加剂在沥青路面中的应用研究[10] 董放红， 金志强.浅谈SMA施工中木质纤维的使用[J].[J].成果与运用，2008, (1): 44-46.华东公路，200，, (10).