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温拌沥青混合料是一种“绿色环保型”的新型沥青混合料,它的生产及施工温度介于热拌沥青混合料和冷拌沥青混合料之间,同时又能保持和热拌沥青混合料基本相同的使用品质。温拌沥青混合料不仅能够节约能源,还能有效降低有害气体和粉尘的排放,因此,在日益注重节能环保的今天,研究和开发温拌沥青混合料技术具有十分重要的意义。本文选择了Sasobit()沥青混合料、SEAM沥青混合料、SEAM+Sasobit()沥青混合料,以及乳化沥青温拌混合料作为研究对象,对它们进行系统的材料与性能试验研究,并进行综合的对比分析与评价。
采用高速剪切和人工搅拌两种方式分别制备Sasobit()温拌沥青,通过改性沥青离析试验研究了Sasobit()温拌沥青的制备工艺;通过沥青针入度试验、软化点试验、延度试验和布氏旋转粘度试验研究了Sasobit()对沥青性能的影响。研究结果表明,Sasobit()温拌沥青制备工艺简单,仅需简单的人工搅拌即可制得;Sasobit()能够减小基质沥青高温时的粘度,增大其低温时的粘度,而且随着Sasobit()掺量的增加,沥青的针入度减小、针入度指数PI增大、软化点增大、低温延度减小。
通过变温度击实马歇尔试验,研究了分别掺加Sasobit()和SEAM改性剂,以及同时掺加这两种改性剂对沥青混合料压实特性的影响。研究结果表明,混合料的空隙率和矿料间隙率都随击实温度的降低而增大,但沥青饱和度、毛体积相对密度和稳定度都随击实温度的降低而减小,且它们与击实温度均具有较好的线性关系。
通过等粘温度法和变温度击实马歇尔试验,确定了各温拌沥青混合料的拌和及压实温度,相比于普通热拌沥青混合料和SBS改性沥青混合料,Sasobit()沥青混合料的拌和及压实温度降低了约20℃和40℃,SEAM沥青混合料降低了约25℃和45℃,SEAM+Sasobit()沥青混合料和乳化沥青温拌混合料降低了约30℃和50℃,表明温拌沥青混合料降温效果显著。
通过马歇尔稳定度试验,研究了SEAM沥青混合料和SEAM+Sasobit()沥青混合料强度随龄期变化的规律,研究结果表明,两种沥青混合料的马歇尔稳定度均随养生时间的延长而增大,养生10天后强度基本趋于稳定。
通过马歇尔稳定度试验、车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验,以及重复弯曲疲劳试验对比评价了各温拌沥青混合料的路用性能。研究结果表明,各温拌沥青混合料的高温性能均优于普通热拌沥青混合料;Sasobit()沥青混合料的低温抗裂性、水稳定性及抗疲劳性能与普通热拌沥青混合料基本相当;SEAM沥青混合料和SEAM+Sasobit()沥青混合料的低温抗裂性与普通热拌沥青混合料基本相当,但水稳定性及抗疲劳性能较差,通过掺加液体抗剥落剂能够提高它们的水稳定性;乳化沥青温拌混合料的水稳定性和抗疲劳性能均优于普通热拌沥青混合料,低温抗裂性与普通热拌沥青混合料基本相当。
通过温拌沥青混合料的经济与社会效益分析,表明温拌沥青混合料虽然成本略有增加,但大大降低了能源消耗及有害气体的排放,具有显著的经济和社会效益。