融雪剂对沥青及其混合料的性能影响

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冬季降雪引发了很多冰雪灾害,不仅阻碍出行,而且导致了很多交通事故,于是融雪剂被大量用于融雪和降低冰点,提高冬季道路的安全性能,并且在今后的长时间内都会使用,但是有研究表明融雪剂对沥青路面的性能存在负面影响,因此本文主要研究融雪剂对沥青和沥青混合料的路用性能影响以及融雪剂对沥青损害的微观机理。本文选用氯化钠(NaCl)、氯化钙(CaCl2)和乙酸钾(CH3COOK)三种常用融雪剂分别在1%、2%、3%、4%四种掺量直接掺入70#双龙基质沥青和4%SBS(Styrene-butadiene-styrene)改性沥青开展试验研究,研究沥青混合料时则是用融雪剂替代50%体积的矿粉来成型混合料试件进行试验。首先,对基质沥青和SBS改性沥青进行了软化点、针入度(25℃)、延度(5℃)、135℃布氏粘度、动态剪切流变、原子力显微镜、傅里叶红外光谱试验。再将掺入融雪剂的基质沥青和SBS改性沥青用旋转薄膜烘箱老化85min,然后对老化后的沥青进行动态剪切流变、原子力显微镜、傅里叶红外光谱试验,研究融雪剂对沥青老化的影响。另外,对沥青混合料进行了水稳定性、高温车辙试验、低温小梁弯曲试验来研究融雪剂对改性沥青混合料性能的影响。结果表明:(1)三种融雪剂使基质沥青延度和针入度都降低,软化点和粘度上升,使SBS改性沥青的软化点、延度、粘度降低,针入度增加,在融雪剂掺量为4%时影响最大;(2)基质沥青受融雪剂影响后相位角减小,复数剪切模量和抗车辙因子增大,SBS改性沥青则相反,融雪剂的掺量为2%-3%时影响最大;(3)融雪剂在基质沥青和SBS改性沥青中没有发生化学变化,且随着融雪剂掺量的增加,羰基指数减小,亚砜基指数增加;(4)NaCl使基质沥青和SBS改性沥青的粗糙度、粘附力和DMT模量都增加,老化后增加更明显,且在掺量为2%时变化最明显,NaCl还使基质沥青和SBS改性沥青的蜂状结构面积增大;(5)融雪剂使AC-13沥青混合料的水稳定性、高温抗车辙性能和低温抗裂性能都降低,但仍然满足规范要求;(6)对沥青和混合料影响最小的是CH3COOK,但是CH3COOK类融雪剂价格过高,无法大量使用,因此推荐CaCl2作为融雪剂,对沥青和沥青混合料影响较小,性价比高。
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