iData_石料碱值对沥青混合料水稳定性的影响_郝培文VIP专享VIP免费

第16卷第1期重庆交通学院学报1997年3月Vol.16No.1JOURNALOFCHONGQINGJIAOTONGINSTITUTEMar.1997石料碱值对沥青混合料水稳定性的影响郝培文张登良(西安公路交通大学,710064)摘要沥青与石料粘附性好坏直接影响着沥青混合料的耐久性.如果石料选择不当且不掺外加剂,这就很难得到稳定的沥青混合料,为此本文探讨了不同性质的石料对沥青混合料水稳定性的影响,并提出了满足沥青混合料水稳定性指标的石料碱值大小.关键词:水稳定性,粘附性,碱值0前言沥青路面是由沥青为结合料,将松散石料粘接在一起,经过充分压实而形成强度的.沥青混合料耐久性主要依靠沥青与集料之间的粘附性强度,沥青是非极性或弱极性的憎水性材料,如果沥青与石料之间仅仅是可逆的物理吸附,水浸入石料即与水发生亲和,而使沥青从石料表面剥落下来,造成水损害.在我国水损害问题仍是一个尚未被充分认识的严重问题,它与我国南方地区的水毁不完全是一码事,无论在冰冻地区,还是南方地区水损害都有可能发生.因此,研究沥青与石料粘附性,以便更有效地采取措施改善沥青混凝土的抗水害性能,是具有重要意义的.1原材料性质1.1沥青性质本研究采用胜利100#沥青,其三大技术指标如表1所示.表1沥青结合料的技术指标指标25℃针入度(1/10mm)环与球软化点(℃)25℃延度(cm)胜利100#10648601.2石料性质本研究选用具有代表性3种石料:石灰岩、片麻岩、花岗岩,并对其进行了能谱分析,测出了各元素成分的百分含量结果见表2所示.同时测定了三种石料的SiO2含量,结果为本文收到日期:1996-03-11.郝培文,男,29岁,讲师.石灰石中SiO2含量为1%;片麻岩为69%;花岗岩为72%.由SiO2含量可知,石灰石为碱性矿料;片麻岩为弱酸偏中性矿料;花岗岩为酸性矿料.表2三种石料元素成分分析结果元素成分(%)NaMgAlSiPKCaTiFe石灰石/1.13.478.23/4.381.61/1.28片麻岩0.415.4114.9747.590.52.7414.650.613.13花岗岩0.760.18.1783.270.242.971.670.22.671.3矿料级配本研究选用级配为AC-13-I型.2试验方法及结果为了考查不同石料的性质,测定了碱值大小,以及力学性质(其中包括马歇尔残留稳定度,真空饱水劈裂试验,改进的Lottman试验),以研究不同石料对沥青混合料力学性质的影响.2.1石料碱值测定及结果矿料在混合料中与沥青起着复杂的物理化学作用,矿料的化学性质在很大程度上影响着混合料的物理力学性质,矿料的酸碱性会影响石料与沥青粘附性,一般认为碱性较强的石料与石油沥青结合较好,酸性石料与石油沥青结合较差.矿料的酸碱性通常是按矿料化学成份中SiO2含量多少来区分的,但要较准确地确定石料的酸碱性,必须对矿料的化学组成进行分析,百而矿料的化学组成分析比较麻烦且复杂,另外,矿料又难溶于水,不能象测定含易溶物那样,通过测定水溶液的pH值方法来确定其酸碱性.为此采用了相对比较的方法来确定矿料的酸碱性强弱,即用分析纯的碳酸钙作为标准,其它石料的酸碱性强弱都与碳酸钙比较,这样就可得到各种矿料的酸碱性相对强弱.具体方法是:取石粉(粒径<0.074mm)2±0.0002g,同时取同样重量的碳酸钙,分别放入两个烧瓶中,用移液管各加入备好的0.5N硫酸溶液100ml,随后放入130℃油浴锅中回流煮沸30min,至充分反应完全,冷却至室温,用精密酸度计测定上层清液中H+浓度,碱值便可按下式计算:碱值=石料消耗掉的H+浓度碳酸钙消耗掉的H+浓度其试验结果见表3所示.表3石料碱值大小矿料种类石灰岩片麻岩花岗岩碱值0.970.620.572.2马歇尔残留稳定度试验及结果2.2.1试件成型拌和温度140～150℃;击实温度120～140℃,击实次数为正反各75次,沥青用量为5.2%(外掺).2.2.2饱水方法及结果分二组,一组在60℃水浴中恒温半小时测其稳定度S1,另一组在60℃水浴中恒温4881第1期郝培文等:石料碱值对沥青混合料水稳定性的影响小时测其饱水稳定度S2,则残留稳定度S0=(S2/S1)×100%,其结果见表4所示.表4残留稳定度结果种类石灰岩片麻岩花岗岩胜利沥青88.5%44.1%20.8%2.3真空饱水劈裂强度试验及结果2.3.1试件成型其方法与马歇尔残留稳定度试验相同.2.3.2饱水方法分二组,一组直接在25℃水浴中浸泡2小时后测试,第二组饱水过程如下:a.常温下约(25℃)浸水20分钟;b.在0.09MPa下浸水抽真空15分钟;c.25℃水中浸泡2小时,然后测定强度.2.3.3测试...