國產(chǎn)環(huán)氧瀝青混合料配合比設(shè)計

龔治東 湯曉慧 鄧萬軍

環(huán)氧瀝青由瀝青、環(huán)氧樹脂、固化劑以及其他添加劑等多種材料配合而成,其作為一種結(jié)合和粘結(jié)材料,經(jīng)反應(yīng)固化后形成了典型的熱固性材料,使瀝青物理力學(xué)性能產(chǎn)生質(zhì)的飛躍,材料的粘附力、拉伸強度及斷裂延伸率均得到顯著提高,且從根本上改變普通瀝青的熱塑性,耐疲勞性能有數(shù)量級增加。

1 試驗方法和研究方案

[3]中積累的一些工程應(yīng)用環(huán)氧瀝青混合料鋪裝的經(jīng)驗,提出了相應(yīng)的設(shè)計方法及我國環(huán)氧瀝青混合料鋪裝的指標(biāo)(見表1)。本文根據(jù)國產(chǎn)環(huán)氧瀝青以及所選用礦料的性能指標(biāo)參數(shù),進行瀝青混合料試驗室配合比設(shè)計,通過馬歇爾試驗,確定礦料組成比例和最佳瀝青用量。

表1 環(huán)氧瀝青混合料技術(shù)指標(biāo)及其技術(shù)要求

2 原材料選擇與試驗

試驗所用的原材料有環(huán)氧瀝青(組分A和組分B)、集料(鋪裝專用玄武巖集料)和礦粉等。本文所用是句容市寧武化工有限公司生產(chǎn)的國產(chǎn)環(huán)氧瀝青,A,B組分的質(zhì)量比為1∶2.9。環(huán)氧瀝青混合料要求礦料干凈、堅硬、耐磨且非酸性,表面100%為破碎面,形狀以近似立方體為主。礦質(zhì)填料采用石灰?guī)r礦粉,至少含90%的碳酸鈣,不含活性石灰。參考國內(nèi)多項鋼橋面鋪裝工程實踐,最后確定使用句容花山玄武巖。

參考JTG E42-2005公路工程集料試驗規(guī)程規(guī)定,對各種礦料取樣試驗,得各種礦料表觀相對密度匯總表(見表2)。

表2 各種礦料表觀相對密度匯總表

3 礦料級配的確定

參考各國鋼橋面鋪裝級配范圍,本文采用級配見表3。

表3 國產(chǎn)環(huán)氧瀝青混合料設(shè)計礦料級配

通過篩分試驗可以確定礦料的顆粒組成,根據(jù)環(huán)氧瀝青混合料的礦料級配范圍,經(jīng)計算確定礦料的級配如表4所示。

表4 國產(chǎn)環(huán)氧瀝青混合料礦料級配組成計算

國產(chǎn)環(huán)氧瀝青混合料級配和合成級配曲線見圖1。

表5 馬歇爾試驗結(jié)果匯總表

4 最佳瀝青用量的確定

馬歇爾試驗結(jié)果見表5,表觀相對密度、空隙率、馬歇爾穩(wěn)定度、流值和瀝青飽和度與瀝青混合料油石比關(guān)系曲線見圖2～圖6。

根據(jù)繪制出的各項性能指標(biāo)與油石比關(guān)系曲線可以看出:

最大穩(wěn)定度對應(yīng)的油石比為6.0%,最大表觀相對密度對應(yīng)的油石比為7.4%,空隙率范圍中值對應(yīng)的油石比為7.6%,求取三者平均值作為最佳油石比的初始值OAC1=7.0%。

各項指標(biāo)均符合瀝青混合料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的瀝青用量范圍OACmin=6.9%,OACmax=7.6%,OAC2=(OACmin+OACmax)/2=7.2%,(OAC1+OAC2)/2=7.1%。

根據(jù)以往工程經(jīng)驗,綜合確定國產(chǎn)環(huán)氧瀝青混凝土的最佳油石比為7.0%。

參考文獻:

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