淺析國內輕質瀝青混合料研究現狀

陸婷

（上海浦東工程建設管理有限公司,上海市 201210）

淺析國內輕質瀝青混合料研究現狀

陸婷

（上海浦東工程建設管理有限公司,上海市 201210）

輕質瀝青混合料具有質輕、降噪、耐磨等特點。介紹國內以木質、陶粒和廢棄資源等為代表的幾種主要類型輕質瀝青混合料研究現狀,為瀝青混合料領域從事人員提供一定參考。

輕質；瀝青混合料；木質；陶粒；廢棄資源

0 引言

輕質瀝青混合料是指用輕質集料代替傳統石灰巖、輝綠巖、玄武巖等天然高密度礦料拌制而成的混合料。相比傳統采用天然礦料拌制的瀝青混合料,輕質瀝青混合料具有密度小、節省材料、環保、能適用于特殊區域（如橋面、鋼橋面）等特點,是瀝青混合料技術應用的一個重要發展方向。從輕質集料的主要類型出發,如木質、陶粒、廢棄資源,本文介紹了國內輕質瀝青混合料技術的研究現狀,為我國瀝青混合料研究與工程應用提供一定參考。

1 木質瀝青混合料研究現狀

木質型輕質瀝青混合料是指用廢舊木料完全或部分取代石料,以降低混合料密度,如100%取代石料的AC-16廢木料瀝青混合料的毛體積密度為0.3～0.6 g/cm3。

近幾年來,國內對木質瀝青混合料進行了相關研究并取得一定成果。李蕊等人[1]選擇最大粒徑為16 mm和13 mm級配,采用廢舊松木、楊木和刨花板組成不同粒徑的集料來制備瀝青混合料,發現在最佳材料組成下,木質集料混合料的路用性能可以滿足干旱和半干旱氣候分區的要求。此外,木質瀝青混合料和石質瀝青混合料的彈性性能和降噪性能比較研究表明[2],木質瀝青混合料的彈性恢復能力突出,同時具有良好的吸聲性能。郭經緯[3]對木質瀝青混合料進行了系統性的研究,不僅提出了木質集料混合料的設計方法、木質集料預處理工藝、路用混合料材料組成、路用性能評價及改善技術,還研究了對應的施工技術。

國內研究取得了以下兩方面成果:

（1）CBR試驗和逐級填充結合方法可獲得良好體積參數的木質集料配比；

（2）依次經酚醛樹脂、Na2SO3、Ca(OH)2等處理的廢木料集料不僅力學強度顯著提高,而且其尺寸穩定、密水性、防腐性、阻燃性、表面活性等性能均大幅改善,采用靜壓加穩壓一定時間方法成型的木質集料混合料具有較好的體積指標和路用性能。

2 陶粒瀝青混合料研究現狀

用陶粒取代石料拌制的瀝青混合料其綜合性能突出,如抗拉強度高、黏附性強、水穩性好、耐磨性強等。

較早以前,于淑敏等[4]用硅藻土陶砂取礦粉拌制的瀝青混合料表現出抗拉強度高、與瀝青的黏附性強以及水穩定性好等特點。近年來,不少學者做了更為深入的研究。周亞東[5]通過用陶粒替代碎石研究瀝青混合料的施工和易性和抵抗永久變形能力,發現隨著陶粒提代率的增加,其施工和易性和抵抗變形能力呈現出先增大后減小的趨勢,其中摻量10%為最優。吳正光等[6]對陶粒摻量分別為0%、30%和40%的3種透水瀝青混合料進行了高溫穩定性和水穩定性等性能試驗研究,發現摻入陶粒會使透水瀝青混合料的路用性能有所下降,如動穩定度指標,陶粒摻量增加到40%時,動穩定次數減少了25%,但遠高于規范要求。錢振東[7]對以不同質量替代率替代玄武巖集料的碎石型陶粒和圓型陶粒輕質環氧瀝青混合料使用性能進行了研究,基于強度、抗車轍性能和水穩定性等試驗結果,認為替代率為70%的圓型陶粒輕質環氧瀝青混合料能夠作為超長跨徑橋梁和特殊結構橋梁鋼橋面鋪裝的材料。

對比其他類型輕質瀝青混合料仍處于實驗室研究的階段,陶粒瀝青混合料已提前進入工程應用研究階段。宜昌市白沙路工程應用基于頁巖燒脹而成輕集料拌制的陶粒瀝青混合料鋪筑面層試驗段,施工效果良好,達到預期降噪效果[8]。王發洲[9]采用高強頁巖陶粒制備了一種輕質、抗滑、降噪的新型瀝青混合料,并將這種瀝青混合料成功應用于路面工程。工程應用研究結果表明:不僅高強頁巖陶粒瀝青混合料的各項性能指標滿足規范標準[10]的設計要求,比重輕（毛體積相對密度是普通瀝青混合料的75%）,耐摩性能好（路面初始摩擦系數擺值為64 BPN,行車兩年之后路面摩擦系數擺值為60 BPN）,而且還具有一定的降噪功能,其路面噪聲指標較普通瀝青混凝土路面降低3 dB。

3 廢料資源瀝青混合料

疏浚挖出的淤泥和垃圾焚燒爐渣是放錯位置的大宗“資源”,這些廢棄資源的再利用不僅環保意義突出,且經濟效益也不低。研究表明[11]:用水庫淤泥輕集料替代15%的石料鋪筑排水性瀝青路面,可有效改善瀝青混合料的抗滑性能、耐久性能、抗車轍性能、抗剝落性能以及水敏感性。劉棟等人[12,13]研究了采用生活垃圾焚燒爐渣集料替代部分天然集料配制瀝青混合料的可行性和耐久性,研究結果表明:當生活垃圾焚燒爐渣集料摻量為10%～20%時,瀝青混合料的抗壓回彈模量和高溫穩定性均有所提高,水穩定性和抗疲勞性能因瀝青用量增加而得到改善,摻量為10%時,AC-20和SMA-13的疲勞壽命比較高。

4 結語

國內輕質瀝青混合料研究結果表明,無論是木質、陶粒,還是淤泥、爐渣,均可在減輕瀝青混合料質量比重的基礎上,改善傳統瀝青混合料的相關性能。但目前國內除陶粒瀝青混合料已開展了少量工程應用研究外,其他輕質瀝青混合料仍停留在試驗室研究階段。因此,輕質瀝青混合料研究工作任重而道遠,需要未來進一步從理論和工程應用出發,深入探索可大規模、大范圍工程化應用的輕質瀝青混合料原理、方法、技術和工藝。

[1]李蕊,李彥偉,石鑫,等.基于回收木質集料的瀝青混合料路用性能研究[J].筑路機械與施工機械化,2012,29(3):39-42.

[2]李蕊,李彥偉,石鑫等.輕質高效能木質瀝青混合料的彈性降噪性能[J].長安大學學報:自然科學版,2012,32(4):25-28,54.

[3]郭經緯.超輕木質集料路面混合料設計方法研究 [M].西安;長安大學,2011.

[4]于淑敏,羅秉禮.硅藻土陶粒與瀝青路面混合料基體間的結合強度與穩定性[J].公路,1998(12):46-47.

[5]周亞東.陶粒與瀝青的粘附性及陶粒瀝青混凝土級配退化問題研究[M].南京:東南大學,2016.

[6]吳正光,王二飛,許珊珊,等.陶粒透水瀝青混合料路用性能研究[J].筑路機械與施工機械化,2016(12):86-88.

[7]錢振東,江陳龍,陳春,等.輕質環氧瀝青混合料性能試驗研究[J].建筑材料學報,2011,14(1):47-51.

[8]張曉東.陶粒瀝青混凝土應用探析 [J].城鄉建設,2012(20): 23-25.

[9]王發洲,張運華,閻國剛,等.高強頁巖陶粒瀝青混合料的研究與應用[J].武漢理工大學學報,2008,30(9):9-12.

[10]JTG F40—2004,公路瀝青路面施工技術規范[S].

[11]Zhang Xishun.The utilization of municipal solid waste combustion bottom ash as a paving material [D].Durham: University of New Hampshire,1994.

[12]劉棟,李立寒,崔華杰.爐渣集料對瀝青混合料性能影響的試驗研究[J].建筑材料學報,2015,18(2):307-311.

[13]劉棟,李立寒,楊昆.生活垃圾焚燒爐渣集料瀝青混合料的耐久性能[J].同濟大學學報:自然科學版,2016,44(1):100-106.

山西16項新改建公路工程全部完成工可批復

山西省公路局新改建工程項目前期工作取得新突破,截止5月底,主抓的16個項目全部完成工可批復,其中14個項目完成初設批復。

為進一步優化山西省國省干線公路路網結構,加快公路改造升級,省公路局經過精心比選,把16項干線公路新改建工程確定為今年前期工作重點項目。目前前期工作已完成的14個項目建設規模為322 km,總概算投資180億元,可以爭取到交通部車購稅補助40～50億元,能夠大大緩解山西省干線公路建設的資金壓力。

U414

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1009-7716（2017）07-0048-02

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.07.014

2017-03-16

陸婷（1973-）,女,上海人,工程師,長期從事施工技術管理和道路功能性鋪裝研究工作。