生物柴油-塑料裂解蠟復合溫拌瀝青混合料性能研究

(重慶交通大學 重慶 400074)

引言

近年來，隨著經(jīng)濟發(fā)展和人口增長，環(huán)境污染日益嚴重，煙氣污染和固體廢棄物污染等問題亟待解決。瀝青混合料是我國公路建設的主要材料之一，超過90%的高速公路采用瀝青路面，熱拌瀝青混合料在生產(chǎn)時，施工溫度高達160℃以上，既消耗大量能源，又釋放有害氣體，加劇了溫室效應[1]。溫拌技術相比于熱拌技術可降低施工溫度，顯著減少施工中的能源消耗和氣體排放[2-3]。因此，加快推動溫拌技術的研究和應用具有重要意義。

本文選用Sasobit和Evotherm與自制油-蠟溫拌劑進行對比研究，為油-蠟溫拌劑的推廣和應用提供一定參考。

一、瀝青混合料設計

本試驗采用的瀝青為殼牌70#道路石油瀝青。集料采用石灰?guī)r。生物柴油-塑料裂解蠟復合溫拌劑(圖、表中簡稱“油-蠟”)外觀呈綠棕色膏狀，摻量6.5%；Sasobit呈白色顆粒狀，摻量3%；Evotherm呈深褐色粘稠狀液體，摻量0.6%[4-5]。

瀝青混合料采用AC-13密級配。通過試驗確定瀝青混合料的最佳油石比為4.8%，空隙率為4.4%。

二、路用性能

(一)降溫效果

本研究以基質瀝青混合料的空隙率4.4%為目標空隙率，進行溫拌瀝青混合料成型溫度的確定。結果見表1。

表1 瀝青混合料成型溫度

由表1可知，油-蠟溫拌劑、Sasobit和Evotherm瀝青混合料成型溫度較基質瀝青混合料分別降低30℃、33℃和35℃。

(二)高溫穩(wěn)定性

車轍試驗結果見表2。

表2 瀝青混合料車轍試驗

由表2可以看出，生物柴油-塑料裂解蠟復合改性瀝青混合料的動穩(wěn)定度優(yōu)于基質瀝青混合料。三種溫拌劑對瀝青混合料高溫性能的影響為：Sasobit最佳，油-蠟次之，Evotherm最差。

(三)低溫抗裂性

小梁彎曲試驗結果見表3。

表3 瀝青混合料小梁彎曲試驗

由圖4可知，相較基質瀝青混合料，油-蠟溫拌劑的摻入使瀝青混合料的最大彎拉應變下降，抗彎拉強度下降，彎曲勁度模量增加。表明油-蠟溫拌劑不利于瀝青混合料的低溫性能。Sasobit瀝青混合料低溫性能顯著降低，Evotherm瀝青混合料低溫性能略有降低。三種溫拌劑對瀝青混合料低溫性能的影響為：Evotherm最佳，油-蠟次之，Sasobit最差。

(四)水穩(wěn)定性

凍融劈裂試驗結果見表4。

表4 瀝青混合料凍融劈裂試驗

由表4可知，油-蠟溫拌劑對瀝青混合料的水穩(wěn)定性影響不顯著； Sasobit不利于瀝青混合料的水穩(wěn)定性； Evotherm提高了瀝青混合料的水穩(wěn)定性。三種溫拌劑對瀝青混合料水穩(wěn)定性的影響為：Evotherm最佳，油-蠟次之，Sasobit最差。

三、小結

本文評價了油-蠟溫拌劑對瀝青混合料性能的影響，并與Sasobit和Evotherm的改性瀝青混合料進行了對比研究，主要結論如下：

(1)摻入油-蠟溫拌劑、Sasobit和Evotherm，瀝青混合料的施工溫度均有降低。

(2)油-蠟溫拌劑顯著提高了瀝青混合料的動穩(wěn)定度。油-蠟溫拌劑對瀝青混合料高溫性能的影響優(yōu)于Evotherm，劣于Sasobit。

(3)油-蠟溫拌劑對瀝青混合料低溫性能有一定負面影響。油-蠟溫拌劑對瀝青混合料低溫性能的影響優(yōu)于Sasobit，劣于Evotherm。

(4)油-蠟溫拌瀝青混合料的凍融劈裂強度比相較于基質瀝青混合料相差不大。油-蠟溫拌劑對瀝青混合料水穩(wěn)定性能的影響優(yōu)于Sasobit，劣于Evotherm。