自配融雪劑對SBS改性瀝青混合料水穩性能的影響

韓冠華 齊豐

摘 要：為研究融雪劑不同成分對SBS改性瀝青混合料水穩性能的影響，遵循融雪劑NaCl“高純度少量使用”、CaCl2“主要使用”的原則，自配12種融雪劑，以融冰化雪試驗并結合經濟性能雙重指標，最終選取2號、5號、8號（NaCl∶CaCl2∶MgCl2為8∶65∶27、15∶58∶27、22∶51∶27）三種最佳融雪劑。以此進行凍融劈裂試驗，結果表明：經過1次凍融循環，2、5、8號組試件抗拉強度比TSR分別下降6.8%、7.7%、12.8%。另外，當NaCl占比在8～15%時，對該材料水穩定性能劣化增長斜率為0.13，影響較小;而當NaCl占比超過15%時劣化增長斜率達到0.72，影響加大。最后，結合經濟故推薦NaCl占比應盡量控制在15%以下。

關鍵詞：自配融雪劑;SBS改性瀝青混合料;凍融劈裂試驗;水穩性能;TSR

中圖分類號：U418.4 ?文獻標識碼：B

常用的融雪劑有以醋酸鈉為主要成分的有機融雪劑和以氯鹽為主的無機融雪劑[1]。傳統氯鹽融雪劑造價較低，融雪能力較好，但是其大量使用會造成危害植物、縮短道路壽命等病害[2，3]。本文研究融雪劑各組成成分（NaCl、MgCl2、CaCl2）的比例變化對SBS改性瀝青混合料水穩性能的影響規律。

1 原材料性質及瀝青混凝土配合比設計

本文用SBS改性瀝青滿足規范要求[4]。參照規程[5]確定各檔集料配比如下：0-5mm∶5-10mm∶10-15mm∶礦粉=30%∶39%∶25%∶6%。根據規范[4]確定最佳油石比為5∶1。

本文試驗選用某環保型融雪劑，其主要成分配比為：NaCl∶CaCl2∶MgCl2=8∶59∶33，結合降低經濟造價，考慮到NaCl對于材料路用性能的不利影響[6]，故在原有配比基礎上，調節CaCl2、MgCl2的比例得到9種新配比，外加三種純物質配比，得到12種配比及預估造價如表1所示。

由圖1看出：融雪劑規范中規定融雪劑的融冰化雪能力應大于等于NaCl溶液融冰化雪能力的90%即為合格[8]。圖1中數據，除3號和4號融雪劑不滿足要求外，其他均滿足該要求。2號、5號、8號融雪劑融冰能力較高，由表1可得市場價格中，2、5、8號在各自NaCl比例組中造價同樣最低。所以最終選取2號、5號、8號融雪劑進行后續試驗研究。

3 凍融劈裂試驗

試驗過程及結果分析：

本文據規程中T0702-2011和T0729-2000要求完成相應試驗，試驗循環次數為1次、5、10次。試驗結果中劈裂抗拉強度RT、抗拉強度比TSR等見表2。空白組為未經清水或融雪劑溶液凍融的試件組。

由表2試驗結果可得：1次凍融循環作用下清水組的TSR下降5.3%，2號、5號、8號融雪劑組分別下降6.8%、77%、12.8%;2、5、8號組經過5次凍融循環后TSR較1次降低幅度為：5.8%、8.6%、7.9%;經過10次凍融循環后TSR較5次降低幅度為：9.0%、10.2%、14.9%。

根據表2試驗結果繪制1次凍融TSR降低比率圖，如圖2所示，

由圖2可得：在1次凍融循環條件下，當NaCl占比在0%～8%時斜率為0.19，8%～15%時斜率為0.13，15%～22%時斜率為0.72。這表明：融雪劑中NaCl占比在8～15%時對SBS改性瀝青混合料水穩定性能劣化影響較小，當NaCl占比超過15%時，劣化影響增幅加大。

4 結論

（1）通過1次凍融循環得出，清水組TSR下降5.3%，2、5、8號融雪劑組下降6.8%、7.7%、12.8%。

（2）通過TSR降低比率圖發現：1次凍融循環下融雪劑中NaCl占比在8～15%和超過15%時對SBS改性瀝青混合料水穩定性能劣化影響增長斜率分別為0.13和0.72。10次凍融循環下材料水穩定性能劣化增長斜率最高可達1.29。

（3）基于文中研究結論，建議融雪劑成分中NaCl占比應盡量低，應在15%以下。

參考文獻：

[1]殷寧，顧龔平.融雪劑種類及其對環境中動植物的影響[J].農業科技與信息，2008，（24）：51-52.

[2]Ercan zgan，Sercan Serin.Investigation of certain engineering characteristics of asphalt concrete exposed to freeze–thaw cycles[J].Cold Regions Science and Technology，2013，85.

[3]P.Starck，B.Lfgren.Influence of de-icing agents on the viscoelastic properties of asphalt mastics[J].Journal of Materials Science，2007，42（2）.

[4]JTG E40-2004，公路瀝青路面施工技術規范[S].北京：人民交通出版社，2004.

[5]JTG E42-2005，公路工程集料試驗規程[S].北京：人民交通出版社，2005.

[6]魏建國，傅廣文，付其林.氯鹽融雪劑對瀝青結合料路用性能的影響[J].交通運輸工程學報，2014，14（4）：7-13.

[7]GB/T 23851-2017，融雪劑規范[S].北京：人民交通出版社，2017.

[8]JTG E20-2011，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程[S].北京：人民交通出版社，2011.

作者簡介：韓冠華（1990—），男，山西呂梁人，碩士，主要從事道路材料。