关于沥青混合料抗剥落剂选用及使用性能的探讨.doc

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1、关于沥青混合料抗剥落剂选用及使用性能的探讨王国强陈大会（江西省公路管理局温沙管理处，江西南昌330086）摘要：随着高速公路的不断发展，沥青路面对集料与沥青间的抗剥落性能要求越来越高，针对国内多种提高抗剥落性能的处理方法、施工工艺和注意事项，进行了较详细的分析。关键词：道路工程；集料；沥青；抗剥落性能0前言随着高速公路的不断发展，随之而来的沥青路面早期破坏严重影响了高速公路的路用性能，其中水损害⑴占早期破坏的相当比例。沥青路面水损害主要是由于行车过程中动水压力对集料的冲刷，导致沥青膜与集料剥离。除

2、了集料之间的嵌锁作用外，沥青与集料之间的粘附力决定了沥青混凝土的强度。因此，提高沥青与集料之间的粘附性能对降低早期水损害有极大的帮助。1高速公路路面施工现状从高速公路路面面层结构层设计角度看，设计单位都会要求中下面层材料与沥青的粘附性≥4级，上面层达到5级，同时上面层集料磨光值＞42％。因此首选的中下面层材料是石灰岩，上面层为优质的玄武岩或辉绿岩。但是实际路面施工过程中，由于受原材料地域限制，施工单位有时只能就近取材，而原材料与沥青的粘附性很难完全达到设计要求，甚至中下面层用石灰岩由于方解石含量超

3、标，石灰岩的粘附性也很难达到设计要求的≥4级。因此市场上出现了形形色色与沥青路面有关提高抗剥落性能的产品。其中最主要的是液态抗剥落剂类产品，另外还有固态抗剥落剂、对集料进行碱化处理等多种提高抗剥落性能的处理方法。沥青混凝土路面的水损害作用机理与两种过程有关：首先，水能侵入沥青中而使沥青粘附性减小，从而导致混合料的强度和劲度减小；其次，水进入沥青薄膜和集料之间，阻断沥青与集料的相互粘结，由于集料表面对水的吸附力比沥青强，致使沥青与集料表面的接触角减小，结果沥青从集料表面剥落。沥青混合料的强度逐渐降低

4、，在行车荷载的联合作用下，水损坏明显加剧，致使沥青混凝土路面产生车辙、松散、坑槽及局部的结构性破坏。2掺抗剥落措施沥青是由沥青质、胶质、饱和分和芳香分组成的高分子化合物，沥青中存在沥青酸带有负电荷。集料分为酸性、中性和碱性石料，酸性石料通常带有负电荷，碱性石料通常带有正电荷。当碱性石料中的金属阳离子与沥青酸发生化学反应为沥青酸盐，形成化学吸附。酸性石料与沥青间只产生物理吸附。而化学吸附作用力远大于物理吸附作用力。在拌和站现场施工过程中，现行的做法都要求回收粉尘并全部排除，同时掺加矿粉作为填料。矿粉

5、主要是通过石灰石碾磨过筛后获得，矿粉的主要成分为CaCO3，属于强碱弱酸盐。矿粉成弱碱性，本身就带有提高抗剥落性能的作用。但由于矿粉碱性较弱，提供抗剥落性能不明显。能较大程度提高集料与沥青抗剥落性能的产品及措施主要有：2.1有机高分子材料的抗剥落剂2.1.1胺类抗剥落剂早期市场中绝大部分的液态抗剥落剂产品都属于胺类抗剥落剂，该类产品[2]主要存在三大缺陷：①热稳定性差，在沥青路面拌和加工过程中（140℃-180℃）容易分解，不仅会失去抗剥落效果，同时在存储和使用过程中产生氨气，污染环境；②大部分胺

6、类抗剥落剂与集料表面形成物理吸附，对酸性石料的吸附能力非常有限；③部分的抗剥落剂本身不抗水，甚至是溶于水，更无从谈及抗水损害。因此胺类抗剥落剂在高速公路施工使用过程中应千万慎重。主要可通过溶解或乳化溶解试验来检验其溶水性；通过RTFOT（甚至更高温度，以实际生产中沥青混合料拌和温度为准）后的沥青进行粘附性试验以检验其粘附性，同时集料本身尽量是非酸性石料。2.1.2含磷羟基抗剥落剂[3]以含磷羟基有机物为主要成分的非胺类沥青抗剥落剂，有效的避免了胺类抗剥落剂的两大缺陷，高温稳定性好、与酸性石料形成化

7、学吸附。其中最为关键的是化学吸附，能提高沥青路面的耐久性能，减少早期水损害。2.2消石灰2.2.1石灰水处理采用20%的石灰水对集料进行预处理,使得集料表面裹覆一层消石灰,增加粘附性能。在实际施工过程中，该做法实施有难度，一方面增加设备投入，另一方面集料湿润后增加沥青混凝土拌和楼的工作压力，增加燃油费用。2.2.2消石灰填料用2％以内的消石灰作为填料替代矿粉，减少(酸性)集料表面负电荷（一般碱性石料表面为正电荷），减小集料亲水性。该方法在施工过程中操作简便，节约路面施工成本。2.3水泥水泥与消石灰

8、的处理方法基本相同，一是用水泥浆处理，另一种是用水泥替代矿粉，增加填料的碱性。当水泥作为填料替代矿粉时，应注意水泥的掺量。当沥青混凝土中的水泥掺量超过3%后，很大程度上改变了沥青混凝土的回弹模量，泊松比，路面的受力模式可能会变化。因此推荐在沥青混合料水泥的掺入量控制在2％以内。2.4各种方法评价从施工角度来说，用消石灰做填料是一种最经济、最简便、效率最高提高集料与沥青粘结性能的方法，而且吸附作用是化学吸附。下面就施工过程中如何用好消石灰填料，谈谈自己的看法。3使用消石灰的注意事项由