《探讨除冰剂对沥青高温性能影响研究[筑路施工机械化]》由会员分享，可在线阅读，更多相关《探讨除冰剂对沥青高温性能影响研究[筑路施工机械化]（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 F E A T U R E S I 固固 除冰剂对沥青高温性能影响研究 Re s e a r c h o n I mp a c t o f De i c e r o n As p h a l t s Hi g h T e mp e r a t u r e P e r f o r ma n c e 郭平 李岁 李艳 1 西安公路研究院 陕西 西安 7 1 0 0 6 5 2 陕西省交通建设集团公司 陕西 西安 7 1 0 0 7 5 0 引言 冰 雪天气条件对高速公路有着不可忽视 的负面影 响 因此 如何保证冰雪天气下交通的畅通 安全 避免 或减少交通事故的发生 提高交通运输的能力和运营效 益
2、 形成 良 好的安全管理模式 是交通运输工作者研究的 重要课题 其中沥青路面与除冰剂有关的诸多问题并没有 得到良好解决 国内学者对除冰剂与沥青混合料性能之间 的关系进行了大量研究工作 但仍存在不足 比如 在除 冰剂对原材料性能影响方面的研究不足 原材料性能测试 的试验方法缺乏有效适用性 除冰剂对沥青混合料力学性 能和物理性能的影响并不能被很好地模拟 本文结合国内路面除冰剂的应用和沥青路面结构的 实际状况 提出基于不同性能测试的试验方法 对沥青 高温性能影响因素进行系统研究 为沥青路面的设计 施工 维护以及延长服务寿命提供技术支持 沥青作为粘弹性材料 在沥青混合料中起粘结作用 S H R P 研
3、究认为沥青对高温车辙的贡献率是2 9 故沥青 对道面高温性能的影响重大 为此研究除冰剂对沥青高 温性能的影响十分必要 S HR P 在沥青结合料路用性能规 范中提出采用G s i n 作为评价指标 本文采用该指标进 行相关测试 1 1 除冰剂类型的影响 本文选用K HF 一 1 A 和NW0 5 6 道面除冰剂 增加水和氯 化钠作对比分析 利用DS R 行G s i n 试 由研究结 果得出 除冰剂浓度 温度等因素均会对G s i n 产生一 定的影响 具体分析见图1 从整体分析来看 经除冰剂处理后沥青的G s i n 值 均有所提高 相对而言 K HF 一 1 A 和水对沥青高温性能的 影响
4、较为严重 NW0 5 6 次之 氯化钠溶液影响程度最小 但不同温度下的变化规律并不统一 可能是试样浇筑不 均匀的缘故 另外 对于两种主要成分 乙酸钾 相同的乙酸盐除 冰 rJ K HF 一 1 A 5 2 2 和NW0 5 6 5 8 3 二者之间存在 较大差异性 K HF 一 1 A 对沥青高温性能的影响较为严重 这是源于添加剂种类 氮 磷 硫 P b 和C d 和有效成 分不同 同时 假设除去水的影响 通过理论分析 利用 数据差值显示单一除冰剂情况下对沥青高温性能的影响程 度 从小到大依次为氯化钠 N W0 5 6 K HF 一 1 A 随着温度的增加 除冰剂对沥青影响程度也在逐渐 增加
5、但增加幅度较小 说明除冰剂与沥青之间相互作 用具有一定的温度敏感性 温度的升高增强了除冰剂与 沥青的反应程度 促使沥青组分转移 1 2 除冰剂浓度的影响 研究选用K HF 一 1 A NW0 5 6 道面除冰剂 采用氯化钠 作对 比分析 进行G s i n绷4 试 除 冰剂浓度与G s i n 之间的关系如 图2 所 示 试验结果表明 浓度对除冰剂 与沥青作用程度有影响 但影响规 律随除冰剂类型而异 其中氯化钠 和K HF 一 1 A 浓度增加后 沥青G s i n 减小 而NW0 5 6 对浓度敏感性较低 G s i n 有增加 的趋势 在除冰剂溶 液与一定沥青表面接触范围内 除 冰剂 沥青
6、相互之 间的反应程度与 其含量有关 说明溶液中有效除冰 剂 的成分对其影响很大 这与除冰 剂本身含有化学物质的有效成分分 析结果相一致 根据除冰剂浓度与沥青G s i n 之 间的关系 利用线性函数进行 回 归分析 结果见表l 分析表1 可得以下几点结论 1 Na C I 度与沥青G s i n 间相关系数最大 K HF 一 1 A 和N W0 5 6 次之 说明浓度与G s i n 之间有较 大的联系 温度对其二者之间的关系 也存在一定影响 对于N a C 1 和K HF l A 随温度升高 浓度与6 i I l 的相 关系数逐渐减s J x 对于NW0 5 6 相 关系数随温度的升高而增加
7、 2 G s i n 随温度的升高而减 小 不同浓度除冰剂之间的差距也 降低 说 明浓度对G s i n 的影响具 有温度敏感性 2 高温流变特性影响 本节 以除冰剂作用后的沥青为 研究对象 探索试验仪器参数对沥 青高温流变性能的影响 2 1应变的影响 研究选用应变范围为0 1 2 0 角速度为1 0 r a d 8 试模直径为2 5 mm 试验结果如图3 所示 随着 应变 的增 加 原样 沥青 F E A T U R E S I 蕊 1 3 8 图 13 6 要 7 9 目13 4 1 3 2 1 3 O 7 氯化钠 K H F A N W0 5 6 水 氯化钠 1HF I A N W0 5
8、 6 除冰剂 型 除冰剂茎 型 a 5 8 b 6 4 2 9 4 7 山 图 山 网 国 图 图 4 6 4 5 水 氯化钠 K H F 1 A N W0 5 6 水 氯化钠 K H F 一 1 A N W0 5 6 除冰剂类型 除冰剂类型 c 7 0 d 7 6 图1不同类型除冰剂作用后沥青G s in 测试结果 1 4 O 皇l3 0 童12 5 b V l2 0 11 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 5 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 3 1 除冰 剂浓 度 除冰剂浓度 a 5 8 b 6 4 图2 除冰 剂浓度与G s i n d 之间的关 系 表
9、1 除冰剂浓度与G s in 之 间的相关 系数 豫冰荆类型 温度 氯化钠 l l F 1 A N WO 5 6 5 8 0 9 4 36 0 8 5 9 2 0 o 0 2 0 6 4 0 9 3 9 8 0 8 9 0 8 0 71 6 3 7 0 0 9 3 9 8 0 7 41 9 0 8 2 6 2 7 6 0 7 3 6 3 0 5 2 9 7 0 8 6 6 5 G s i n 有增大的趋势 但测试温度升高后 该趋势明显减缓 除冰剂作用 后 应变对沥青G s i n 的影响幅度增大 但没有统一规律 由于应变与道面 结构强度相关 假设在沥青道面强度一定的条件下 除冰剂类型对沥青道面
10、影 响程度存在一定的差别 沥青道面结构强度分布的均匀性与施工 碾压 离析 等因素存在直接联系 那么在整个沥青道面上势必会出现强度较低的区域 而 该区域由于除冰剂的使用很有可能提前出现病害 总体来看 NW0 5 6 对其影 响最为严重 氯化钠次之 K HF 一 1 A的影响程度较小 鼎f 苷 的 手 卜 寓 市 隙 冰 弃I f 作 田 朔i 害 i n q q 硐 I哥 的 亦 掐 壶 正o r 3 7 F E A T U R E S I 圆图 时 原样沥青及水 氯化钠 N W0 5 6 作用后的沥青均表 现出G s i n 随应变增加而逐渐减小的趋势 K H F 1 A与其 相反 G s i
11、 n 随应变的增加而增加 2 2频率的影响 试 验选择频 率范 围为1 1 0 r a d s 应变控 制在 1 0 试模直径选择2 5 mm 试验结果如图4 所示 频率的大小与车辆的行驶速度有关 根据试验结果 可知 频率的增加可提高沥青的高温 生能 随着频率值的 增加 沥青G s i n 的值也逐渐增大 说明车辆速度的提 高有助于降低沥青道面出现车辙病害 总体来看 原样沥 青受频率影响程度最大 K H F 一 1 A 氯化钠作用后的沥青 次之 水 H NW0 5 6 作用后的沥青受频率影响程度最小 温度的升高使除冰剂对沥青G s i n 的影响程度增加 且变化程度与除冰剂类型有关 其中原样沥
12、青受温度影 响程度最大 K H F 一 1 A N W0 5 6 作用后的沥青受影响程度 最小 3 结语 除冰剂对沥青道面的作用受到外部复杂环境 因素影 响 而对沥青的性能影响研究尚无统一方法 因此 本文 首先通过对室内除冰剂与沥青作用的模拟试验进行研究 然后利用s Hf u P 测试方法对除冰剂作用前后沥青的高温性 能进行测试 从测试结果中得到以下结论 经除冰剂处理 后 沥青的G s i n 值均有所提高 相对而言 K HF 一 1 A 和 水对沥青高温性能的影响较大 N W0 5 6 次之 氯化钠溶 液影响程度最小 同时随着温度升高 除冰剂对沥青高温 性能的影响程度也在逐渐增加 但增加幅度
13、较小 浓度对 除冰剂与沥青作用的程度有影响 但影响规律随除冰剂类 型而异 参考文献 1 苏俊杰 我国南方冰冻灾害的危机管理研 究 D 长春 东北师范大 学 2 O l O 2 杜 裕 气候变化背景下广西冬季寒害与冻害时空分布特征研究 D1 南宁 广西大学 2 o 1 2 1 3 1 曲巧娜 中国西南地 区覆冰的大气环流背景研 究 1 南京 南京信息 工程大学 2 0 1 1 傅广文 融雪剂对沥青及 沥青混合料性能影响研 究口 I 长沙 长沙理 工大学 2 0 1 0 5 1 郑建华 氯盐浸蚀下沥青混凝土性能试验研究 D 武汉 湖北工业大 学 2 0 1 1 3 8 曼 g 0 2 2 0 4
14、6 1 0 2 1 4 4 1 0 1 2 O 0 应变 a 5 8 r 原样 氯化钠 水 I 一K HF 1 A NW 0 5 6 跫 s f t I I I I I I I L 应变 b 6 4 注 为绘制方便 横坐标未按 比例标注 图3 应变对抗车辙因子的影响 1 6 2 5 4 0 6 3 1 0 0 频率 r a d S a 5 8 1 6 2 5 4 0 6 3 l 0 0 频率 r a d 8 b 6 4 注 为绘制方便 横坐标未按比例标注 图4 频率对抗车辙因子的影响 5 5 5 5 5 5 5 5 6 5 4 3 2 1 0 9 日 d 一 u l b v 6 4 2 0 8 6 4 2 0 日 一 口 b v O 8 6 4 2 0
