超熱高溫拌合下澆注式瀝青熱解機理研究

澆注式瀝青混凝土在施工過程中存在220~240℃的超熱高溫和4小時以上長時間拌合的老化環(huán)境，導(dǎo)致了澆注式瀝青的超熱熱解現(xiàn)象嚴重，危及澆注鋪裝質(zhì)量。針對此問題，本項目從微觀角度利用紅外光譜技術(shù)、凝膠滲透色譜技術(shù)和熱重分析技術(shù)對澆注式瀝青熱解過程中的雜原子官能團與分子結(jié)構(gòu)變化規(guī)律進行了測試研究。從宏觀力學(xué)角度，測定了不同溫度老化前后澆注式瀝青的針入度、延度、軟化點以及動態(tài)剪切與彎曲流變性能。在此基礎(chǔ)上，對澆注式瀝青微觀分子結(jié)構(gòu)與宏觀力學(xué)性能之間的相關(guān)參數(shù)指標進行統(tǒng)計分析，構(gòu)建出澆注式瀝青宏微觀指標之間的關(guān)系模型。研究發(fā)現(xiàn)：超高溫下澆注式瀝青的小分子物質(zhì)易聚合為大分子物質(zhì)且輕質(zhì)物質(zhì)揮發(fā)是澆注式瀝青超熱老化的主要原因，澆注式瀝青在不同超熱溫度老化前后的微觀參數(shù)指標與宏觀力學(xué)性能之間存在很好的相關(guān)性。研究成果較好地揭示了澆注式瀝青的超熱老化機理，為澆注式瀝青混合料的抗超高溫老化材料設(shè)計提供了技術(shù)指導(dǎo)。 2100433B

澆注式瀝青混凝土以其優(yōu)異的協(xié)同變形能力和密水性，被廣泛應(yīng)用于超大跨徑鋼橋面鋪裝中。但220~240°C超熱高溫和4小時以上長時間拌合環(huán)境，導(dǎo)致了澆注式瀝青的超熱老化，危及到鋪裝層使用質(zhì)量。本項目旨在從微觀角度利用元素分析、組分分析、紅外光譜分析、熱失重等技術(shù)手段，研究澆注式瀝青熱解過程的組成成分與分子結(jié)構(gòu)變化趨勢，探究超高溫熱解前后澆注式瀝青中飽和分、芳香分、膠質(zhì)和瀝青質(zhì)各組分含量的變化規(guī)律。從宏觀力學(xué)角度，采用動態(tài)剪切試驗、彎曲流變試驗、粘度試驗，評價不同超熱高溫對澆注式瀝青的針入度分級指標、車轍因子、疲勞因子、彎曲勁度模量、蠕變速率和粘度等性能指標的影響規(guī)律。結(jié)合瀝青微結(jié)構(gòu)模型和膠體結(jié)構(gòu)理論，建立澆注式瀝青超熱高溫老化前后的微觀分子結(jié)構(gòu)與宏觀力學(xué)性能間的關(guān)系模型，探尋澆注式瀝青超熱高溫老化規(guī)律，揭示澆注式瀝青超熱高溫熱解機理，為澆注式瀝青混合料的抗超高溫老化再生材料的研制提供技術(shù)指導(dǎo)。

上拌下貫式瀝青路面指的是下部用貫入式、上部用瀝青混合料作面層的路面。

即瀝青貫入式路面，先用碎石鋪一層，壓實，上面噴一層瀝青（熱瀝青或乳化瀝青），灑一層細料，碾壓成型（也可以放開交通），再在上面再鋪一層瀝青混合料。一般在低等級的道路上使用。2100433B

熱拌瀝青廠原材料質(zhì)量控制

瀝青在鋪路的瀝青混合料中是一種非常關(guān)鍵的材料，在一般情況下所使用的瀝青為SBS改性瀝青，這種瀝青的特點在于高溫、低溫性能都較好，而且具有非常良好的彈性恢復(fù)的性能。在瀝青材料進入工地的時候，相關(guān)的施工單位試驗室必須根據(jù)相關(guān)的規(guī)定和要求對瀝青進行嚴格抽檢，進場合格的瀝青必須貯備在一些專用的貯備罐中，并需要注意的是在貯備罐中需要加設(shè)攪拌設(shè)備來確保在瀝青使用的時候是均勻的。

集料是進行瀝青混合料配合比的設(shè)計過程中礦料級配的一個主要的組成部分，也是進行主要受力支撐的關(guān)鍵材料，是進行瀝青混凝土路面鋪設(shè)過程中的骨架，其是否均勻、顆粒形狀和表面粗糙度情況是否良好都將決定整個瀝青混合料的嵌擠力情況及相應(yīng)的摩阻力情況。礦料級配的好壞情況將對瀝青混合料的各項性能指標產(chǎn)生直接的影響，如果想要配比出物理性能比較理想的合成礦料級配，相關(guān)的施工單位需要把控好集料的質(zhì)量，并且要注意確保操作過程中的質(zhì)量控制，這是非常重要的。

熱拌瀝青廠瀝青試樣的制備

在施工的時候，相關(guān)的操作人員必須常常關(guān)注瀝青試樣的結(jié)果，為了確定瀝青試樣在經(jīng)過一定的加熱處理后是否會造成瀝青老化的問題。試驗人員在進行操作的時候，需要對瀝青進行試樣，且不能直接放在電爐或明火上進行加熱處理，如利用冷卻后的試樣進行反復(fù)加熱的話，其次數(shù)不能達到2次，這樣可以防止瀝青出現(xiàn)老化，造成瀝青混合料的性能發(fā)生一定的變化。

熱拌瀝青廠熱拌瀝青混合料配合比試驗

在集料試驗的操作規(guī)程中，提出對瀝青混合料所使用的礦料級配需要采取干篩法和水洗法進行確定，這是由于如果通過干篩法，一般情況下，會由于小于0.075mm的成分在礦料上出現(xiàn)粘連的情況，導(dǎo)致篩不下去，就不能對礦料的級配進行真實的反應(yīng)，這樣就會對礦粉的添加數(shù)量產(chǎn)生一定的影響。有的試驗室通過水洗法把小于0.075mm的含量來進行含泥量的評定，這是一種不科學(xué)的行為，因為在細集料中往往會存在很多小于0.075mm的成分，主要包含一些粘土、塵屑和石粉等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)無法用水洗法，所以無法進行區(qū)別。伴制瀝青混合料的步驟主要是：首先，需要把瀝青混合料拌和機進行預(yù)熱，達到拌和溫度以上大約10℃左右進行備用。其次，把每個試件預(yù)熱的粗細集料防置在拌和機當中，然后通過小鏟進行適當?shù)鼗旌希又尤胍欢〝?shù)量的已經(jīng)經(jīng)過加熱到全拌和溫度的瀝青。把拌和機開動，一邊進行攪拌，一邊把拌和葉片放到混合料中進行拌和大約1~1.5分鐘，接著暫停拌和工作。加入一定量的單獨加熱的礦粉，接著進行拌和，直到拌和均勻，在操作過程中需要使瀝青混合料盡量保持在要求的拌和溫度范圍內(nèi)。馬歇爾試件成型高度對于瀝青混合料馬歇爾性能的測定而言，影響比較大，所以，在試件擊實的操作結(jié)束后，需要應(yīng)用游標卡尺進行試件的高度的測量，并注意對試件擊實需要的數(shù)量進行調(diào)整，如發(fā)現(xiàn)測定高度不符合標準尺寸的一些試件應(yīng)進行廢棄處理，這樣可以大大減小試驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)的變異情況。試件在經(jīng)過恒溫水浴后，必須在一定的時間（大約30s）內(nèi)取出。如果沒有在規(guī)定時間內(nèi)取出，試驗的溫度可能會相差比較大，將對單個試件的穩(wěn)定度和流值產(chǎn)生一定的運行，另一方面也會導(dǎo)致試件的整個測定值的離散情況增大，造成試驗的結(jié)果沒有一定的代表性。

熱拌瀝青廠試驗儀器設(shè)備檢定情況

試驗儀器設(shè)備精度可以對試驗結(jié)果準確性產(chǎn)生直接影響，是非常重要的一個因素。在進行瀝青混合料配合比的設(shè)計過程中，需要使用的試驗儀器非常多，主要有稱量用的儀器、馬歇爾穩(wěn)定度測定儀、進行試件養(yǎng)護操作的恒溫水浴以及烘箱等一系列材料。在這些儀器中，馬歇爾試驗是進行混合料配合比設(shè)計過程中非常關(guān)鍵的一個試驗項目，其數(shù)據(jù)的準確性是很重要的。

熱拌瀝青工廠原材料質(zhì)量控制

瀝青在鋪路的瀝青混合料中是一種非常關(guān)鍵的材料，在一般情況下所使用的瀝青為SBS改性瀝青，這種瀝青的特點在于高溫、低溫性能都較好，而且具有非常良好的彈性恢復(fù)的性能。在瀝青材料進入工地的時候，相關(guān)的施工單位試驗室必須根據(jù)相關(guān)的規(guī)定和要求對瀝青進行嚴格抽檢，進場合格的瀝青必須貯備在一些專用的貯備罐中，并需要注意的是在貯備罐中需要加設(shè)攪拌設(shè)備來確保在瀝青使用的時候是均勻的。

集料是進行瀝青混合料配合比的設(shè)計過程中礦料級配的一個主要的組成部分，也是進行主要受力支撐的關(guān)鍵材料，是進行瀝青混凝土路面鋪設(shè)過程中的骨架，其是否均勻、顆粒形狀和表面粗糙度情況是否良好都將決定整個瀝青混合料的嵌擠力情況及相應(yīng)的摩阻力情況。礦料級配的好壞情況將對瀝青混合料的各項性能指標產(chǎn)生直接的影響，如果想要配比出物理性能比較理想的合成礦料級配，相關(guān)的施工單位需要把控好集料的質(zhì)量，并且要注意確保操作過程中的質(zhì)量控制，這是非常重要的。

熱拌瀝青工廠瀝青試樣的制備

在施工的時候，相關(guān)的操作人員必須常常關(guān)注瀝青試樣的結(jié)果，為了確定瀝青試樣在經(jīng)過一定的加熱處理后是否會造成瀝青老化的問題。試驗人員在進行操作的時候，需要對瀝青進行試樣，且不能直接放在電爐或明火上進行加熱處理，如利用冷卻后的試樣進行反復(fù)加熱的話，其次數(shù)不能達到2次，這樣可以防止瀝青出現(xiàn)老化，造成瀝青混合料的性能發(fā)生一定的變化。

熱拌瀝青工廠熱拌瀝青混合料配合比試驗

在集料試驗的操作規(guī)程中，提出對瀝青混合料所使用的礦料級配需要采取干篩法和水洗法進行確定，這是由于如果通過干篩法，一般情況下，會由于小于0.075mm的成分在礦料上出現(xiàn)粘連的情況，導(dǎo)致篩不下去，就不能對礦料的級配進行真實的反應(yīng)，這樣就會對礦粉的添加數(shù)量產(chǎn)生一定的影響。有的試驗室通過水洗法把小于0.075mm的含量來進行含泥量的評定，這是一種不科學(xué)的行為，因為在細集料中往往會存在很多小于0.075mm的成分，主要包含一些粘土、塵屑和石粉等雜質(zhì)，這些雜質(zhì)無法用水洗法，所以無法進行區(qū)別。伴制瀝青混合料的步驟主要是：首先，需要把瀝青混合料拌和機進行預(yù)熱，達到拌和溫度以上大約10℃左右進行備用。其次，把每個試件預(yù)熱的粗細集料防置在拌和機當中，然后通過小鏟進行適當?shù)鼗旌希又尤胍欢〝?shù)量的已經(jīng)經(jīng)過加熱到全拌和溫度的瀝青。把拌和機開動，一邊進行攪拌，一邊把拌和葉片放到混合料中進行拌和大約1~1.5分鐘，接著暫停拌和工作。加入一定量的單獨加熱的礦粉，接著進行拌和，直到拌和均勻，在操作過程中需要使瀝青混合料盡量保持在要求的拌和溫度范圍內(nèi)。馬歇爾試件成型高度對于瀝青混合料馬歇爾性能的測定而言，影響比較大，所以，在試件擊實的操作結(jié)束后，需要應(yīng)用游標卡尺進行試件的高度的測量，并注意對試件擊實需要的數(shù)量進行調(diào)整，如發(fā)現(xiàn)測定高度不符合標準尺寸的一些試件應(yīng)進行廢棄處理，這樣可以大大減小試驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)的變異情況。試件在經(jīng)過恒溫水浴后，必須在一定的時間（大約30s）內(nèi)取出。如果沒有在規(guī)定時間內(nèi)取出，試驗的溫度可能會相差比較大，將對單個試件的穩(wěn)定度和流值產(chǎn)生一定的運行，另一方面也會導(dǎo)致試件的整個測定值的離散情況增大，造成試驗的結(jié)果沒有一定的代表性。

熱拌瀝青工廠試驗儀器設(shè)備檢定情況

試驗儀器設(shè)備精度可以對試驗結(jié)果準確性產(chǎn)生直接影響，是非常重要的一個因素。在進行瀝青混合料配合比的設(shè)計過程中，需要使用的試驗儀器非常多，主要有稱量用的儀器、馬歇爾穩(wěn)定度測定儀、進行試件養(yǎng)護操作的恒溫水浴以及烘箱等一系列材料。在這些儀器中，馬歇爾試驗是進行混合料配合比設(shè)計過程中非常關(guān)鍵的一個試驗項目，其數(shù)據(jù)的準確性是很重要的。