中国公路学报第7卷增1期CHINAJOURNALOFHIGHWAYANDTRANSPORTVol7SupNo11994EVA改性沥青混合料的技术性能及施工工艺袁昭华(济宁市公路管理局)摘要艺证明本文通过室内试验和试验路铺筑介绍了EVA改性沥青及其混合料的技术性能及施工工EVA改性沥青具有明显的抗高温稳定性同时也有一定的低温柔韧性能改性沥青改性沥青混合料高温稳定性关键词粘度O引言随着我国经济改革和对外开放的不断发展交通运输事业的发展也异常迅速交通量大轴载重交通趋于渠化公路原有的低标准油路处于超负荷使用状态迫切需要修建大量的高等级为适应现代交通的特点要求沥青路面具有高强度耐久性少车辙晚开裂然而由于我国国产沥青的路用性能较差符合重交通道路沥青标准的优质沥青产量较少难以满足要求若长期依赖进口不但价格昂贵也需花费大量的外汇这对大力兴建高等级公路带来很大困难为此目前采用多种手段对国产石油沥青进行改性使其性能达到合格甚至优良这成为一种可行的解决问题的途径在各种沥青改性方法中以聚合物改性沥青历史最久也是目前最为活跃最具发展前途的一种乙烯醋酸乙烯脂(简称试验路实体工程介绍1EVA)便是目前许多国家广泛采用的热塑性聚合物本文结合EVA改性沥青及其混合料的技术性能与施工工艺EVAEVA改性沥青及其混合料的性能分析树脂是乙烯和醋酸乙烯脂在有催化剂时形成的共聚物是具有一定弹性的热塑性树脂它的橡胶态温度域很宽广超出我国气候条件下沥青路面的工作温度范围在这一温度范围EVA呈现弹性坚韧性和抗冲击性它的热分解温度在0C以防止分解的加热温度簇22EVA120~2350C工业生产上控制EVA目前沥青的加热保温混合料的拌和温度均簇180C可见树脂适宜于石油沥青改性混合料拌和操作而不分解裂化改性沥青的性能室内试验和试验路实体工程所用沥青基料均为胜利10#其特点是高温粘度小软化:点低低温延度值小因此其高低温性能均需改善为了评价改性沥青的改性效果对沥青基料和掺加不同剂量改性剂的沥青分别进行了室内常规试验并加做了15C7C较低温度时的延度值其结果见表:1从表中的试验数据可以看出改性沥青的延度值大于25C时的针入度略有降低(降低“5~7xolmm)”0的要求;15C时的延度值降低幅度较大(规范GBJ92一86要求25℃和15℃但仍满足AH7loocm是为了保证沥青的低温性能而许多聚合物改性沥青的低温性能虽然优15C于常规沥青但其25℃和收稿日期的延度却不一定满足要求笔者认为这对缺乏正确评价改性沥1993111袁昭华EVA改性沥青混合料的技术性能及施工工艺表1EVA改性沥青室内试验结果对比表胜利EVA0沥青种项类目100重交通通(%)469993试验掺入量27llAH标70一准针人度延度(ZsC5090zmm))7661~800》100(sm/min)25C1SC7C>1000900247>10003776555(m))307)0100软化点(C)53344~54青的技术标准和试验规程不无关系)但7C时的延度却有明显的增加C)这表明改性沥青的低温性能有所改善软化点有明显的提高(提高了6一S态的临界温度软化点是沥青从粘塑态转化为粘流软化点提高意味着沥青的高温稳定性有所提高热敏性有所降低虽然反映沥青感温性能的指标较多表示500如软化点针入度指数等但在常规指标中通常都以软化点来它既是沥青材料感温性的一个指标EVA也是沥青粘度的一种度量显微镜下观察(放大1倍)0C的粘度在沥青中形成网格结构较长的纤维交联在一起不仅改善了沥青6sm也提高了低温延度和韧性从施工现场搅拌混溶均匀的改性沥青用细棒挑起成发丝状细丝不断这表示改性沥青的延度C粘度增大我们知道沥青的粘度是影响沥青混合料抗剪强度的主要因素在其它因素固定的条件下沥青混合料的粘聚力是随着沥青的粘度提高而增加的沥青的粘度即沥青内部沥青胶团相互位移时2其分散介质抵抗剪切的抗力当沥青混合料受到剪切作用时特别是受到短暂的瞬时荷载时只有高粘的沥青能使沥青混合料的粘滞阻力增大因而具有较高的抗剪强度改性沥青混合料的性能也是应用改性沥青的目改性沥青混合料性能的优劣是对改性沥青改性效果的直接反映的和要求所在裂为此从施工现场取回拌和好的沥青混合料在室内做马歇尔小梁弯拉劈抗压等试验(1)经对测试数据的整理计算和误差分析:其结果如下:马歇尔试验沥青混合料常规技术指标主要指沥青混凝土试件在规定压实度和温度马歇尔稳定度试验是较为常用的一种条件下的强度及其温度稳定性歇尔试验综合分析评价后表2当集料的质量规格已经确定后影响混合料强度和温度稳定性的最主要因素是沥青结合料的品种和用量经过马EVA改性沥青混合料中:LH15沥青用量55%试验结果列于表2改性前后沥青混合料对比试验试验项稳定值目胜利(N)1000+2%EVA95000+4%EVA9845马8875试验氏流值户(0ozmm))36530288马氏模数(s/户)2432716631673516轮辙试验刀5动稳定度度(次/min)119699D变形率RD(mm/mi)4677053316甲国公峪字很;因为马歇尔试验的稳定度和流值指标与沥青混合料的高温稳定性有较好的相关性轮辙试验的动稳定度(D验表明S)或变形速率(RD)可较好的反映高温状态下混合料的流动特性实该流动特性取决于结合料在该温度下的粘度从表中的数据可以看出改性沥青混合料的稳定度提高流值降低轮辙试验的动稳定度刀5增加一倍以上这表明改性沥青混合料的抗塑性流动和抗车辙能力有了较大的提高(2)小梁抗弯拉试验3:为了衡量沥青混合料承受抗弯拉应力而不损坏的能力用x5x24)LH5一1型沥青混合料制备小梁试件(5表分别测定15C和。C的抗弯拉强度和回弹模量小梁抗弯拉试验结果MPa混合料类别别试验温度15C0C胜利S228840100+2%EVAE+4写EVAE36355816057S4S044E474225208360074207242338103由表3所示试验结果可知改性沥青混合料的弯拉强度比不改性的原样混合料的弯拉强度有较大幅度的提高(3)这反映了改性沥青有较大的内聚力而与矿料有较大的粘结力加强了沥青混合料的整体结构强度oC时的模量值比原样混合料的略有降低4但变化不大劈裂试验4:劈裂试验是研究沥青混合料低温特性的试验方法之一其结果如表所示通过此试验可得破坏间接抗拉强度和劲度模量表劈裂试验结果(MPa)混合料类别别T一15℃T~O℃间接弯拉强度S胜利100#劲度模量E139412621196间接弯拉强度S344劲度模量34272822272737E122765555427+2%EVA+424133%EVA由表中数据可知综上所述能力2改性沥青混合料的弯拉强度提高劲度模量降低特别是在低温下改0%性沥青混合料的劲度模量降低近2因此认为改性沥青混合料具有较好的低温抗裂性能EVA这种热塑性树脂能够降低沥青的热敏性具有抗塑性变形和疲劳破坏的施工工艺众所周知聚合物品种选定掺量确定以后采用何种工艺来实现二者的共混溶是改性4沥青成败的关键本次试验采用了机械共混溶法所用设备是自制的单轴其搅拌原理是通过搅拌能量的剪切和对流作用组(每组EVA2片)旋转叶片的改性装置小度使其时间颗粒不断变并分散到沥青基料中EVA控制这一过程的条件是搅拌速度温度最佳工艺应是温时间及搅拌速度的组合掺量(EVEVAA改性沥青的施工工艺为改性沥青::先将已加热的沥青基料送入沥青搅拌罐中按照确定的颗粒全部EVA为沥青用量的重量比)将EVAn投入搅拌罐中搅拌30miEVA溶化即成可然后按照普通沥青混合料的常规施工程序进行拌和EVA摊铺碾压即(储其工艺流程如下热沥青基料一~搅拌罐一~投入EVA一~搅拌混溶一~袁昭华EVA改性沥青混合料的技术性能及施工工艺存)一~混合料拌和一~运输一~摊铺一~碾压一~开放交通3结束语1EVA改性沥青与骨料有良好的粘结力压路机初压时路面的蠕动现象明显低于普通压完汽车行驶过后基本没有石子飞散现象沥青混合料2施工简便增加投资设备较少便于推广应用EVA改性沥青混合料与普通沥青混合料相比除增加改性剂与沥青基料的共混榕装置外其余各项工序完全相同而这种共混溶装置构造简单价格便宜施工单位可根据工程需要自行设计制造加入增加了沥青的粘度10℃3但需注意由于EvA的为保证施工的和易性196℃混合料的拌和温度应比普通沥青混合料提高70~137℃)(拌和温度区间为157~;碾压温度为对改性剂的选用应根据使用的目的和条件进行综合考虑一是改性的效果能否达到目二是材料来源是否充足的和要求复杂价格是否便宜;再就是改性剂与沥青基料的共混工艺不便于拌和摊铺碾压本试验考虑了工程经济承受能力控制EVA的掺加量既满足工程经济有效的要求又达到沥青结合料混溶拌制和现场摊铺的可操作性通过室内试验和试验路铺筑有显著的效果量较大笔者认为EVA改性沥青对改善沥青路面的高温稳定性具同时也兼顾了低温柔韧性能#这对我国东南地区偏重交通条件采用我国产应用较广的胜利10沥青进行改性参具有可观的经济效益和实用价值文献考重庆交通科研所改性沥青论文集道路建筑材料人民交通出版社1992106公路柔性路面设计规范JTJo14一8TheTechnicalPtheroPertiesandConstructionesMethodofEVAModifiedYuanAsPhalthuaMixZhao(JinigMuniciPalHighw即材泛ntorysanangemenzDivisionAbstrtroaetAstaresultoflabooratestsandexPeremeentalpaovementthepaperindueesesmainlyTheashePrteeovehniealprtpertiedeonsastruetionmsthodefEVAhightemodifiedasphaltmixasteststehattheEVAmodifiedanPhalthadistintmpreturestabilitywelllowormpreturepliabilityasdtoughnessasKeywdsModifiedphaltModifiedphaltmixesHightemperaturestabilityViseosity
