硅藻土改性沥青性能研究.pdf

1、硅藻土改性沥青性能研究滕 宇汤 雄(四川省交通建设集团有限责任公司四川 成都)收稿日期:作者简介:滕宇()男四川安岳人硕士高级工程师主要从事工程建设项目管理工作摘 要:我国对无机材料改性沥青等方面对比研究不多针对硅藻土改性研究有限 因此对硅藻土改性沥青改性性能进行分析选用两种不同类型的硅藻土进行不同掺量的硅藻土改性沥青性能研究包括老化前及老化后三大指标对比研究 研究结果表明:硅藻土改性沥青能够满足相关要求改性后沥青高温性能、抗老化性能均明显提升沥青延度、沥青敏感性降低不同硅藻土改性效果存在一定差异硅藻土对提高沥青路面质量提升路面寿命具有重要意义关键词:硅藻土沥青改性机理改性沥青沥青性能中图分类

2、号:文献标志码:文章编号:():/引 言国内外对改性沥青的研究主要集中在聚合物改性方面如、等改性沥青而对矿质填料的改性研究还不多国内对硅藻土改性沥青的研究还处于起步阶段 对硅藻土改性沥青的进一步研究把这种材料成本低、工艺简单、改性效果好等优势发挥出来对提高沥青路面质量延长使用寿命减少养护费用有重要意义 硅藻土改性沥青性能研究 原材料)沥青 本研究基质沥青是选用 号沥青主要试验结果如表 所示表 基质沥青试验结果项 目试验结果针入度()/延 度()软 化 点()质量变化/针入度比 /延度 )硅藻土 本课题试验所用的硅藻土材料选用了两种不同品种分别命名为 型硅藻土、型硅藻土主要技术指标如表 所示表

3、硅藻土主要技术指标技术指标 型硅藻土 型硅藻土外观灰白色白色粒度/硅藻含量/硅藻土改性沥青制备将硅藻土在真空干燥箱中干燥 备用用盛样皿称取沥青沥青加热到 根据掺量称取相应质量的硅藻土缓缓倒入基质沥青中用玻璃棒轻轻搅拌使其均匀分散在沥青中搅拌中保持温度为 左右搅拌时间大约 改性沥青制备好后立即浇筑试模 硅藻土掺量对改性沥青影响研究试验采用 型硅藻土沥青为 号沥青硅藻土掺量分别为、制备硅藻土改性沥青进行针入度、软化点及延度性能试验)针入度试验及结果分析 针入度采取 、三个试验温度试验结果如表 及图 所示表 不同硅藻土掺量针入度结果项 目针入度()值/基质沥青 硅藻土 硅藻土 硅藻土 硅藻土 图 不

4、同温度不同硅藻土掺量下沥青性能综合以上试验结果可以看出加入硅藻土进行改性后沥青的针入度、值、都较改性前有所改善并且在掺量为 左右出现峰值此时改性效果最好说明并非掺量越大改性效果越好其中必定存在一个最佳的掺量使改性效果最好 针入度是反映黏稠沥青的软硬程度或稀稠程度通过针入度试验的结果表明加入硅藻土后沥青变硬使得针入度减小 同时加入硅藻土后也使得沥青的温度敏感性降低)软化点试验及结果分析 软化点试验采用环球法试验结果如表 及图 所示表 不同硅藻土掺量下沥青的软化点试验单位:项 目软化点 值基质沥青 硅藻土 硅藻土 硅藻土 硅藻土 加入硅藻土后沥青的软化点都有一定的提高说明改性沥青的高温性能得到了提

5、高加入硅藻土后使沥青硬化稠度变大因而软化点升高 加入硅藻土后沥青的软化点总体呈上升趋势与基质沥青相比软化点升高了 掺量为 时软化点提高得最多之后又略有下降图 不同硅藻土掺量下沥青的软化点)延度试验及结果分析 延度试验在 下进行试验结果如表 及图 所示表 不同硅藻土掺量下沥青的延度试验项 目延 度()/基质沥青 硅藻土 硅藻土 硅藻土 硅藻土 图 不同硅藻土掺量下沥青的延度研究表明加入硅藻土后沥青延度呈下降趋势沥青变硬稠度变大延度减小了加入硅藻土改性后对沥青的低温性能略有影响其应用能够满足改性沥青对于延度要求 硅藻土类型对沥青性能的影响试验采用 型与 型两种不同的硅藻土做对比试验来评价不同类型的

6、硅藻土改性效果现固定掺量 沥青为 号沥青制备改性沥青 试验内容包括三大基本指标(针入度软化点延度)及老化试验)针入度试验及结果分析 针入度采取、三个试验温度试验结果如表 所示表 不同类型硅藻土改性沥青针入度结果沥青种类 前针入度()后针入度()针入度比/值/基质 型 型 研究表明加入不同硅藻土后沥青针入度降低不同类型硅藻土降低情况不同 如 下 型硅藻土针入度降低 型硅藻土降低 针入度指数 大小为 型 型 基质说明不同种类硅藻土改性后的沥青的温度敏感性相对基质沥青都有所改善沥青的当量软化点都较基质沥青的有所提高说明不同种类硅藻土加入沥青后都可以改善沥青的高温性能 型硅藻土改性沥青的 比 型高而

7、比 型的低表明掺量为 时 型硅藻土改性沥青的高温性能和低温性能好即 型硅藻土改善沥青材料的高、低温性能要比 型硅藻土改性沥青好老化后基质沥青、型硅藻土针入度都较老化前下降硅藻土加入沥青中后沥青的抗老化性能得到提高、型硅藻土针入度比分别提高了 、两种硅藻土改性抗老化性能相差不大)软化点试验及结果分析 软化点试验采用环球法试验结果如表 所示表 不同种类硅藻土改性沥青试验结果单位:沥青种类软化点 值 前 后前后差值基质 型 型 由表 可以看出:老化后沥青的软化点升高对沥青的高温性能有利 型硅藻土改性沥青的高温稳定性优于 型硅藻土改性沥青可见不同种类硅藻土对沥青的硬化效果不同、型硅藻土老化前后软化点差

8、值小于基质沥青老化前后软化点差值表明加入硅藻土后沥青的老化性能得到改善)延度试验及结果分析 延度试验在 下进行试验结果如表 所示表 不同类型硅藻土改性沥青的延度试验结果沥青种类延度/前 后前后比值/基质 型 型 两种类型硅藻土改性沥青老化前后的延度均比基质沥青老化前后的延度小加入硅藻土后沥青变硬性能优于基质沥青沥青的抗老化性能得到改善 型硅藻土改性沥青的抗老化性能优于 型 总 结本文对不同掺量、不同类型的硅藻土改性沥青进行研究包括针入度、软化点、延度以及老化后三大指标的测试与对比得出以下结论)加入硅藻土进行改性后沥青的针入度、值、都较改性前有所改善并且在掺量为 左右出现峰值此时改性效果最好 针

9、入度是反映黏稠沥青的软硬程度或稀稠程度通过针入度试验的结果表明加入硅藻土后沥青变硬使得针入度减小 同时加入硅藻土后也使得沥青的温度敏感性降低(下转第 页)加它们均呈现出逐渐减小的演化趋势 相似的研究结果在 等 等和 等的研究中被观察到也验证了试验结果的正确性 但由于 纤维自身强度较低(牵引强度为 弹性模量为 )而且 纤维具有较强的吸水性随着聚乙烯醇纤维含量的增加更多的水分被吸收从而使纤维与水泥基体之间产生更多孔隙导致 纤维与水泥基体之间会形成含有孔隙结构的软弱截面起到弱化 力学性能的效应 结 论通过对现有关于纤维类型及用量对超高性能纤维增强混凝土力学性能研究的分析和总结可知纤维类型及用量对超高

10、性能纤维增强混凝土力学性能有较大的影响其中随金属纤维含量的增加超高性能纤维增强混凝土力学性能(单轴抗压强度、抗拉强度、抗弯强度)呈现逐渐增大的趋势随玄武岩纤维含量的增加超高性能纤维增强混凝土力学性能(单轴抗压强度、抗拉强度、抗弯强度)呈现先增大后减小的演化趋势其中在 玄武岩含量下力学性能达到最优水平而随 纤维含量的增加却呈现出逐渐减小的演化规律研究结果为理解纤维类型及其用量对超高性能纤维增强混凝土的力学性能提供了帮助同时也为超高性能纤维增强混凝土的配制提供一定的参考:参 考 文 献:.:.:.:.():.():.:.:.:.:.():.:.:.:.:.:.:.():(上接第 页)不同掺量的硅藻

11、土改性沥青的 值比基质沥青升高 也比基质沥青升高 基质沥青降低并在掺量为 左右出现峰值表明掺量在 左右时沥青的温度敏感性低)不同种类的硅藻土改性效果不同在掺量同为 时 型硅藻土改性沥青的感温效果以及高温稳定性都要优于 型硅藻土改性沥青)硅藻土对沥青的抗老化性能有所改善掺量同为时 型硅藻土改性沥青抗老化性能要稍微好于 型硅藻土改性沥青:参 考 文 献:白素霞马天才.不同掺量硅藻土改性沥青胶浆性能研究.内蒙古公路与运输():李佐山.硅藻土改性沥青混合料路用性能研究.长春:吉林大学 洪浩凯.多尺度纳米材料改性沥青的老化机理研究.长沙:湖南大学 汤雄雷俊刘丽等.净味沥青混合料应用技术研究.黑龙江交通科技():