科技成果

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成果名称: 乳化型温拌混合料添加剂研发及应用研究

成果登记号: 9612013Y0033

第一完成单位: 西安公路研究院

联 系 人: 郭平

成果类型: 应用技术

技术领域: 新材料

成果简介:

通过温拌剂的开发,并对其混合料性能和施工技术进行系统研究,为温拌沥青混合料的应用提供技术支持。通过对国内外温拌技术的分析,将研究重点放在乳化型温拌技术上,由于国外同类型产品价格昂贵,不利于在国内推广应用,因此,通过温拌机理的分析,自主研发出性能稳定、降温效果显著的乳化型温拌剂产品HH-X。由于乳化型温拌沥青混合料不能根据粘温曲线确定沥青混合料的拌和与碾压温度,本研究对乳化型温拌沥青混合料的降温效果进行了研究,采用了马歇尔击实法、轮碾仪成型车辙板法、SGC法等,并自主研发出和易性试验仪,采用和易性指数确定乳化型温拌沥青混合料的降温效果。研究结果表明,SGC法及和易性试验仪法能准确确定乳化型温拌沥青混合料的降温幅度,且HH-X型温拌剂对AC类沥青混合料的降温幅度为40℃,SMA类沥青混合料的降温幅度为30℃。对HH-X型温拌剂的掺量进行了研究,通过不同掺量对沥青混合料空隙率、水稳定性、和易性等方面的影响,最终确定出温拌剂掺量为沥青质量的1/9。此外,还研究了乳化型温拌沥青混合料的路用性能,包括水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性、抗老化性能、疲劳性能等。根据沥青及沥青混合料老化原理,利用旋转薄膜烘箱,改进了短期老化试验方法,提出了温拌沥青及其混合料的老化试验方法及试验参数。采用ABAQUS和fe-safe软件对沥青路面进行疲劳寿命计算,结果表明HH-X温拌沥青混合料疲劳寿命是热拌沥青混合料的1.12倍。通过与同类乳化型温拌剂和有机添加剂Sasobit对沥青及其混合料性能的对比,证明了HH-X温拌剂性能较优。结合对实体工程的研究,系统地提出了乳化型温拌沥青混合料施工质量控制方法和技术指标要求;考虑寿命周期成本,HH-X型温拌剂可降低工程造价约34万元/km,由于其可显著降低CO2的排放量,节省了能源消耗,因此其应用具有显著的社会经济效益。