改善沥青粘结性的措施
由沥青一矿料的粘附性机理可以清楚地看到,沥青与矿料粘附的优劣以及沥青混合料 水稳性的优劣既取决于矿料品质,又取决于沥青品种。
1. 由沥青一矿料的粘附性机理可以清楚地看到,沥青与矿料粘附的优劣以及沥青混合料 水稳性的优劣既取决于矿料品质,又取决于沥青品种。
众所周知,碱性石料与沥青的粘附性好,酸性石料与沥青的粘附性较差,遇水极易剥落。 目前以岩石中SiO2的含量来区分碱性矿料和酸性矿料。SiO2含量高于65%的矿料称为酸性 矿料,如石英岩和花岗岩等;S02含量少于52%的矿料为碱性矿料,如石灰岩是典型的碱性矿 料。某些玄武岩也是碱性矿料。Si()2含量介于52%〜65%的石料为中性矿料,如安山岩和某 些玄武岩。岩石中引。2含量愈高,岩石酸性愈大,与沥青的粘附性愈差,遇水时愈容易发生剥 落现象。相反,如果集料中CaO的含量愈多,则集料抗剥落的能力愈强。
而沥青的酸性愈大,与矿料的粘附性愈好,在沥青混合料中沥青从矿料表面剥落的程度就 越小。
2. 改善沥青粘附性的措施
沥青混合料的粘附性差(水稳性不好),容易导致面层严重辙槽,局部松散和坑洞等水损坏 现象。因此,长期以来国内外都采用不同的添加剂来改善沥青混凝土的水稳性。
根据前述沥青与矿料相互作用的基本机理,沥青与矿料的粘附性取决于沥青、矿料和水三 相体系的平衡。各种改善措施都主要从降低沥青一矿料界面张力这一概念岀发。各种抗剥落 剂都属于表面活性物质,由于它在沥青一矿料表面的定向排列而降低沥青一矿料的界面张力, 提高沥青与矿料的粘附性。
一种方法是向沥青中加入少量液体抗剥落剂。现在市场上的抗剥落剂大部分是从高级脂 肪酸衍生出来的长链的胺类化合物,胺类表面活性剂与乳化剂的功用一样,一端是亲水性的胺 基,与酸性石料有很强的亲和力;另一端是融化在沥青中的亲油性的烷基,从而起到抗剥离效 果。这些液体抗剥离剂的初期效果不错,但其长期性能或耐久性尚待进一步研究,工程应用时 要注意选择。
用一部分消石灰粉、水泥代替矿粉,或在沥青中添加少量环烷酸类高分子有机酸、石油沥 青与煤沥青混合等都能改善粘附性。尤其是添加钙、镁、铅、镒等各种类型的金属皂,能够有效 地提高沥青与集料的粘附性。近年来,随着表面化学的发展,各种表面活性剂的开发,各种抗 剥落剂应运而生D
在美国,掺加消石灰粉和水泥也是最基本的抗剥离措施°美国联邦公路总署(FHWA)出 版了一本沥青混合料水稳定性的专著,对各种抗剥离措施进行了详细的比较,其中效果最好、 最稳定的是掺加消石灰粉。
因此,为改善沥青粘附性,应该首先考虑采用掺加消石灰粉或水泥代替矿粉的措施。用量 太小,抗剥落效果不佳,一般消石灰的用量为2% ~3%;水泥用量通常在5%左右为宜。经实 践证明,使用水泥和消石灰粉代替矿粉,能增加沥青的粘附性,而且长期使用性能或耐久性好。
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