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硫磺改性彩色沥青混合料的应用

日期: 2014-09-17
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彩色沥青我们的国家,为了加快资源节约型和环境友好型社会建设,出台了一系列的政策和措施,以促进节约能源和减少排放,污染物控制的基础上,进一步扩大。交通行业公路建设领域,大量的节能,环保新材料,新技术toarise的历史时刻,不断完善和广泛使用的。硫是一种丰富的资源,它是在石油和天然气加工的过程中,相关的产品。通过研究发现,单质硫70℃开始软化,115℃左右的液体,但与沥青混合料井,使沥青稀释,减少运动粘度,这种性质不仅可以使混合料性能的改善,还可以使施工温度降低,在生产过程中混合燃料的消耗量,降低了沥青的老化和温室气体的排放。使用添加硫磺水泥结构的压缩,抗裂性增强,高温抗车辙性能明显提高,有利于提高低温性能,提高水稳性的混合。
沥青混合物与硫的,但也可以取代部分的沥青,沥青含量减少,以降低成本。
1项目介绍
京开高速公路(新立村收费站-市界段)工程,起点位于京开高速公路HuangFa独立的过街天桥,终端在永定河桥中心,与河北段连接,道路总长度为8.83公里。2010年9月在路面施工,年底2010年10月完成。在相互立交匝道下面层的硫改性沥青混合料的试验段,硫磺改性沥青混合料总量超过3000吨的部分和主体部分。在过去两年交通,路况好,没有明显的疾病产生。
2个硫沥青SUP-25组合
2.1原料
2.1.1硫
该项目的含硫量为棕色固体,主要成分为硫,是一种均匀的粒状产品的粒度分布。它是在液体硫中添加各种添加剂和稳定剂,然后造粒。产品粒径为3〜4毫米,易于储存和运输。将它添加到普通热拌沥青混凝土立即融化,很容易与普通沥青混合料混合成均匀稳定的硫磺改性沥青混合料。硫添加剂技术指标如表1所示。
2.1.2沥青
据JTGF40-2004“公路沥青路面施工技术规范”中的沥青路面使用气候区划指标,结合当地的气候环境下的数据和流量,没有。70A级道路沥青。
2.1.3骨料和填料的选择
SUP-25混合物10〜30毫米,10〜20毫米,5〜10毫米石灰石碎石,机制砂和矿物粉末制成的。混合粗骨料全部采用滚动的碎石,破面丰富。粗骨料的试验结果如表2所示。
表1中,它是已知的粗骨料材料来源,出土的碎片特性满足要求。
2.1.4包装
包装的石灰石磨粉机,测试数据能够满足规范要求。
2.2设计总结构的选择
检验合格的原料,通过数学方法装入水平。为了使设计的混合物,可以抵抗车辙,可以减少水的渗透,根据当地的气候特点,结合实际工程经验,确定SUP-25混合料级配范围(见表3)。
根据选定的工程等级内,配置三大合成分级,比较粗的综合评分,比较薄的合成梯度和介质的合成分级的标准和要求。计算分布在三大合成的混合属性,符合要求的,通过试验验证,确定最佳设计的团粒结构。
2.3设计沥青水泥用量的选择
2.3.1沥青含量测定
选定的团粒结构,选择不同的沥青含量的生产旋转压实试验,在相同的时间,不同的沥青含量测定的最大理论密度的搅拌混合。参考使用手动的高性能沥青路面(Superpave沥青)技术“[1]关于设计的沥青混凝土内容的监管,以确定沥青是否设计沥青水泥含量。
参考SUP-25(普通沥青)的测试结果,可以初步石油率3.9%,以供参考,另一种是3.4%,4.4%和4.9%,三地原油石比试样的制备。由于添加硫磺改性剂(m矩阵沥青︰米硫=65沥青︰35,硫密度1.9),硫可代替部分的沥青,基质沥青石油比调整为2.6%,3.0%,3.4%,3.8%,硫的用量分别为1.4%,1.6%,1.8%,2.0%,基质沥青和硫的量为4.0%,4.6%,5.2%,5.8%。初始压实时间和设计压实时间时,通过使用不同的沥青含量的体积特性评价(参照表4,5)的混合物的压缩数据。
根据表4,5各种货量指数数据,通过的曲线关系,这个阶段优化应匹配的最佳的比例是3.1%,硫混合的含量为1.7%,基质沥青和硫的量是4.8%。最佳沥青用量条件下的沥青混合料体积指标的特性,如表6所示。
数量最多的压实2.3.2补丁说明混合物的密度验证
将所选择的分配的两个试样的条件下,在最佳沥青内容制作旋转压实160次核查。经验证,最大的压实数量相对的最大理论密度的密实度是97.5%,没有超过Superpave的体积设计标准98%。
2.4水敏性评价
试验压力真正实现了孔隙率6%〜8%的范围内,一组三个样本作为对比样本,和另外一组的三个样本的条件样本。样品真空满水,然后替代冻融循环条件,然后是样品后60℃水浴24小时熔化期,劈裂试验。水敏性是使用条件组样品的间接拉伸强度和对照组样本的间接拉伸强度比TSR来表征的。
表7所示,它是已知的,冻融劈裂试验强度比TSR比例满足Superpave的混合物的体积设计标准的要求的80%,水敏性合格。
2.5高温性能指标测试
SUP-25硫磺改性沥青混合料的高温抗车辙的性能进行评估的“公路工程沥青及沥青混合料试验规程”T0719-1993“沥青混合料车辙试验方法”,在60℃温度下,0.7MPa的压力测试,包括车辙动态稳定性指数来表示的混合物的抗车辙能力的大小,根据标准马歇尔浸渍试验,渗水系数,实验结果示于表8。
从表8可以看出,硫欧盟沥青SUP-25混合各种性能指标能够满足要求的规范,混合料路面具有良好的性能。
2.6生产比例
根据程序设计的混合比例,根据到目标混合一定比例,生产的材料比例的计算中,进行灰度曲线附近的目标比例设计曲线。
根据目标比例确定最佳比例,按+/-0.3间隔的变化,采取三种不同的比例,分别加入硫磺改性剂(1.7+/-0.1%,分别制作标本,马歇尔试验(见表9)。
2.7生产组合检查
为了测试该混合物的性能,根据标准的要求,水稳定性的沥青混合料的最佳比例下,渗水系数的索引,如检验,其结果示于表10。
从表10中,越野性能指标符合要求,生产配合比设计是合理的。
硫改性沥青SUP-25的混合物的混合比例的结果,如表11中所示的生产设计。
3硫磺的沥青混合料生产
3.1硫改性剂付诸表决
可用于生产少量的人工启动。在混合筒顶部开放30厘米×30厘米的窗口,狗内部。在石消隐完成,开始沥青喷洒硫磺改性剂颗粒在沥青混合料搅拌锅,确保第一和粗骨料,沥青包裹着;硫在高温下的溶液分散在沥青改性剂,粘结剂部分。人工就需要推进的硫磺改性剂,按照预定的质量比例称量好,把小袋子。
虽然大规模生产,使用特殊的机械测量发射,确保定量称重,测量精度。
3.2混合时间
硫磺改性沥青混合料的拌和时间根据试配确定,以完全融化均匀裹覆合为度。间歇式混合机的每个盘的生产周期,在55〜60秒(加硫后,湿混合时间不小于35秒)。
3.3生产温度控制
1)的温度控制是关键生产沥青混合物,因此,在生产过程中,以确保干燥筒,在燃烧器的稳定性和燃料均匀燃烧,在相同的时间,保证混合植物正常工作的各位置的温度传感器,实时在这个过程中的温度条件下反应。
2)生产过程中,基质沥青的温度控制在140〜145℃,聚合温度在130〜145℃,混合起到温度控制在125〜140℃。干燥的总残留水分含量不大于1%。每个开工生产,先干拌锅几个白色的材料测量排气温度,排气温度符合要求,然后正式加入沥青和硫磺颗粒混合混合物。
3),以确保生产的温度稳定性,必须保证冷料的干湿度均匀,以防止生产温度波动,如果原料干湿很大的差别股票前,用装载机将湿料和干混合均匀。
4)根据沥青混合料目标配合比设计,生产配合比设计结果,冷斌的进给速度的优化,保证欧盟的硫沥青混合料生产过程中的热斌物质层面为1/2〜2/3,避免空的仓库和其他材料的情况。
5)沥青混合料生产过程中的闪光,需要单独的冷却至少24小时,可以再次使用,如果硫磺改性沥青混合料生产的光盘材料的储存温度超过145℃时,材料必须被抛弃,并暂停生产,及时检查生产设备,发现过热的原因,以确保生产温度控制要求的范围,可以继续生产。
6)混合车试验的沥青混合料的重量和温度,记录的交货时间,发出交货表厂。
4硫磺改性沥青混合料运输
1)可与大吨位的货车运输,货车的容量应该是略有盈余,施工过程中的展位的辅助前应该有货车等待。高速公路,一级公路,适当的等待货车超过五火后开始铺路。
2)货车前,每次使用后必须是干净的,在汽车板有一薄层防止沥青粘结的隔离剂或防止粘连剂,但不能尽积水下架。从混合器中到货车涂层材料应是多个移动轿厢位置,平衡负载,以减少的混合物偏析。货车运输混合宜用篷布盖保温,防雨,防止污染[2]。
3)混合生产,运输到现场完成铺平压实;在运输过程中必须保持覆盖保温,防止硫冷却结晶,沥青混合料摊铺交付表接收的地方,如果组合是不符合施工温度要求,或有形式型煤,一直下雨。
4)摊铺过程货车在展台前的辅助L00〜300mm处停止,等待空档位置,展台辅助推进开始慢慢排出,避免影响展位助剂。必须彩色沥青落在净货车每次放电,如果有剩下的,应该保持清醒的时间,防止老茧。
5硫磺改性沥青混合料的摊铺
1)采用履带式沥青混合料的摊铺,展位辅助刷薄薄的一层由料斗涂隔离剂或防结块剂。
2)摊铺机应提前0.5〜1小时预热铁板,使不低于100℃。在这个过程中的铺路选择了高铁的板振动或篡改振动频率和振幅,为了提高初始压实度。
3)摊铺机缓慢,均匀,连续不间断地摊铺,不改变速度或停止,以提高平整度,减少偏析。摊铺速度控制在2〜4米/分范围内。
4)硫磺改性沥青混合料的摊铺温度场应不低于120℃。
5)施工开始阶段使用的第一辆汽车排放铺路混合物的温度较高。
6)运输车辆在车前铺的1/2时再开篷布,防止过早发现蝠事业的混合物冷却过早。
雨季7)铺平了道路,加强与气象部门联系,已摊铺彩色沥青沥青面层为雨未经压缩,以消除。
6硫磺改性沥青混合料的压实
硫磺改性沥青混合料摊铺从外观到的时间不应该超过3小时,轧应该是紧凑的凝聚力。
1)硫磺改性沥青沥青混合料沥青含量低,粘结剂粘度低的,压实不当会出现撕裂,同时混合物冷却速度很慢,很容易出现路表温度下降,路面内部温度是越高,钢车轮滚滚容易出现或微裂纹现象。
因此,硫改性沥青混合料压实时,滚子如下摊铺机后面缓慢的循环滚动,确保有足够的压实。
初始压力:2台DD130双轧辊,“死回振动”是指滚动1次,然后振动滚压1次,速度控制在40〜60米/分。
多个压力:第2台DD146振动滚子滚动的2倍,速度为50〜70米/分钟,然后将两(2)XP302轮胎复杂的压轧辊的4倍,转速为60〜70米/分钟。
最终压力:2台DD110辊的静电荷光,消除轮迹。轧制速度为50〜70米/分钟。
2)与硫的温度降至110℃以下,将逐渐冷凝成为固体从该jellium的,因此,终压温度应不低于75℃。
7场检测
根据上述建设程序,在轧制过程中的硫磺改性沥青混合料的推移和,护包没有出现的现象,如建筑,良好的性能。核心测试,完整致密的核心样品,压实度达到98%以上。
字段混合物的温度的检测条件如表12所示。
室内试验结果如表13所示。
8安全建设
1)人工喂养,工人佩戴安全防护眼镜和防尘口罩,并经常进行移位操作,以避免连续高强度的工作。
2)安全管理人员,监控现场的情况。
3)硫颗粒在高温下会分解并释放含硫气体,因此,严格控制施工温度。
4)施工,设备操作人员及摊铺作业的工人,戴防护口罩,防护眼镜。
5)存储的硫改性剂仓库,做防火措施,禁止吸烟。
6)清洗残留的硫沥青混合料的密闭空间(,如成品斌,搅拌筒,等),在工作面上残留的硫磺改性沥青混合料清理之前,它是严格禁止使用火焰喷枪或其他火焰直接加热设施。成的封闭空间气体切割或焊接维修的工人,必须获得相关的工作许可,并确保这些地区是开放的,充分通风,并应在顶部的有毒气体含量的检测,以确保安全。
和使用的硫修饰的优势
1)沥青混合料拌和过程中直接的,易于使用的,可替代部分的沥青。提高了混合料性能的影响,降低施工温度,节约能源,减少排放,节省沥青等。
2)混合料彩色沥青的拌和排气温度控制在(130±5)℃的范围内,比普通沥青混合料,以减少温度在25℃左右,节省燃油取暖费用。
3)硫磺改性沥青混合料的强度高于普通沥青混合料的29%以上。
4)沥青混合料摊铺,可以像正常的沥青混合料的温度能满足要求后开放交通。这时,其强度与普通沥青混合料基本相同。
5)硫在高温下性能比普通沥青混合料改性沥青混合料的(见表14)。
从表中看到,硫比普通沥青混合料改性沥青混合料节省沥青含量可以达到0.8%以上,稳定性和动态稳定性,分别增加44.9%和86.3%,指数明显提高。
6)硫磺改性沥青混合料与普通沥青SUP-25的成本持平,略有降低。表15是普通沥青混合料为基准,硫彩色沥青改性沥青混合料,它的成本比较。从表中可以看到降低成本0.13元/吨。
10尾声
彩色沥青硫磺改性沥青混合料具有高稳定性,耐用性,工艺简单,节省沥青和燃油消耗等硫磺产量大幅增加,近年来,全球硫磺供应达到了最高水平,供给大于需求的情况,使硫磺价格下跌的空间较大,在大规模的建设,成本可以进一步降低,使硫修饰更显示其优越性。硫磺改性沥青混合料的高温稳定性与高效,以改善路面,使其能适用于城市间的道路重载交通路面施工。
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