岩沥青干法工艺施工压实温度的确定方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及路面施工技术领域，特别涉及一种岩沥青干法工艺施工过程中温度参数的确定方法。
【背景技术】
[0002]道路工程中应用的沥青主要有新疆岩沥青、青川岩沥青、印尼布敦岩沥青、伊朗岩沥青及北美岩沥青等。岩沥青是石油在岩石夹缝中经过自然界的综合作用生成的沥青类物质，由沥青和矿物质组成，岩沥青中的沥青成分在高温条件下可以溶解于沥青，该材料已经开发和应用于沥青道路工程中，用以提高路面的性能。
[0003]岩沥青的施工工艺主要分为湿法工艺和干法工艺。湿法工艺是将天然沥青与基质沥青均匀混溶(经研磨或剪切过程)制成岩沥青改性沥青后用于生产沥青混合料的工艺，其施工过程中的压实温度可以依据JTG F40-2004中表5.2.2_1SJT/T 860.5-2014表3中的规定进行确定。
[0004]干法工艺是岩沥青不经过与基质沥青混溶环节，直接投入沥青拌和锅中，与集料一起搅拌，然后与沥青拌和形成沥青混合料的工艺；该工艺目前没有国家规范或行业标准对施工温度进行专门的规定或指导意见，现场施工时一般是以基质沥青混合料的压实温度进行路面压实。然而，干法工艺施工过程中，根据运输距离的不同及现场施工能力的差异所需要的时间也存在一定的差异，非特殊情况下，从拌和到运输、摊铺、至混合料开始碾压，所需的时间在2个小时左右，在此段时间内，岩沥青中的沥青成分会有部分溶解于沥青混合料的基质沥青中，使得沥青混合料也存在一定程度的岩沥青改性；由于岩沥青中的沥青质掺量较高，与基质沥青混溶后，可以显著提高沥青混合料的劲度及压实温度，且基质沥青现场施工的压实温度偏低，如果单纯按照基质沥青的压实标准进行路面压实会降低压实效果。
【发明内容】
[0005]本发明需要解决的技术问题是提供一种岩沥青干法工艺施工过程中压实温度的确定方法，为现场施工压实温度的确认提出有效的科学依据，进一步提高现场压实效果，保证路面性能。
[0006]为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。
[0007 ]岩沥青干法工艺施工压实温度的确定方法，具体包括以下步骤:
[0008]A.通过试验模拟干法工艺施工时岩沥青在沥青中的溶解过程，确定黏度-温度曲线，以0.28Pa.s±0.03Pa.s时所对应的温度确定该状态下实际施工掺量的岩沥青改性沥青的压实温度；
[0009]B.如果施工中超过30%掺量岩沥青时，在岩沥青掺量为O?30%的范围内，选取4?6组不同岩沥青掺量的岩沥青，模拟干法工艺施工时岩沥青在沥青中的溶解过程而取得的改性沥青，分别确定其压实温度，绘制掺量-压实温度曲线，并对其相关关系进行拟合，根据掺量-压实温度曲线及其拟合关系，推定岩沥青干法工艺施工过程中的具体压实温度范围。
[0010]上述岩沥青干法工艺施工中压实温度的确定方法，步骤A具体包括以下步骤:
[0011 ] Al.选取施工中实际掺量的岩沥青与基质沥青混合搅拌均匀，在165 °C烘箱中恒温保持2h，制成岩沥青的改性沥青；
[0012]A2.取该改性沥青分别进行135°C和175°C黏度试验，根据试验结果绘制黏度-温度曲线；
[0013]A3.根据黏度-温度曲线，取沥青表观黏度为(0.28±0.03)Pa.s时的温度为改性沥青的压实温度范围。
[0014]上述岩沥青干法工艺施工中压实温度的确定方法，步骤B具体包括以下步骤:
[0015]B1.在岩沥青掺量为O?30%的范围内，制备6组不同岩沥青掺量的改性沥青；
[0016]B2.取改性沥青一至改性沥青六分别进行135°C和175°C黏度试验，根据试验结果绘制黏度-温度曲线；
[0017]B3.根据黏度-温度曲线，取沥青表观黏度为(0.28±0.03)Pa.s时的温度为改性沥青的压实温度，并绘制不同岩沥青掺量状态下的掺量-压实温度曲线；
[0018]B4.将掺量-压实温度曲线中的压实温度进行回归，得到回归公式；
[0019]B5.根据回归公式确定岩沥青高掺量状态下干法工艺施工的压实温度。
[0020]由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。
[0021]本发明能够科学的确定岩沥青干法工艺施工的压实温度，为现场施工压实温度的确认提出有效的科学依据，进一步提高了路面压实效果，提高了岩沥青干法工艺施工的沥青路面质量。
【附图说明】
[0022]图1为本发明具体实施例中不同岩沥青的掺量-压实温度曲线图。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细说明。
[0024]—种岩沥青干法工艺施工中压实温度的确定方法，主要包括通过试验获得岩沥青干法工艺施工时施工压实温度的确定方法，该方法主要包括两个部分，即在改性沥青中岩沥青掺量低于30%时，可采用直接对施工掺量的岩沥青进行试验确定，当实际掺量高于30%时，考虑到岩沥青成分中所含矿物质的影响，可根据岩沥青低掺量状态下的压实温度曲线来推定施工压实温度。
[0025]下面以A-70号沥青为例，说明在实际施工过程中，改性沥青压实温度确定的详细步骤。
[0026]A.在实际施工中，岩沥青实际掺量在O?30%时，按照以下步骤确定压实温度。
[0027]Al.选取施工中实际掺量的岩沥青与基质沥青混合搅拌均匀，在165 °C烘箱中恒温保持2h，制成岩沥青的改性沥青。
[0028]A2.取该改性沥青分别进行135°C和175°C黏度试验，根据试验结果绘制黏度-温度曲线。
[0029]A3.根据黏度-温度曲线，取沥青表观黏度为(0.28±0.03)Pa.s时的温度为改性沥青的压实温度范围。
[0030]B.在实际施工中，岩沥青实际掺量高于30%时，按照以下步骤确定压实温度。
[0031]B1.在岩沥青掺量为O?30%的范围内，制备6组不同岩沥青掺量的改性沥青。
[0032]取A-70号沥青lkg，加热至165°C，掺入5%的岩沥青，S卩50g，用玻璃棒搅拌均匀后放入165°C烘箱中恒温2小时，制成改性沥青一。
[0033]取A-70号沥青lkg，加热至165°C，掺入10%的岩沥青，即100g，用玻璃棒搅拌均匀后放入165°C烘箱中恒温2小时，制成改性沥青二。
[0034]取A-70号沥青lkg，加热至165°C，掺入15%的岩沥青，S卩150g，用玻璃棒搅拌均匀后放入165 °C烘箱中恒温2小时，制成改性沥青三。
[0035]取A-70号沥青lkg，加热至165°C，掺入20%的岩沥青，S卩200g，用玻璃棒搅拌均匀后放入165°C烘箱中恒温2小时，制成改性沥青四。
[0036]取A-70号沥青lkg，加热至165°C，掺入25%的岩沥青，S卩250g，用玻璃棒搅拌均匀后放入165 °C烘箱中恒温2小时，制成改性沥青五。
[0037]取A-70号沥青lkg，加热至165°C，掺入30%的岩沥青，S卩300g，用玻璃棒搅拌均匀后放入165°C烘箱中恒温2小时，制成改性沥青六。
[0038]B2.取改性沥青一至改性沥青六分别进行135°C和175°C黏度试验，根据试验结果绘制黏度-温度曲线。
[0039]B3.根据黏度-温度曲线，取沥青表观黏度为(0.28±0.03)Pa.s时的温度为改性沥青的压实温度，并绘制不同岩沥青掺量状态下的压实温度曲线。本实施例中，从黏度-温度曲线获得改性沥青一至改性沥青六的压实温度范围分别为:146?155°C、151?160°C、155?164°C、158?167°C、160?169°C、162?171°C，据此绘制的掺量-压实温度曲线如图1所示，图中三角形构成曲线为掺量-压实温度下限曲线，方格构成曲线为掺量-压实温度上限曲线。
[0040]B4.由于掺量-压实温度曲线的绘制是在掺量为O?30%的低掺量状态下获得，因此对于实际施工过程中岩沥青掺量低于30%的低掺量改性沥青可以根据掺量-压实温度曲线直接获得岩沥青干法工艺施工过程中的具体压实温度。而当岩沥青掺量超过30%时，岩沥青中存在的矿物质易悬浮于沥青中，对黏度结果造成影响，此时将掺量-压实温度曲线中的压实温度进行回归，得到回归公式为:
[0041 ] Tmax = 8.51121n(a)+141.47
[0042]式一
[0043]Tmin = 9.01061n(a)+130.95式二
[0044]式中:Tmax为压实温度上限，Tmin为压实温度下限，&为岩沥青掺量。
[0045]B5.根据回归公式确定岩沥青高掺量状态下干法工艺施工的压实温度。
【主权项】
1.岩沥青干法工艺施工压实温度的确定方法，其特征在于，具体包括以下步骤: A.通过试验模拟干法工艺施工岩沥青在沥青中的溶解过程，确定黏度-温度曲线，以0.28Pa.s±0.03 Pa.s时所对应的温度确定该状态下实际施工掺量的岩沥青改性沥青的压实温度； B.如果施工中超过30%掺量岩沥青时，在岩沥青掺量为O?30%的范围内，选取4?6组不同岩沥青掺量的岩沥青，模拟干法工艺施工时岩沥青在沥青中的溶解过程而取得的改性沥青，分别确定其压实温度，绘制掺量-压实温度曲线，并对其相关关系进行拟合，根据掺量-压实温度曲线及其拟合关系，推定岩沥青干法工艺施工过程中的具体压实温度范围。2.根据权利要求1所述的岩沥青干法工艺施工压实温度的确定方法，其特征在于，步骤A具体包括以下步骤: Al.选取施工中实际掺量的岩沥青与基质沥青混合搅拌均匀，在165°C烘箱中恒温保持2h，制成岩沥青的改性沥青； A2.取该改性沥青分别进行135°C和175°C黏度试验，根据试验结果绘制黏度-温度曲线； A3.根据黏度-温度曲线，取沥青表观黏度为(0.28±0.03)Pa.s时的温度为改性沥青的压实温度范围。3.根据权利要求1所述的岩沥青干法工艺施工压实温度的确定方法，其特征在于，步骤B具体包括以下步骤: B1.在岩沥青掺量为0~30%的范围内，制备6组不同岩沥青掺量的改性沥青； B2.取改性沥青一至改性沥青六分别进行135°C和175°C黏度试验，根据试验结果绘制黏度-温度曲线； B3.根据黏度-温度曲线，取沥青表观黏度为(0.28±0.03)Pa.s时的温度为改性沥青的压实温度，并绘制不同岩沥青掺量状态下的掺量-压实温度曲线； B4.将掺量-压实温度曲线中的压实温度进行回归，得到回归公式； B5.根据回归公式确定岩沥青高掺量状态下干法工艺施工的压实温度。
【专利摘要】本发明公开了一种岩沥青干法工艺施工压实温度的确定方法，主要包括通过试验获得岩沥青干法工艺施工时施工压实温度的确定方法，该方法主要包括两个部分，即在改性沥青中岩沥青掺量低于30%时，可采用直接对施工掺量的岩沥青进行试验确定，当实际掺量高于30%时，考虑到岩沥青成分中所含矿物质的影响，可根据岩沥青低掺量状态下的压实温度规律来推定施工压实温度。本发明能够科学的确定岩沥青干法工艺施工的压实温度，为现场施工压实温度的确认提出有效的科学依据，进一步提高了路面压实效果，提高了岩沥青干法工艺施工的沥青路面质量。
【IPC分类】G01N11/00, G01K13/00
【公开号】CN105675170
【申请号】CN201610090786
【发明人】宋小金, 樊亮, 杨博
【申请人】湖南中大建设工程检测技术有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年2月18日