布敦岩沥青改性沥青的路用性能研究

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布敦岩沥青路用性能试验研究及其在广青公路中的应用

十分广阔
关键词：敦岩沥青；用性能；布路广青公路；经济性分析；价比性
中图分类号：Ｕ５５Ｔ３文献标志码：Ｂ文章编号：０９７６（０）４０２ — ４１０ — ７７２１０ — ０６０１
变动等综合作用，经亿万年的沉积、附、历吸融合过程指标均满足参考文献『１３的要求
而形成的特殊天然沥青岩。由于ＢＡ具有软化点高、１３级配设计Ｒ．含氮量高、度大、氧化性和水敏感性强、候性黏抗耐为充分发挥集料的嵌锁作，，Ｉ彤成骨架密实的优＝｝｛好、抗微生物腐蚀能力强、含蜡、子量大、储存质混合料结构，进行级配没计时，通，小最人不分易在应ｊ减和加Ｔ、易离析、不改性丁艺简便、替代部分细集料公称粒径附近粗集料和０６ｔｉ可．ｏ以下细集料的通过率，ｎ
ＥｘｒｍｅｔｌＲｅｅｒｈｎＲｏｄｒｏｍａｃｓｏｐｅｉｎａｓａｃｏａＰｅｆｒｎｅｆＢｕｔｎＲｏｋＡｓｈａｔａｄｏｃｐｌｎ
ＩｓＡｐｌａｉｎｉａｇｉｇＨｉｈｙｔｐｉｔｏＧｕｎｑｎｇｗａｃｎ
器道路与交通工程
Ｒｏｄ＆ＴｒｆｉｇｉｅｉｇａａｃＥｎｎｅｒｎ
布敦岩沥青路用性能试验研究及其在广青公路中的应用

布敦岩沥青改性沥青混合料试验研究

第 35 卷第 3 期 2007 年 3 月
同济大学学报 ( 自然科学版) JOURNAL OF TON G J I UN IV ERSITY(NA TURAL SCIENCE)
Vol. 35 No . 3 Mar. 2007
布敦岩沥青改性沥青混合料试验研究
刘树堂1 ,2 ,杨永顺3 , 房建果1 ,3 , 郭忠印1
又选择了另外两种 AH2 70 石油沥青作为对照 ,一种为进口沥青 ( 用 SB 表示 ) , 另一种为国产某沥青 ( 用 SC 表示) . 试验结果如表 1 所示 .
1 布敦岩沥青的矿物元素及沥青组分
图1 布敦岩沥青的背散射电子图像( × 600)
Fig. 1 Back2scattered electronic image of BRA( × 600)
分析
为了不至于引起歧义和论述方便 , 约定布敦岩沥青 (BRA) 的含义是指布敦岩 ( BR ) 与其中所含纯沥青 ( RA) 的混合体 .
1. 1 BRA 的RA 中主要含有碳、氧、硫、硅、镁、铝、钙、钾及铁等元素 . 由于电子探针只能检测 5 号硼元素至 92 号铀元素之间的元素 ,所以氢元素不能被检测出来 . 由于沥青主要是碳、氢化合物 ,因此其中应含有大量的氢元素 . 在电子探针下 ,对布敦岩沥青进行微观分析 ,该材料中沥青和岩矿的背散射电子图像如图 1 所示 . 背散射电子图像的亮度与材料的相对原子质量呈正比 ,亮度较大的为物质相对原子质量较大的元素存在区域 ,反之 ,亮度较小的为物质相对原子质量较小的元素存在区域 . 较大的布敦岩沥青颗粒是由较小的颗粒组成的 ,有的岩矿是一种多孔材料 ,浸透了沥青 ,岩矿的形态有空心球状的 , 有不规则的块状的 , 有条状的和粒状的 , 等等 . 沥青和岩矿相互包容 , 岩矿表面包有沥青 ,而岩矿内部又包含沥青 . 有些区域的岩矿内含有许多小孔 . 图 2 为布敦岩沥青样品的背散射电子成分像 . 进一步的分析可知 ,较亮的区域中 ,氧和钙元素含量较高 , 而较暗区域中的碳、镁、铝、硅、硫及铁等元素的含量较高 .

布敦岩沥青改性沥青路用性能试验研究

针入度指数
当量软化点当量脆点软化点（环球法），ｃＣ
一１．１２－１．４５一ｌ－３９－１．４０～１．２３－０．８３
４８．１４９．８５０－３５０．４５１．７５４．８一ｌ１．２－６．５－６．６－６．３－６．６－７－３Ｏ．６０．５Ｏ．５Ｏ．５０＿３４６．３４９．４４９．６５０．１５０．４５４．１
６０ｍｉｎ，使布敦岩沥青颗粒均匀分散并融化于基质沥青中。再在１７０℃恒温烘箱中静置３５ｍｉｎ，待
表１改性沥青性能试验结果
１布敦岩沥青
试验项目
０１５
岩沥青掺量
１８２０２５３０
布敦岩沥青产于印度尼西亚苏拉威西岛东南部的布敦岛，是石油在自然条件下，经过千百万年的时间，在地壳温度、压力、气体、无机物触媒、微生物及水分的综合作用下，经氧化聚合而成的沥青类物质。岩沥青是一种天然沥青，性质与硬质沥青较接近，岩
（山西省交通科学研究院，山西太原０３０００６）
摘要：随着国内对天然沥青的日益重视，布敦岩沥青改性沥青由于其良好的技术性能而备受关注。大量的室内试验分析证明，混合料掺加岩沥青后高温稳定性有一定程度的提高，水稳定性显著提高，但是沥青混合料低温抗裂性能稍有降低。关键词：布敦岩沥青；改性沥青；沥青混合料中图分类号：Ｕ４１４．３文献标识码：Ａ文章编号：１００６－３５２８（２０１３）０５－００１０－０２

布敦岩沥青改性沥青混合料的路用性能

布敦岩沥青改性沥青混合料的路用性能
高航，周昊
（中国路桥工程有限责任公司，北京１０００１１）
摘
要：为研究布敦岩沥青混合料的路用性能，对不同掺量的布敦岩沥青混合料、普通沥青混合料和
ｓｏｎｔｅｓｔｓｏｆｏｒｄｉｎａｒｙａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｏｓａｇｅＢｕｔｏｎｒｏｃｋｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔａｎｄＳＢＳｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｐａｖｅｍｅｎｔｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄ．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｏｒｄｉｎａｒｙＢｕｔｏｎｒｏｃｋｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅｓｃａｎｉｍｐｒｏｖｅｗａｔｅｒｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔａｂｉｌｉｔｙ，１ＯＷｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｒａｃｋｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄｆａｔｉｇｕｅｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｃｏｎｓｉｄｅｒ — ｉｎｇｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｌａｗａｎｄｅｃｏｎｏｍｉｃｆａｃｔｏｒｓ，ｐｒｏｐｏｓｅｄｆｏｒｔｈｅｂｅｓｔｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅＢｕｔｏｎｒｏｃｋｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔｉＳ３．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂｕｔｏｎｒｏｃｋｍｏｄｉｆｉｅｄａｓｐｈａｌｔ；ｒｏａｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｏｐｔｉｍａｌｄｏｓａｇｅ

印尼布敦岩改性沥青的路用性能研究

印尼布敦岩改性沥青的路用性能研究
印尼布敦岩改性沥青的路用性能研究
分析印尼布敦岩沥膏的形成及改性机理,并且通过对掺加不同剂量的混合料进行室内车辙试验、低温弯曲试验和水稳性试验以及实体工程的应用,这项研究证明,采用布敦岩改性沥青具有良好的路用性能.
作者：靳进钊 JIN Jin-zhao 作者单位：河北省交通建设监理咨询有限公司,河北,石家庄,050091 刊名：交通标准化英文刊名：COMMUNICATIONS STANDARDIZATION 年，卷(期)：2009 ""(5) 分类号：U414 关键词：布敦岩沥青抗车辙水稳性低温开裂。

基于干法的布敦岩沥青改性沥青混合料性能研究

基于干法的布敦岩沥青改性沥青混合料性能研究摘要：通过对两种级配条件下掺加岩沥青的沥青混合料进行高温车辙试验和水稳定性试验，研究了干法添加工艺对布敦岩沥青改性沥青混合料性能的影响，结果表明掺加岩沥青能够有效改善沥青路面的使用性能。

关键词：布敦岩沥青干法高温稳定性水稳定性1 概述近些年来，随着国内外技术人员对岩沥青的关注，天然岩沥青在路面材料中的应用逐渐增多，国外的北美岩沥青、布敦岩沥青BRA等纷纷进入我国公路市场，在阿尔巴尼亚、伊朗及我国的四川、新疆等地也发现了丰富的岩沥青资源。

通常岩沥青改性沥青的工艺主要有两种：一种是湿法，就是将岩沥青与基质沥青混合搅拌成天然改性沥青，再与集料进行干拌；另外一种是干法，就是先将岩沥青与集料进行干拌，再加入沥青进行拌合，岩沥青在拌合过程中可以作为一种填料进行添加[1]。

由于干法施工工艺较为简单，在生产过程中应用较为方便，因此，本文针对布敦岩沥青的干法添加工艺的改性效果进行研究。

2 原材料与混合料级配2.1 原材料基质沥青采用茂名A-70沥青，岩沥青为印度尼西亚布敦岩沥青，本文的试验研究采用了AC-16和AC-25两种级配，AC-16的粗细集料均采用云南墨江360石料场的玄武岩，AC-25的粗细集料均采用云南奎龙料场的石灰岩，矿粉采用云南奎龙料场生产的矿粉。

2.2 混合料级配沥青混合料采用AC-16和AC-25两种级配，分别采用基质沥青混合料和岩沥青改性沥青混合料进行对比研究。

根据马歇尔热拌沥青混合料配合比设计方法，确定AC-16和AC-25的沥青混合料最佳油石比为5.0%和4.1%。

在岩沥青混合料中，岩沥青的掺量为沥青混合料质量的2.5%，岩沥青中的沥青含量为35.36%，灰分含量为64.64%，按照等量取代的原则取代相应的基质沥青与矿粉。

3 性能评价3.1 车辙试验车辙试验是评价沥青混合料在规定温度条件下抵抗塑性流动变形能力的方法。

根据我国现行规范分别对四种沥青混合料进行车辙试验，结果见表1所示。

温拌布敦岩沥青混合料路用性能研究

此，温拌技术条件下，究布敦岩沥青混合料对我国沥青路面和社会经济的发展具有很大意义。在研
１原材料简介
１布敦天然岩沥青．１
布敦天然岩沥青（ＭＡ）是产于印度尼西亚苏拉威西岛（ｅｂｓ东南部布敦岛（ＵＯ的布敦天然Ｂ，Ｃｌｅ）ｅＢＴＮ）岩沥青矿，经过去除杂质、水、脱碾磨等加工后形成粉粒状的材料。布敦岩沥青是一种特殊岩石，中含有其２％左右的沥青。将其在沥青混合料拌和时预热掺入混合料中，０可取得较好的改性效果。通过掺加天然岩沥青ＢＭＡ对沥青进行改性，以显著提高沥青路面的高温抗车辙性能、可抗水损坏性能和抗老化性能，明
拌沥青性能进行比较，出该复合改性沥青混合料可以大大降低拌和温度、约能源、得节保护环境，还可保证良好的路用性能。以布敦岩沥青作为改一￣能明显提高沥青混合料的高温稳定性，对低温性能影响很小。ｌ，ｉｉ但关键词：布敦岩沥青；温拌沥青混合料；用性能；路环保
第２卷第１８期
２１年２０１月
华东交通大学学报
ＪｕａｏＥａｔＣｈｎＪａｔｎＵｎｖｒｉｏｒｌｎｆｓｉａｉｏｏｇｉｅｓｔｙ
Ｖｌ１２８ＮＯ项目（０６２０６２０３１０）
作者简介：思源（９８）男，士研究生，究方向为道路材料文１８一，硕研

岩沥青改性沥青混合料路用性能试验研究

同时进行技术经济性分析，为天然岩沥青在道路
工程中的推广应用提供理论支撑。１试验材料与试验设计１．１试验原材料
１．２试验混合料试验采用ＡＣ一１３型级配，如图１所示，油
选用岩沥青作为改性剂，基质沥青采用７Ｏ号Ａ级沥青，ＳＢＳ改性沥青采用成品改性沥青。岩沥青基本性能指标见表１，基质沥青和ＳＢＳ改
复合改性沥青混合料。
●■■■Ｉ■■■
●
Ｉ
＝、
垦
—■■■●Ｉ
●
＼、
用车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验和
冻融劈裂试验测试岩沥青改性沥青混合料的高温
稳定性能、低温抗裂性能和水稳定性能，并与ＳＢＳ沥青混合料和复合改性沥青混合料进行对比
收稿日期：２０１５—１Ｏ一２２。作者简介：罗望群（１９６８一），男，高级工程师。长期从事沥青技术研究与管理工作。Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｕｑ’ｌｙｘｓ＠ｓｉｎ—
ｏｐｅｃ·ｃｏｍｏ
石油沥青
２０１６年第３０卷
石比为５．２％。混合料材料采用石灰岩集料和石灰岩矿粉配制，配合比按照我国Ｊ１’ＧＦ４０－２００４《公路沥青路面施工技术规范》Ｌ６］中方法进行设
满足ＪＴＣＦ４０－２００４中对改性沥青混合料的性能Ｆ４０－２００４对改性沥青混合料冬寒区和冬严寒区要求；加到８％时，动稳定度５８２４次／ｍｍ，略的性能要求。对于冬寒区或冬严寒区对沥青混合

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Ｋｅｒｓ：ｏｋａｐａｔｍｏｉｅｓｈｌ；ａｅｎｅｏａｃｙｗｏｄｒｃｓｈ；ｄｆｄａｐａｔｐｖｍｅｔｒｒｎｅｌｉｐｆｍ
１概述
天然岩沥青是古代石油渗透到岩层问，经过长期的海底沉淀、承受压力和地质变化而形成的沥青岩，挖掘后经破碎形成的微细粒状粉末，呈浅褐色，
第８卷第６期２１年１０１２月
现代交通技木
ＭｏｅＴａｓｏｔｔｎＴｃｎｌｇｄｍｒｎｐｒａｉｅｈｏｏｙｏ
ＶＯ．ＮＯ６１８．Ｄｅｃ．２１０１
布敦岩沥青改性沥青的路用性能研究
杨响，刘运华，姜敏，益兵朱
性机理进行分析和认识。２天然岩沥青的特点
（）１含氮量高，较普通沥青高出，１倍至几十倍不等。在天然沥青中。氮元素以官能团形式存在，这种存在使天然沥青具有很强的浸润性和对自由氧化基的高抵抗性，其他元素的官能团及侧链的存在也共同发育了上述特征。具体表现就是沥青粘度增大，抗氧化性增强，特别是集料的粘附性及抗剥离性得到明显改善。这有别于掺加有机胺类物质提高沥青与集料的粘附性，有机胺类在高温长时间条件
（ｉｇｕＴａｓｏｔｔｎＲｓａｃｓｔｅＣ．Ｌｄ，ａｊｇ２．１，ｈｎ）ＪｎｓｒｎｐｒｉｅｅｒＩｔｕｏ，ｔ．ｎｉ１１２ＣｉａａｏｈｎｉｔＮｎ１ａ
ＡｂｔａｔＢａｅｏｔｅｍｅｈｉｍａａｙｉｏｎｔｒｌｏｋａｐａｔｔｉｐｐｒｕｓｒｃ：ｓｄｎｈｃａｓｎｎｌｓｓｆａｕａｒｃｓｈｌ，ｓａｅｓｍｍａｚｄｈｐｖｍｅｔｈｉｒｅｔｅａｅｎ
（江苏省交通科学研究院股份有限公司，江苏南京２）１２１１１
摘
要：通过对天然岩沥青成因机理的分析，介绍了天然岩沥青的路用特点，并对岩沥青改性沥青和相应的混合
料路用性能进行了室内试验与分析。结果表明：适量添加岩沥青０５一Ｏ能改善沥青路面的使用性能。％２％）关键词：岩沥青；改性沥青；用性能路中图分类号：４４Ｕ１文献标识码：文章编号：６２９８（０１０ — ０７０Ａ１７ — ８９２１）６０１－３
质。天然沥青跟石油沥青相比，分子结构相似，但其组分存在一定的差异。正是这些差异。决定了天然沥青具有某些特殊的性能。同样，与聚合物改性剂相比．天然岩沥青对普通沥青的改性机理也存在着
一
在高温及小分子包围作用下，造成天然沥青大胶束的
破裂，使其暴露出许多活性点。而这些活性点迅速与
பைடு நூலகம்
下抗剥落性能会迅速降低。试验证明用天然沥青做改性剂。在高温长时间条件下其粘附性还有增强趋势，这为碱性石料缺乏的地区修建高等级沥青路面抗滑表层提供了新的手段和崭新的思路。
（）２天然沥青具有“ 半聚合” 的作用。天然沥青的分子量很大，当它溶于基质沥青后。
其中沥青含量约为２％。其他均为石灰岩类矿物０
ＰａｅｅｔＰｅｆｒａｅＲｅｅｒｈｏＡｓａｔＭｏｉｅｂｖｍｎｒｏｍｎｃｓａｃｎｐｈｌｄｆｄｙＢｕｔｎＲｏｋｐｌｉｏｃＡｓｈａｔ
Ｙｎａｇ “ｕＹｕｈａＪａｇＭｉ，ｈｂｎａｇＸｉｎ，ｎｕ，ｉｎｎＺｕＹｉｉｇ
万年，其原始组成中易老化、易被腐蚀的成分早已消失，现有的成分性质特别稳定。天然沥青在涂料
业中的使用已经证明，加入天然沥青能有效改善普
通沥青的耐候性和抗紫外线能力。天然岩沥青具有
在自由表面形成致密光亮、天然岩沥青富集的保护
层的特点，保护了里面的基质沥青不被侵蚀．具有很强的抗微生物侵蚀作用。这将提高沥青路面的耐候性，减缓沥青老化速度，从而延长道路使用寿命。
ｃａａｔｒｓｃｆｎｔｒｌｏｋａｐａｔａａｙｅｈａｅｎｅｆｒｎｃｓｏｐａｔａｄｍｉｔｒｓｍｏｉｅｙｒｃｈｒｃｅｉｔｓｏａｕａｃｈｌ，ｎｌｚｓｔｅｐｖｍｅｔｐｒｏｍａｅｆａｈｌｎｘｕｅｄｆｄｂｏｋｉｒｓｓｉｓｈｌａｐａｔｍｏｉｅｓｎｎｏｒｔｓ．Ｔｅｒｓａｃｅｕｔｈｗｈｔａｄｎｒｃｓｈｔｐｏｅｙｃｕｄｉｒｖｄｆｄｕｉｇｉｄｏｅｔｈｅｅｒｈｒｓｌｓｏｔａｄｉｇｅｋａｐａｒｐｄｏｌｍｐｏｅｉｓｌｐｒｒａｃｓｏｓｈｌｐｖｍｅｔｅｆｍｎｅｆａｐａｔａｅｎ．ｏ
小分子结合形成半聚合作用。它与有些树脂发生交
定的差异。因此，有必要对天然沥青的特点和改
联、聚合反应足以证明这一作用的存在，这也为它与其他物质作为复合改性剂提供了极有价值的依据。（）３天然沥青抗老化能力强，具有很好的耐候性。
由于天然岩沥青已在自然环境中存在了千百