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  准确量化沥青与集料黏附性,提升沥青路面材料利用效率  
  日期:2017-09-12    来源:  
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  准确量化沥青与集料的黏附性能是沥青路面工程建设原材料优选的关键环节,它对于实现因地制宜、就地取材,提高当地石料资源利用效率,保证沥青路面使用质量和使用寿命具有重要意义。然而,现阶段普遍采用的评价沥青与集料黏附性能的水煮(浸)法存在人为主观性、经验性评价的缺陷,导致当前工程建设原材料选取过于依赖经验。

  近日,由湖北交投高速公路发展有限公司、武汉理工大学和湖北长江路桥股份有限公司联合承担的交通运输部建设科技项目“基于表面自由能理论的沥青路面材料高效利用研究”通过验收。

  项目针对水煮(浸)法评价沥青与集料黏附性的不足,开展了基于表面能理论的沥青与集料黏附机理、道路材料表面能参数试验方法、典型沥青路面材料表面能测试分析、集料表观特性与沥青混合料宏观性能关系及表面能匹配性指标与混合料路用性能关系的研究。建立了基于DPH模型的沥青路面材料表面能理论体系,提出了材料的表面能分量以及结合能的计算方法;提出了沥青路面外掺剂材料表面能参数测试方法,改进了集料、沥青、矿粉的表面能参数系列测试方法;提出了沥青-集料匹配性应用评价指标和方法,确定了基于混合料路用性能的材料优选表面能匹配性指标阈值,建立了相应的道路原材料优选的数据库,并开发了工程化应用软件。

  该项目研究成果有效解决了沥青与集料黏附性定量评价与精准测试的关键技术难题,形成了系统的基于表面自由能理论的沥青路面材料高效利用技术体系。成果已在湖北省保宜、谷竹、十房、恩来等500多公里高速公路得到了应用,取得了显著的社会、经济效益,促进了资源节约与环境友好,提升了沥青路面材料设计水平和利用效率,保证了沥青路面长期耐久性,推广应用前景良好。

牛犇、张德润

图1 采用磁悬浮重量平衡系统测试集料表面能

图2 采用表面张力仪测试沥青表面能

  
 
 
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