TLA的组成及其改性沥青的特性与施工技术土木工程论文

时间：2021-10-09 10:24:20 论文范文我要投稿

　　1、引言

TLA的组成及其改性沥青的特性与施工技术土木工程论文

　　特立尼达湖沥青（TLA）是一种天然沥青，产自特立尼达和多巴哥境内的沥青湖。沥青湖面积约47公顷，深度约90米，估计TLA储藏量达1200万吨。这种天然沥青具有热稳定性好、软化点高、耐油、耐酸碱、抗氧化能力强等优点。TLA中的物质及化学成分非常稳定，TLA的组成有约54％的地沥青和36％的矿物质及10％的其他有用物质，矿物质非常细小，90％小于0.075毫米，44％小于0.01毫米，精制TLA产品非常坚硬（针入度小于4，软化点93～96摄氏度），性能稳定，从而使湖沥青具有独特的特点和使用性能。

　　2、TLA在国内外应用情况

　　1880年，美国华盛顿特区的几个城市街道路面工程中使用了TLA，后来逐步应用在高速公路、桥面铺装、飞机场等工程中。TLA的应用，提高了路面的使用寿命，降低了路面维修养护费用。目前TLA已经在国际上广泛使用，其应用国家及地区已经超过30多个。

　　在我国TLA的应用始于1999年江阴长江大桥桥面铺装，此后TLA开始在我国大规模推广使用，先后在首都国际机场、北京二环、北京三环、佛山一环、上海虹桥机场、钱塘江大桥、珠海琪澳大桥、重庆嘉陵江大桥、武汉绕城高速公路、沧黄高速公路等60多个重点工程上使用，都取得了较好的应用效果。

　　3、TLA改性沥青的特性

　　研究表明，TLA改性沥青的特性主要表现在以下5各方面：

　　（1）TLA与石油沥青间有极好的相容性

　　TLA物理和化学特性与石油沥青完全一致，因此TLA与石油沥青具有极好的'相容性，其改性沥青只要在170℃左右的温度下将TLA和石油沥青搅拌均匀即可，当出现灰分沉淀离析时，重新搅拌即可使其均匀化。这使得TLA改性沥青的加工工艺比SBS等聚合物改性沥青简单，不像SBS等改性沥青那样出现改性剂结团的现象。

　　（2）高温稳定性好和抗变形能力强

　　由于TLA是在高温条件下，历经亿万年充分氧化形成的，聚合度高，不含蜡，其中灰分呈珊瑚状，高温条件下能将沥青轻组份吸入细孔中。这些特性使TLA改性沥青的温度敏感性降低，软化点、黏度和劲度模量显着提高，具有较强的抵抗车辙变形能力。

　　（3）与石料的黏附性强，抗水损坏性能好

　　TLA中含有大量的氮、氧、有机硫等物质，使沥青极性增加，对石料的黏附能力、侵润能力增强，有效提高了TLA改性沥青混合料的性能，同时为碱性石料缺乏地区高等级沥青路面的铺设提供了有效的技术途径。

　　（4）抗老化性能好

　　TLA中氮的含量是普通沥青的几倍至几十倍，其中氮元素是以官能团形式出现，对自由氧化基有高抵抗性。实验结果表明TLA改性沥青老化后的质量损失较少，针入度较高，这说明TLA改性沥青具有较好的抗老化性能。

　　（5）具有对燃油、微生物等侵蚀的抵抗能力

　　TLA具有更多的凝胶体，TLA改性沥青呈凝胶结构，其中的沥青质有较多的树脂作为保护，这使得TLA改性沥青对燃油、微生物等侵蚀的抵抗能力得到加强。

　　4、TLA改性沥青混合料的施工质量控制技术

　　根据TLA的特性和工程实践经验，总结出TLA改性沥青混合料的施工控制要点，主要从以下5各方面加强控制力度。

　　（1）TLA改性沥青的制备

　　TLA改性沥青中含有灰分，加热时易产生沉淀，因此，TLA改性沥青的拌和采用搅拌轴为水平轴的卧式拌和罐。首先对基质沥青和TLA分别预热到150℃，将基质沥青与TLA按一定比例（一般为3:1或3:2）进行拌和，并提高温度到170℃，搅拌40min，将搅拌好的TLA改性沥青输送到沥青罐中待用.

　　（2）TLA改性沥青混合料的拌和

　　TLA改性沥青加热温度控制在170℃～180℃，矿料加热温度应控制在190℃～200℃，混合料出厂温度控制在175℃～185℃，不高于195℃。

　　TLA改性沥青混合料的拌和时间不少于60s，其中干拌时间不少于20s，湿拌40s。用红外线测温仪检测沥青混合料温度，低于要求的混合料不能使用，高于195℃的混合料应予以废弃。混合料拌和后应均匀一致，无花白料，没有离析和结团成块的现象。

　　（3）TLA改性沥青混合料的运输

　　混合料运输过程中，运料车必须加盖保温篷布，以防止混合料的温度降低，并起到防雨、防污染的作用。混合料运输到现场的温度不低于170℃。

　　TLA改性沥青比普通沥青粘度大，运料车车厢底部应涂刷适量隔离剂或防黏剂，以免粘车。

　　（4）TLA改性沥青混合料的摊铺

　　为确保初压效果，摊铺机应提前1h预热熨平板，使熨平板表面温度大于160℃。铺筑过程中，应选择熨平板的振捣或夯锤压实装置具有适宜的振动频率和振幅，以提高路面的初始压实度，减少压路机碾压次数，缩短碾压时间，确保碾压温度。控制TLA改性沥青混合料摊铺的温度不低于160℃，控制摊铺机行走速度在2～4m/min为宜。

　　（5）TLA改性沥青混合料的碾压

　　碾压应遵循“紧跟、慢压、高频、低幅”的原则进行。

　　初压：采用中型双钢轮压路机静压1遍，速度控制在1.5～2km/h，温度不低于160℃。

　　复压：采用中型双钢轮压路机振动碾压2遍，速度控制在2～3.5km/h，再用大吨位胶轮压路机碾压4遍，温度不低于140℃。

　　终压：采用轻型双钢轮压路机静压2遍，速度控制在2～3km/h，温度不低于120℃。

　　TLA改性沥青混合料面层施工完成后，自然冷却养生。

　　TLA改性沥青混合料施工工艺与普通沥青混合料基本相同，关键在于防止TLA改性沥青混合料中灰分的沉淀和堵管，注意控制整个施工过程中的施工温度以及采用合理的施工方式。

　　5、结束语

　　湖沥青能够有效地改善和提高路面的使用性能，尤其是抗车辙性能。使用TLA沥青能够有效延长路面的使用寿命，减少路面维修次数，可以节省大量投资，具有广阔的应用前景。

　　参考文献

　　[1]沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M].北京:人民交通出版社,2001.

　　[2]封建武,温高峰.高速公路病害分析与处治技术[M].北京:人民交通出版社,2009.