消石灰对花岗岩混合料水稳定性的影响

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消石灰对花岗岩混合料水稳定性的影响
摘要：花岗岩在有水的情况下表面带弱的负电荷，其混合料遇水时，水容易穿透沥青膜将沥青从集料表面剥离。采用消石灰对花岗岩进行处理，能够提高集料的粘附性，通过直接加水泥、直接加消石灰和用石灰水对集料进行预处理三种不同的方式制备混合料，并且对三种不同的混合料进行水稳定性试验，分析消石灰对花岗岩混合料的水稳定性能的影响。

关键词：花岗岩消石灰混合料水稳定性
随着我国高速公路事业的发展，高速公路线网日益完善，一些新建高速公路沿线缺乏合格的碱性类石料，但具有丰富的酸性类的花岗岩，如果使用碱性类石料将极大的增加了工程成本。花岗岩坚硬、致密、耐磨性强，能充分发挥集料之间的嵌挤作用。但酸性集料与沥青的粘附性差，容易在水分的作用下造成沥青膜的剥落，导致沥青混凝土路面的松散、坑槽等路面病害。因此，改善酸性集料和沥青之间的粘附性，一方面可以提高高等级公路路面强度和耐磨性，延长高速公路的使用寿命；另一方面能充分利用当地集料、降低工程造价，拓宽碎石来源[1]。本文主要通过在海南省西线高速公路邦溪至白马井段改建工程中对用消石灰水预处理过花岗岩集料进行粘附性试验，以及通过直接加水泥、直接加消石灰以及用石灰水预处理集料三种不同的方式室内拌制混合料，并且对混合料进行水稳定性试验，分析消石灰对花岗岩混合料的水稳定性能的影响。

1、消石灰提高集料与沥青粘附性的机理
沥青与集料的粘附性本质是两种材料界面的亲和力,这种亲和力是指表面张力、分子引力(范德华力、机械附着力及化学反应引力，尤其取决于两种物质的表面电荷及由此产生的引力。吸附在集料固体表面的沥青之所以能被水置换，是由于水的极性很强，水分子(H2O氢离子端带正电荷，氧离子端带负电荷。沥青与这种集料的分子引力不如水与集料的分子引力大。对于花岗岩，硅(Si的含量多，在有水的情况下表面带有弱的负电荷，它与水分子中的氢离子能以氢键的方式相结合。而它与沥青的化学吸附主要依靠相对较弱的范德华力，它比水分子与硅的很强的极性吸附力小得多。如果石料遇水，水将能够穿透沥青膜达到集料表面，将集料与沥青分开。消石灰在沥青混凝土内部以钙离子的状态存在于集料与沥青的界面上，一方面与沥青酸反应，一方面牢牢地吸附沥青，同时在使用过程中不可避免地会接触空气和水，它非但不会被溶解，反而会逐渐变为碳酸钙。当消石灰真正变成碳酸钙以后，便成为十分稳定的物质，犹如原来的酸性岩石被一层碳酸钙包裹，转变为碱性岩石一样，因而与沥青之间具有很好的亲和力与粘附性[2]。

2、粘附性试验
试验采用海南西培南辰石场生产的花岗岩，试验用沥青为泰普克70号沥青，试验方法采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ016-1993规定的水煮法。试验分3类，第1类集料未经过任何处理并且使用原沥青进行粘附性试验；

消石灰对花岗岩混合料水稳定性的影响

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