崔 佳1，郭卫平2
(1.吉安市公路信息教育中心 吉安市 343000； 2.吉安市公路局吉安分局 吉安市 343100)
摘 要： 为了研究外掺电气石负离子粉的改性沥青路用性能影响因素(目数、外掺比例)的影响机理，选择400目、600目、3000目三种目数的电气石负离子粉，并设置9.0%、12.0%、15.0%、18.0%四种外掺比例进行相应试验。结果表明，电气石负离子粉适当的外掺比例可显著增强沥青的感温性能，其改善程度与电气石负离子粉目数呈正相关；外掺电气石负离子粉能够大幅度提升沥青的高温性能，其改善程度与电气石负离子粉目数、外掺比例呈正相关；外掺电气石负离子粉能够大幅度提升沥青的低温性能；外掺电气石负离子粉能够大幅度提升沥青的黏度，其改善程度与电气石负离子粉目数、外掺比例呈正相关；外掺电气石负离子粉能够大幅度提升沥青和集料之间的黏附能力。
关键词： 电气石负离子粉；改性沥青；外掺比例；温度；目数；路用性能
随着传统沥青在工程应用中暴露出的缺陷，改性沥青逐渐被研究应用[1]。电气石负离子粉改性沥青作为一种新型改性沥青，其路用性能如何及与哪些因素有关，怎样的影响机理等一系列问题仍处于未知状态[2-4]。深入探讨电气石负离子粉改性沥青路用性能的影响因素、影响机理，对工程实践具有很强的指导意义。
主要研究外掺电气石负离子粉的改性沥青路用性能影响因素及影响机理。选择400目、600目、3000目3种目数的电气石负离子粉，并设置9.0%、12.0%、15.0%、18.0%四种外掺比例，从感温性能、高温性能、低温性能、黏温性能、黏附性能五个方面进行研究。得到结论以应用于工程实践，为道路建设提供理论依据。
“一带一路”战略实施五年来，我国统揽国际国内两个大局，深化与沿线各国全方位合作，建设成果超出预期。2017年中国与“一带一路”国家的进出口总额达14 403.2亿美元，占全国进出口贸易总额的36.2%[1]。
试验材料选用SK70号基质沥青，各性能指标如表1所示。电气石负离子粉依次选择400目、600目、3000目，负离子释放量全部是8000ions，其所含化学成分及比例见表2。
表1 SK70号基质沥青各性能指标数值
名称实测数据规范标准值针入度(25℃)0.1mm6560～80软化点℃48.0≥46延度(15℃)cm不小于125.0≥100.0
表2 电气石负离子粉所含化学成分及比例
化学成分名称CaOMgOSiO2Fe2O3Na2OAl2O3其余部分质量比例%27.358638.394625.41280.87630.27562.46875.2134
制作电气石负离子粉改性沥青混合料的步骤：
(1)把电气石负离子粉放在恒温95.0℃的烘箱中处理，并将基质沥青经过165.0℃高温成为熔融态。
加大投入，调配物资。省防指加大资金投入和物资调度支援各地抗旱减灾。2013年，中央财政先后安排抗旱资金2.76亿元，支持湖南抗旱减灾工作，省财政及时将中央抗旱经费拨付到各县市区，同时，紧急安排省级经费0.5亿元，支持各地抗旱救灾。株洲、常德等市州财政积极投入，支援旱区抗旱减灾。全省各市、县级财政积极筹措抗旱资金5.32亿元，旱区群众不等不靠，投工投劳，自筹资金15.61亿元抗旱减灾。在干旱严重期间，省防指根据各地旱情和有关请求，紧急下拨“旱立停”4t、送水水囊235个、水泵59台、发电机19台、打井机10套到重旱区，有力地支持了各地的抗旱工作。
(2)将两者混合并外掺少量助剂，利用剪切机，先通过600r/min的转速将两者搅拌均匀，然后将转速提高到5000r/min不间断搅拌0.5h。
(3)借助玻璃棒人工搅拌，将改性沥青内空气赶出后即可。
本试验电气石负离子粉的外掺比例设定4种，分别是9.0%、12.0%、15.0%、18.0%。
研究利用针入度指数完成沥青温度灵敏性分析。针入度指数值越大，沥青的温度灵敏性越低，沥青的感温性能高(基质沥青的针入度指数-1.72)。根据试验数据绘制不同目数的电气石负离子粉改性沥青的针入度指数值与电气石负离子粉外掺比例关系见图1。
图1 电气石负离子粉改性沥青的针入度
指数值与外掺比例关系图
通过图1折线变化能够分析：
(1)各目数的电气石负离子粉改性沥青的针入度指数值与外掺比例关系规律大致相同，随外掺比例上升，针入度指数先增长后减小，且全部大于基质沥青。
(2)在外掺比例15.0%时，针入度指数达到最高值，即电气石负离子粉适当的外掺比例可显著改善沥青的感温性能。
(3)外掺比例一致时，改性沥青的针入度与电气石负离子粉的目数呈正相关，外掺比例是15.0%且数目为3000目改性沥青的针入度指数最大(-0.99)，高于基质沥青42.44%，即改性沥青的感温性能可通过提高外掺电气石负离子粉的目数来改善。
为了分析外掺电气石负离子粉改性沥青的高温性能，选取软化点和动态剪切流变试验内的车辙因子两个指标完成。
2.2.1 电气石负离子粉改性沥青的软化点
外掺各目数的电气石负离子粉改性沥青的外掺比例及目数对改性沥青软化点的改变分析见图2。
图2 电气石负离子粉改性沥青的软化点与外掺比例关系
通过图2条形图对比分析出：
(1)各目数的电气石负离子粉改性沥青的软化点变化规律大致相同，全部与外掺比例呈正相关，全部大于基质沥青的软化点，即外掺电气石负离子粉可大幅增强沥青的高温性能，主要是电气石负离子粉外掺比例上升，可大量吸附沥青油分，改性沥青体系间黏结力增强，表现为高温稳定性增强。
4.选择“清除Ksy-SK”，输入正确的SK码(SK码可以根据车架号联系4S店服务站查询)，点击“确定”，如图4所示。选择“将Key-SK写入Base系统”，核对SK码无误后点击“确认”。
(2)外掺比例一致时，改性沥青的软化点与电气石负离子粉的目数呈正相关，外掺比例为18.0%时，3000目改性沥青的软化点是61.5℃，超出基质沥青的48.0℃的28.1%，改性沥青的高温性能可通过增大外掺电气石负离子粉的目数来改善。
2.2.2 电气石负离子粉改性沥青的流变性能
通过动态剪切流变试验中的车辙因子大小表征沥青结合料的高温抗车辙性能，抗车辙因子越高，沥青结合料的高温抗车辙性能越强。
本试验选用3000目的电气石负离子粉在沥青内进行掺加，其外掺比例仍为9.0%、12.0%、15.0%、18.0%，并选取外掺比例为0.0%的基质沥青作为对比试验，同时设定温度为64.0℃、70.0℃、76.0℃、82.0℃，将试验数据绘制成图3。
“如果你以后想乘船，带上贝壳船票到这里来，我带你出海。”韩贝把阿巴送到家门口跟他告别时说，“但你不能泄露这个秘密。”
3.1.1 出血 术中大的出血应立即电凝止血。如切破膀胱壁，损伤盆腔大血管，应立即中转开放，手术止血。
图3 各外掺比例的电气石负离子粉改性
沥青车辙因子和温度关系曲线(3000目)
通过图3折线变化对比分析出：
此时，由于货舱受损严重，大量原油泄露，严重危及海洋环境及红树林自然保护区，搜救分中心立即成立溢油处置专家咨询组，对溢油处置提出专业意见，并根据海况、风流、潮汐等因素对海上溢油漂移进行模拟预测，随即调派辖区五艘专业清污船舶和溢油应急设备赶赴现场对海面溢油进行清除，果断采取围油栏布控拦截、清污船收集污油、布放吸油拖揽、抛投吸油毡、喷洒消油剂等一系列溢油处置行动，成功处置海上船舶溢油事故。
(1)各目数的电气石负离子粉改性沥青的车辙因子变化规律大致相同，全部与温度呈负相关，全部大于基质沥青的车辙因子，即外掺电气石负离子粉可大幅增强基质沥青的高温稳定性能，主要是电气石负离子粉外掺后，沥青体系粘稠度上升，表现为高温稳定性增强。
(2)温度一致时，改性沥青的抗车辙因子与外掺比例呈正相关，改性沥青电气石负离子粉外掺比例15.0%和18.0%时车辙因子几乎相同，即可推断电气石负离子粉外掺比例15.0%以上，改善改性沥青的高温抗车辙能力有限。
根据上述的能源系统设计方案，我们完成了施工，并于2018年6月上旬投入使用。改造后的能源系统投入使用后，桥墩警示标志工作良好，稳定性得到进一步提高，标志灯器没有出现过因为能源不足而熄灭的情况，有效保障了大桥桥体安全，和大桥水域的通航安全。
选定外掺比例15.0%的试验组，各目数电气石负离子粉改性沥青的车辙因子与温度变化关系曲线图见图4所示。
图4 各目数电气石负离子粉改性
沥青车辙因子和温度关系曲线
通过图4折线变化对比分析出：
随着我国进入社会主义新时代以及国际形势不断变化，小语种的发展也存在很多的问题及面临很大的挑战，如小语种人才招生分布不均、学制短使小语种人才不能满足市场要求、过分重视小语种的知识训练而忽略了综合素质等，这些都是我国小语种发展过程中面临的主要问题，也是当今时代小语种发展面临的挑战。
(1)各目数的电气石负离子粉改性沥青的车辙因子变化规律大致相同，全部与温度呈负相关，全部大于基质沥青的车辙因子，即外掺不同目数的电气石负离子粉均能大幅增强基质沥青的高温抗变形性能。
(2)外掺比例一致时，改性沥青的车辙因子与电气石负离子粉目数呈正相关，即外掺电气石负离子粉的粒径越小，越能有效提升沥青高温性能。
2.2.3 电气石负离子粉影响沥青高温性能的机理
通过上述多种试验及分析，得出外掺电气石负离子粉能够提升沥青混合料的高温性能，分析其影响机理可归纳总结如下两点：
(1)电气石负离子粉的压电性与热电性在沥青体系受到温度改变和外界受力情形下，电荷发生改变形成静电场，部分热能转化成电能，同时电荷间的引力提升沥青体系的稳定能力，最终表现为沥青高温性能提升[5]。
(2)电气石负离子粉比表面积和空隙率较大[6]，沥青基质内的软组分会与之吸附，可提升沥青的黏稠度，同样能提升沥青高温性能。
本研究利用弯曲梁流变试验分析电气石负离子粉改性沥青的低温性能，试验温度保持恒温-15.0℃，选取90s的低温蠕变劲度与蠕变劲度变化率两个指标评价电气石负离子粉改性沥青的低温抗裂性。
根据改性沥青高温性能研究能够得到：4种外掺比例中外掺比例15.0%的电气石负离子粉改性沥青的高温性能最优，所以仅选择各目数和外掺比例9.0%、12.0%、15.0%的电气石负离子粉改性沥青完成弯曲梁流变试验，各试验数据整理记录在表3中。
表3 电气石负离子粉改性沥青BBR试验数据记录表
沥青种类名称电气石负离子粉比例(%)蠕变劲度值(MPa)蠕变劲度变化率基质沥青0.02520.4063000目改性沥青9.02290.42612.01850.43815.01660.453400目改性沥青15.01900.428600目改性沥青15.01760.439
通过表3中数值能够得到：
(1)目数一致时，改性沥青的蠕变劲度值与外掺比例成呈负相关，蠕变劲度变化率则与之呈正相关，即外掺电气石负离子粉的比例上升能够有效提升沥青的低温抗裂性。
(2)外掺比例一致时，改性沥青的蠕变劲度值与电气石负离子粉目数呈负相关，蠕变劲度变化率则与之呈正相关，即电气石负离子粉的粒径越小，越能有效提升沥青低温流变性。
选取我院2015年9月—2017年9月收治的120例幽门螺杆菌感染消化性溃疡患者作为研究对象。对其进行分组，分组方式为计算机表发法，研究组与对照组，每组各60例。研究组中，男21例，女39例，年龄23～48岁，平均年龄为（29.52±3.03）岁；对照组中，男26例，女34例，年龄25～51岁，平均年龄（30.26±2.97）岁。对比分析两组患者的临床基础资料，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。
其影响机理概况总结如下：沥青受到荷载时，电气石负离子粉形成电荷，电荷间的引力提升沥青体系的稳定能力。电气石负离子粉呈碱性，和沥青内的酸性分子相互反应，提升两者的黏附能力。
通过相关仪器检测各目数与外掺比例的电气石负离子粉改性沥青的黏度，研究不同沥青黏度与温度变化的关系情况，将试验数据绘制成图5与图6曲线。
图5 各外掺比例电气石负离子粉改性
沥青黏度和温度变化关系曲线图
图6 各目数电气石负离子粉改性
沥青黏度和温度变化关系曲线图
通过图5与图6曲线变化能够得到：
(1)温度一致时，改性沥青的黏度与电气石负离子粉的外掺比例呈正相关，即外掺电气石负离子粉可以大幅改善沥青高温时的黏度。
大荔县核桃栽植历史虽然较长，但发展质量不高，尚未形成优势产业。近年来，将栽植基础较好、气候适宜的6个镇，全部划为核桃产业发展项目区，全面推行连片栽植、规模发展，为今后产业链的形成奠定了坚实基础。
(2)从电气石负离子粉目数来看，试验所有温度下，3种目数改性沥青的黏度由低到高均为400目、600目、3000目，即改性沥青黏度与外掺电气石负离子粉的目数呈正相关。
本试验利用水煮法来评断各目数与外掺比例的电气石负离子粉改性沥青和集料之间的黏附能力，并将黏附性划分成4级，试验数据划分等级结果如表4数据。
表4 电气石负离子粉改性沥青和集料的黏附性能分级表
沥青种类名称电气石负离子粉比例%黏附性分级基质沥青0.02.03000目改性沥青9.03.012.04.015.04.0400目改性沥青15.03.0600目改性沥青15.04.0
通过表4中黏附性等级划归情况能够得到：
(1)所有目数与外掺比例的电气石负离子粉改性沥青和集料的黏附等级全部大于基质沥青，即得到外掺电气石负离子粉可大幅度增强沥青和集料之间黏附能力。
(2)当电气石负离子粉外掺比例为12.0%时，改性沥青和集料之间的黏附能力最大。
绝缘衬底上硅(SOI)由顶层硅,中间二氧化硅衬底层和基底硅三层材料组成,其折射率差大,约束光场能力强,是制作微环谐振腔的常用材料。运用MEMS工艺,通过SOI基片预处理、涂覆PMMA光刻胶、电子束光刻、显影、ICP深硅刻蚀、去胶等工艺得到了高度为220 nm的硅波导微环谐振腔基本结构,其不同耦合间距对应的SEM图示及波导截面尺寸示意图如图7所示。
(3)当电气石负离子粉外掺比例一致时，电气石负离子粉改性沥青和集料间的黏附能力与目数呈正相关，即电气石负离子粉的粒径大小会对沥青和集料的黏附能力造成改变。
主要研究外掺电气石负离子粉的改性沥青路用性能影响因素目数、外掺比例两者的影响机理。选择400目、600目、3000目三种目数的电气石负离子粉，并设置9.0%、12.0%、15.0%、18.0%四种外掺比例进行相应试验，最后得到如下结论：
(1)电气石负离子粉适当的外掺比例可显著增强沥青的感温性能，其改善程度与电气石负离子粉目数呈正相关。
(2)外掺电气石负离子粉能够大幅度提升沥青的高温性能，其改善程度与电气石负离子粉目数、外掺比例呈正相关。
(3)外掺电气石负离子粉能够大幅度提升沥青的低温性能。
(4)外掺电气石负离子粉能够大幅度提升沥青的黏度，其改善程度与电气石负离子粉目数、外掺比例呈正相关。
本文采用重庆三环高速公路合川至长寿段兴隆隧道作为算例，兴隆隧道进洞位于重庆市木耳镇良桥村，出洞位于重庆市木耳镇金岗村农业开发园区内。该隧道为并行双洞小间距隧道。施工过程采取新奥法进行施工。现场图如图5所示。
(5)外掺电气石负离子粉能够大幅度提升沥青和集料之间的黏附能力。
大都市区进行综合交通体系规划建设，包括核心层级和辅助层级，区域通过打造三个交通核心点、十一条交通主道次级中心的布局结构，形成多样式、多层次的混合联运交通运输体系。其中十一条主道次级中心就有奉新交通次级枢纽，在即将并网形成的高速公路网格局中，有重要的东乡-昌傅-奉新高速。后期将新建奉新基地通用机场。
参考文献
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CUI Jia1,GUO Wei-ping2
(1.Ji’an Highway Information Education Center,Ji’an 343000,China; 2. Ji’an Branch of Ji’an Highway Bureau,Ji’an 343100,China)
Abstract In order to study the influencing mechanism of influencing factors (mesh number and mixing ratio) on the pavement performance of modified asphalt with tourmaline anion powder, three kinds of mesh numbers like 400 mesh, 600 mesh and 3000 mesh of tourmaline anion powder are selected, and four kinds of mixing ratios like 9.0%, 12.0%, 15.0%, 18.0% are set up to carry out the corresponding experiments. The results show that: the appropriate mixing ratio of tourmaline anion powder can significantly enhance the performance of temperature sensing of asphalt, and its improvement degree is positively correlated with the mesh number of tourmaline anion powder; the mixing of tourmaline anion powder can significantly improve the high temperature performance of asphalt, and its improvement degree is positively correlated with the mesh number and mixing ratio of tourmaline anion powder; the mixing of tourmaline anion powder can significantly improve the low temperature performance of asphalt; the mixing of tourmaline anion powder can greatly improve the viscosity of asphalt, and its improvement degree is positively correlated with the mesh number and mixing ratio of tourmaline anion powder; the mixing of tourmaline anion powder can greatly improve the adhesion between asphalt and aggregate.
Key words Tourmaline anion powder; Modified asphalt; Mixing ratio; Temperature; Mesh number; Pavement performance
中图分类号： U414.7+5
文献标识码：A
文章编号： 1673-6052(2019)05-0056-05
DOI：10.15996/j.cnki.bfjt.2019.05.016
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