龙泉寺举报作者：秦华，时兰鹤，赵文明
来源：《粘接》2022年第08期
中华民族根本利益所在是
摘要：為研究蔗渣与椰糠作为沥青混合料填料适用性，选用蔗渣、椰糠、花岗岩填料、玄武岩填料，采用SEM对填料微观形貌进行观察，利用布氏黏度计对不同填料沥青胶浆进行分析，基于胶浆黏度确定沥青混合料试验温度;最后对比分析不同填料对沥青混合料稳定度与水稳性的影响。结果表明：在20%的填料掺量下（占沥青体积比），椰糠和蔗渣填料的沥青胶浆黏度与石灰石填料的黏度相当，二者对应沥青混合料稳定度、冻融劈裂强度比、动稳定度均符合规范要求，低温破坏应变符合冬寒区限定要求。
关键词：道路工程;蔗渣;椰糠;黏度;沥青胶浆;路用性能
中图分类号：U414文献标志码：A文章编号：1001-5922（2022）08-0079-05
Application of sucrose residue and coconut bran
as asphalt mixture fillingQIN Hua1， SHI Lanhe2， ZHAO Wenming3
（1.Zhengzhou Road and Bridge Construction Investment Group Co.， Ltd.， Zhengzhou 450000，China;
2.Zhengzhou Highway Development Center， Zhengzhou 450000，China;
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3.Zhengzhou Traffic Planning Survey and Design Institute， Zhengzhou 450000，China）Abstract：To study the suitability of sucrose residue and coconut bran as asphalt mixture filling， use sucrose residue， coconut bran， granite filling and basalt filling by SEM， utilize a Brinell viscometer to analyze the asphalt slurry and the test temperature is determined based on its viscosity and analyze the influence of different packing on asphalt mixture stability and water stability. The results show that under 20% of the filling mixture （asphalt volume ratio）， the asphalt grout viscosity of coconut bran and sucrose residue filling is equivalent to the viscosity of the asphalt mixture stability， freeze-melting cracking strength ratio and dynamic stability meet the specification requirements， and the low temperature damage strain meets the limited requirements of winter cold area.
Key words：road engineering; sucrose residue; coconut bran; viscosity; asphalt slurry; road performance
由于沥青路面较水泥混凝土路面具有较大的建养优势，故在我国大部分高等级公路建
设中得到广泛的应用[1-2]。根据三级胶浆理论，沥青胶浆是以填料为分散相而分散在高稠度沥青介质中的一种微分散系，填料的性能对沥青胶浆及沥青混合料具有重要影响[3-4]。现阶段，国内在制备沥青混合料方面仍主要采用传统的石灰岩、矿粉等填料，而许多工业都采用了废弃的天然材料，如各类秸秆、蔗渣、椰糠等，其中也有部分研究者将其运用于沥青改性方面，并研究了其对沥青、沥青混合料的相关影响[5-9]。考虑到大部分研究仅将其作为改性剂使用，掺量较小，如若能将其替换传统矿粉填料，将可极大提高其利用率，并可有效降低植物废料对环境的污染[10-11]。
本文以常见的蔗渣与椰糠为研究材料，探讨其作为沥青混合料填料的适用性。首先对其微观形貌与物理指标进行分析，然后研究蔗渣与椰糠作为填料对沥青胶浆黏度的影响，最后探讨其对马歇尔稳定度、水稳定性等路用性能的影响，以期为蔗渣、椰糠的废料利用和沥青混合料的填料选取提供参考。
1原材料与试验设计
1.1填料
选取2种矿物岩石研磨加工而成的填料：石灰岩填料、花岗岩填料;2种废弃植物填料：蔗渣、椰糠（见图1）。其中，蔗渣与椰糠填料采用研磨机进行加工，筛分后获得0.075 mm以下部分作为填料使用。4种填料密度测试结果如表1所示。
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由表1可知，蔗渣和椰糠的密度分别为0.38、0.29 g/cm3，远低于石灰岩和花岗岩的密度分别为2.62、2.58 g/cm3;废弃植物填料的密度约为矿质填料的1/7～1/10。
硫酸锌片 采用扫描电子显微镜（SEM）对4种填料进行微观结构观察，测试结果如图2所示。
从图2可以看出，椰糠和蔗渣填料颗粒的微观表面纹理相似，均呈片状;而石灰石和花岗岩填料颗粒的微观表面纹理较为粗糙。椰糠、蔗渣和石灰石填料的形状比花岗岩填料的棱角性更明显，黄岗岩颗粒整体较为圆滑。根据SEM比表面积测试结果（见表2），石灰石、蔗渣和椰糠3种填料的的比表面积大小相近，且比花岗岩比表面积大50%以上。
1.2沥青混合料
沥青采用70#基质沥青，相关试验指标如表3所示。混合料类型采用传统的AC-13混合料。
一般地，沥青混合料粉胶比（填料与沥青含量之比）宜控制在0.6～1.6。该比值可按等体积法进行换算，根据常用矿粉与沥青密度相关关系，换算后填料体积与沥青体积之比约为20%～60%。由于蔗渣与椰糠填料密度较低，若按质量法粉胶比进行控制，会造成填料掺量过大。因此后续研究中采用等体积法进行计算，即采用等体积植物纤维填料替代等体积矿质填料的计算方法。
1.3沥青与沥青混合料试验许渊冲
为研究填料对沥青黏度特性影响，初选占沥青体积比20%与40%蔗渣与椰糠填料进行表观黏度试验，每个试样进行3次平行试验。采用布洛克费尔德黏度计（RV）进行表观黏度测试，试样质量为（10±0.5）g，扭矩保持在（100±3）%。为研究转速对沥青黏度的影响，采用不同试验转速进行分析：20、40、60、80、100、150、200 r/min。
沥青胶浆制备过程为：①加热沥青至160 ℃左右备用;②加入设计比例蔗渣或椰糠填料，在转速为1 000 r/min高速剪切机中搅拌1 h。初步探索性试验显示，当蔗渣与椰糠体积掺量为40%时，掺量过大，剪切较为困难，填料难以融入沥青，故后续不进行该掺量相关试验。
1.4蔗渣和椰糠填料沥青混合料性能评价
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