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1、外摻劑類高模量瀝青混合料研究與性能分析【摘要】本文通過瀝青混合料車轍、動態(tài)模量、凍融劈裂、低溫彎曲等常規(guī)性能試驗，并結(jié)合NCHRP最新研究成果-重復(fù)加載永久變形試驗，即流動次數(shù)試驗，證明了高模量外摻劑能夠提高瀝青混合料的高低溫性能，且不會損失抗水損壞性能。同時，與SBS改性瀝青混合料相比，外摻劑類高模量瀝青混合料具更好的高溫抗變形能力?！娟P(guān)鍵詞】高模量瀝青混凝土外摻劑流動次數(shù)動態(tài)模量1緒論隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，道路交通量不斷增大，車轍己成為我國公路瀝青路面早期破損的主要形式之一。國內(nèi)外研究表明，提高瀝青混合料的模量是解決路面車轍
2、問題的重要手段。近年來，在采用界面改性原理的“高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)瀝青料”提高瀝青混合料的模量得到人們的廣泛重視。本文選擇SBS改性瀝青以及國內(nèi)外具有代表性的四類高模量瀝青混合料外摻劑PRModule高模量瀝青混合料添加劑、德國DUROFLEX遼寧路寶高模量外摻劑和SHRD高模量瀝青混合料添加劑進(jìn)行瀝青混合料性能試驗，對比五種浙青混合料的各項路用性能2試驗準(zhǔn)備2.1瀝青本次試驗采用韓國雙龍70#機(jī)制瀝青和SBS改性瀝青，瀝青各項指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。2.2集料試驗用集料采用山東曹范10?20mm石灰?guī)r，山東長清5?10mm、3?5mm和0
3、?3mm石灰?guī)r，礦粉采用長清石灰?guī)r質(zhì)礦粉，且集料各項指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。2.3高模量外摻劑本次高模量瀝青混合料性能評價采用四種高模量外摻劑，其物理指標(biāo)如表1所示。表1高模量瀝青混合料外摻劑名稱產(chǎn)地樣品編號外觀粒徑(mm)密度(g/cm3)軟化點(diǎn)(°C)熔融指數(shù)（g/10min）SHRD高模量瀝青混合料添加劑濟(jì)南SHRD黑色顆粒3?50.92?0.98120?160>1PRModule高模量瀝青混合料添加劑法國PR-M黑色顆粒2?40.93?0.965170DUROFLEX德國D黑色顆粒4.75?0.751.042120?150
4、路寶沈陽LB灰色顆粒3?50.92?0.98140>12.4級配為了減小由于集料差別造成的瀝青混合料性能的誤差，本次試驗對集料進(jìn)行精篩，采用AC-20級配進(jìn)行混合料試驗，級配曲線盡量靠近中值。采用馬歇爾試驗方法確定基質(zhì)瀝青、SBS改性瀝青和基質(zhì)瀝青加外摻劑瀝青混合料的最佳瀝青用量分別為4.2%、4.2%和4.3%。3性能研宄SBS改性瀝青和推薦摻量的四種高模量外摻劑瀝青混合料試驗結(jié)果如表2所示。表2高模量外摻劑和SBS改性瀝青混合料試驗結(jié)名稱外摻劑摻量（％）動穩(wěn)定度（次/mm）凍融劈裂抗拉強(qiáng)度比（％）低溫彎曲破壞最大彎拉應(yīng)變（
5、Ue）動態(tài)模量（15°C，10Hz）（MPa）流變次數(shù)（60°C,138KPa,400KPa）（次）SBS0386586.74046115603276SHRD0.31328588.34376179237890PR-M0.71165982.33769173566585D0.3394384.93135148974036LB0.31066781.527671477959943.1高溫抗車轍性能圖1不同外摻劑混合料車轍試驗對比由表2和圖1可以看出，除德國DUROFLE與SBS改性瀝青混合料動穩(wěn)定度相當(dāng)外，其他三種高模量外摻劑的高溫抗車
6、轍性能均明顯優(yōu)于SBS改性瀝青混合料。SHRD、PR-M和LB動穩(wěn)定度分別為SBS改性瀝青混合料的3.44、3.01、和2.76倍。3.2動態(tài)模量圖2不同外摻劑混合料動態(tài)模量(15°C，10Hz)由圖2可知，高模量外摻劑混合料的動態(tài)模量(15°C，10Hz)明顯優(yōu)于SBS改性瀝青混合料。由表2動態(tài)模量數(shù)據(jù)可知，SHRD和PR-M動態(tài)模量(15°C，10Hz)相當(dāng)，分別為SBS改性瀝青混合料的1.55和1.50倍，均大于17000MPaoD和LB動態(tài)模量(15°C，10Hz)低于上述兩種外摻劑，分別是SBS改性瀝青混合料的1.2
7、9和1.28倍，均大于14000MPa。3.3流動次數(shù)圖3流變次數(shù)與各種摻加劑的關(guān)系從上述試驗結(jié)果可以看出，外摻劑類高模量瀝青混合料的流動次數(shù)均高于SBS改性瀝青混合料，其中SHRD瀝青混合料的流變次數(shù)為7890次，為SBS改性瀝青混合料的2倍以上，同時也高于其他類型的摻加劑。3.4凍融劈裂和低溫彎曲由表2數(shù)據(jù)可知，五種混合料凍融劈裂殘留強(qiáng)度比TSR和低溫彎曲破壞最大彎拉應(yīng)變相差不大，都滿足規(guī)范要求。與SBS改性瀝青混合料相比，SHRD高模量瀝青混合料添加劑的TSR和低溫彎曲破壞最大彎拉應(yīng)變均略好于SBS改性瀝青，而其他高模量
8、外摻劑的相應(yīng)性能略差于SBS改性瀝青。4結(jié)語本文采用包括流動次數(shù)試驗在內(nèi)的系統(tǒng)的瀝青混合料性能試驗對SBS改性瀝青和多種高模量外摻劑混合料性能的對比，可以看出外摻劑類高模量瀝青混凝土更好的高溫抗車轍性能。(1)添加高模量瀝青混合料外摻劑不會改變?yōu)r青用量，能夠提高瀝青混合料的動
