高模量瀝青混合料與SMA路用性能對(duì)比.pdf

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1、2011年4月石油瀝青PETROLEUMASPHALT第25卷第2期高模量瀝青混合料與SMA路用性能對(duì)比林江濤王林付建村樊亮山東省交通科學(xué)研究所(濟(jì)南250031)摘要以SBS改性瀝青A以及以其為基質(zhì)瀝青進(jìn)行巖瀝青復(fù)合改性的瀝青B作為膠結(jié)料，通過(guò)試驗(yàn)比對(duì)應(yīng)用于橋面鋪裝層時(shí)SMA一13與EME一10這兩種混合料的路用性能。結(jié)果表明，以巖瀝青復(fù)合改性SBS瀝青作為膠結(jié)料的EME一10與SMA一13結(jié)構(gòu)相比結(jié)構(gòu)在水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性及低溫性能等路用性能方面的有著更優(yōu)異的性能。關(guān)鍵詞巖瀝青復(fù)合改性高模量SMA橋面鋪裝路用性能日益增長(zhǎng)的交通量，車輛

2、大型化及重載超載改性瀝青A②以A瀝青為基質(zhì)瀝青進(jìn)行巖瀝青車比例的不斷增加，加之橋面瀝青混合料鋪裝層復(fù)合改性的瀝青B(為方便敘述以下簡(jiǎn)稱為A、結(jié)構(gòu)的特殊使用條件，使得為數(shù)不少的橋梁建成B瀝青)。通車后不久橋面鋪裝層在行車荷載、環(huán)境條件的表1集料物理指標(biāo)綜合因素影響下，不同程度的出現(xiàn)車轍、裂縫、擁包、碎裂、坑槽等破壞現(xiàn)象，直接影響到橋面的美觀性、行車舒適性、降低運(yùn)營(yíng)水平，嚴(yán)重時(shí)將威脅到橋梁結(jié)構(gòu)的安全性，影響到橋梁正常功能的發(fā)揮；同時(shí)由于橋面維修工作的復(fù)雜不便，將造成直接和間接的巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此，如何從鋪裝層材料結(jié)構(gòu)和路用性能設(shè)計(jì)出發(fā)，提高橋

3、面鋪裝質(zhì)量，延長(zhǎng)橋面鋪裝使用壽命，成為公路建設(shè)中急需解決的一個(gè)問(wèn)題。鑒于以上原因，從高模量瀝青混合料EME—lO和SMA一13應(yīng)用到橋面鋪裝層時(shí)，兩者在抗有別于傳統(tǒng)的維姆、馬歇爾和美國(guó)Super—車轍能力、水穩(wěn)定性、低溫性能等路用性能方面Pave體積法瀝青混合料組成設(shè)計(jì)，高模量瀝青進(jìn)行比對(duì)試驗(yàn)，以期獲得更優(yōu)異的鋪裝層材料和混合料中瀝青采用硬質(zhì)瀝青(針人度分級(jí)、低結(jié)構(gòu)，來(lái)提高橋面鋪裝層的壽命和路用性能。標(biāo)號(hào)瀝青／改性瀝青)，硬質(zhì)瀝青也稱為低標(biāo)號(hào)1試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)瀝青，按照針入度分級(jí)將其定義為：25~c時(shí)，針1．1原材料人度小于251／10

4、mm的瀝青l(xiāng)2]。硬質(zhì)瀝青的流1．1．1集料變性能明顯的表現(xiàn)為擁有較好的高溫性能，但低試驗(yàn)所用礦料均為玄武巖質(zhì)石料，產(chǎn)地為山溫性能較差。東章丘十九郎料場(chǎng)；填料為長(zhǎng)清雙泉礦粉料場(chǎng)，為達(dá)到均衡改善瀝青混合料各項(xiàng)路用性能的添加劑為木質(zhì)素纖維，集料物理指標(biāo)見(jiàn)表1，各項(xiàng)指標(biāo)均符合規(guī)范?要求。收稿日期：2010—12—17。作者簡(jiǎn)介：林江濤(1986一)，男，日照莒縣，本科，助理1．1．2瀝青膠結(jié)料工程師，研究方向?yàn)r青及瀝青混合料。E—mail：linjiang—試驗(yàn)共采用了兩種瀝青：①某品牌的SBStaokeyan@126．corn58石油瀝青20

5、11年第25卷目的，試驗(yàn)采用添加法國(guó)阿爾巴尼亞天然巖瀝青時(shí)根據(jù)Superpave瀝青膠結(jié)料性能分級(jí)規(guī)范試驗(yàn)，復(fù)合改性SBS瀝青，以瀝青針入度分級(jí)體系確對(duì)不同摻量下的復(fù)合改性瀝青及其使用的基質(zhì)瀝定30號(hào)改性瀝青的天然巖瀝青摻加量，并對(duì)不青進(jìn)行PG分級(jí)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。同摻加量的復(fù)合改性瀝青進(jìn)行常規(guī)性能試驗(yàn)；同綜合各項(xiàng)指標(biāo)，確定巖瀝青摻量為18％。表2基質(zhì)瀝青PG分級(jí)試驗(yàn)1．2配合比設(shè)計(jì)推薦范圍(見(jiàn)表3)將其篩孔尺寸轉(zhuǎn)化到我國(guó)常試驗(yàn)進(jìn)行了三種級(jí)配一瀝青組合設(shè)計(jì)：用標(biāo)準(zhǔn)篩孔，并按照橋面鋪裝平層混合料類型進(jìn)1：級(jí)配類型為EME一10，膠結(jié)料為

6、巖瀝行設(shè)計(jì)，利用Superpave旋轉(zhuǎn)壓實(shí)進(jìn)行體積設(shè)計(jì)。青一SBS復(fù)合改性瀝青B(巖瀝青摻量18％)。通過(guò)試驗(yàn)確定集料的級(jí)配組成，結(jié)果見(jiàn)表4。2：級(jí)配類型為SMA一13，膠結(jié)料為巖瀝青(2)SMA一13配合比設(shè)計(jì)：通過(guò)試驗(yàn)確定一SBS復(fù)合改性瀝青B(巖瀝青摻量18％)。了集料級(jí)配，結(jié)果見(jiàn)表5。由表5可以看出集料3：級(jí)配類型為SMA一13，膠結(jié)料為SBS級(jí)配組成符合規(guī)范要求L1J。改性瀝青A。參照法國(guó)有關(guān)EME一10的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)J，結(jié)(1)EME一10配合比設(shè)計(jì)：參考英國(guó)TRL合橋面鋪裝對(duì)混合料滲水等方面的要求，決定將(TransportRe

7、searchLaboratory)636報(bào)告給出的空隙率控制為3．0％，最佳瀝青含量為6．0％。裹3英國(guó)TRL636報(bào)告推薦范圍裹4EME一10配合比設(shè)計(jì)第2期林江濤等·高模量瀝青混合料與SMA路用性能對(duì)比59根據(jù)規(guī)范-3】，SMA一13空隙率要求為4％一l3混合料相比，不僅體現(xiàn)出了更高的力學(xué)強(qiáng)度，4．5％，考慮到橋面鋪裝層對(duì)于滲水等方面的要而且兩者TSR值水平相當(dāng)，在水穩(wěn)定性方面表求，將目標(biāo)孔隙率控制為4％，最佳瀝青含量確現(xiàn)的極為優(yōu)異；而與硬質(zhì)瀝青結(jié)合的SMA一13定為6．1％。與常規(guī)SMA一13混合料相比，只是單純提高了2性能評(píng)價(jià)力學(xué)

8、強(qiáng)度而忽略了對(duì)于穩(wěn)定性的兼顧，這表明從2．1水穩(wěn)定性試驗(yàn)水穩(wěn)定性方面分析，EME一10比SMA一13更加瀝青混合料在浸水條件下，由于瀝青與礦料適合與硬質(zhì)瀝青結(jié)合，且結(jié)合效果會(huì)優(yōu)于常規(guī)的粘附力降