水泥劑量對(duì)瀝青混合料性能影響試驗(yàn)研究.pdf

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1、第32卷第4期中外公路27l20l2年8月文章編號(hào)：1671—2579(2012)04-0271-04水泥劑量對(duì)瀝青混合料性能影響試驗(yàn)研究劉朝暉，何春燕。秦仁杰，寧向向，張征。(1．長(zhǎng)沙理工大學(xué)，湖南長(zhǎng)沙410004；2．湖南省高速公路管理局)摘要：隨著中國(guó)高速公路通車(chē)?yán)锍痰牟粩嘣鲩L(zhǎng)，高速公路瀝青路面的使用越來(lái)越廣泛，但目前修筑的高速公路瀝青路面，由于超載、重載、渠化交通、氣候等因素的綜合影響，其使用壽命遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到公路建設(shè)者的預(yù)期目標(biāo)。該文針對(duì)南方濕熱地區(qū)產(chǎn)生的主要病害類(lèi)型，依托寧道高速公路新建工程，在骨料級(jí)配滿足一般骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)不同水泥劑量下瀝青混合料路用性能進(jìn)

2、行全面的對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明：摻配一定數(shù)量的水泥可以有效地提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：高速公路；瀝青}昆合料；水泥劑量；高溫穩(wěn)定性；水穩(wěn)定性與瀝青形成穩(wěn)定的瀝青膠漿就非常重要，而水泥比礦l前言粉具有更大的比表面積，更有利于形成完整穩(wěn)定的瀝青膠漿。因此該文通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)研究瀝青混凝土路面隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展，道路交通量日益上面層中摻配不同水泥劑量(用水泥代替等量的礦粉)增長(zhǎng)，車(chē)輛大型化和重載超載車(chē)輛比例不斷增加，道路對(duì)瀝青混合料路用性能的影響，以期解決目前南方濕使用者對(duì)瀝青路面提出愈來(lái)愈高的要求。而車(chē)轍損壞熱地區(qū)高等級(jí)公路瀝青路面建設(shè)中存在的高溫車(chē)轍及是近年來(lái)夏季炎熱地區(qū)、重軸載

3、道路、長(zhǎng)大縱坡、小半水損害等問(wèn)題。徑彎道路段等高速公路瀝青路面的主要損壞形式之一。目前提高瀝青路面高溫穩(wěn)定性的方法和措施主要2原材料試驗(yàn)有調(diào)整瀝青混合料的礦料級(jí)配、表面層或上、中面層(甚至下面層)均采用改性瀝青(或橡膠瀝青、高模量瀝由于實(shí)體工程處在湖南省境內(nèi)，路面使用性能氣青、摻加抗車(chē)轍劑、纖維等膠結(jié)材料或外摻劑)、加強(qiáng)瀝候分區(qū)為1—4一l夏炎熱冬潮濕區(qū)，因此對(duì)瀝青的高青路面的材料控制與施工控制等途徑。同時(shí)，水損壞溫抗車(chē)轍性能及抗水損害有較高要求。試驗(yàn)路所在項(xiàng)也已經(jīng)成為中國(guó)公路瀝青路面早期損壞的主要病害之目上面層試驗(yàn)所用瀝青為湖南路翔工程有限公司生產(chǎn)一，嚴(yán)重影響公路通行能力、行車(chē)安全、投

4、資效益，直接的殼牌SBS改性瀝青(基質(zhì)瀝青為殼牌AH一7O，改和間接經(jīng)濟(jì)損失巨大，同時(shí)也造成了不良社會(huì)影響。性后的技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足I—D的要求)，SBS改性瀝青隨著中國(guó)公路建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展，解決公路瀝青路面的試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表l，其各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合規(guī)范要求。的車(chē)轍和水損壞問(wèn)題是中國(guó)公路發(fā)展的需要。表1SBSI-D改性瀝青主要技術(shù)指標(biāo)瀝青混合料由瀝青膠漿及骨料兩部分組成，其中瀝青膠漿由瀝青、礦粉(還可能包括纖維等添加劑)組成。膠漿在混合料中所占比例不大，但對(duì)路面性能的影響卻起著十分重要的作用，瀝青路面的很多病害往往是由于瀝青膠結(jié)料的性質(zhì)較差引起的；現(xiàn)有研究表明：瀝青膠結(jié)料對(duì)瀝青混合料路用性能的抗

5、車(chē)轍貢獻(xiàn)率約占到4O。同時(shí)瀝青膠結(jié)料的性質(zhì)差也會(huì)影響其與骨料的粘附性，降低其抗水損害能力。因此礦粉收稿日期：2012—02—16作者簡(jiǎn)介：劉朝暉，男，博士，教授．E—mail：zh2309471@yahoo．com．a(chǎn)n272中外公路第32卷續(xù)表l表2集料的主要技術(shù)指標(biāo)粗集料采用廣東清遠(yuǎn)料場(chǎng)生產(chǎn)的絹云母化砂巖，細(xì)集料為道縣白芒鋪鄉(xiāng)后頭寨石灰?guī)r現(xiàn)場(chǎng)加工機(jī)制砂，填料采用石灰?guī)r礦粉、普通硅酸鹽水泥。通過(guò)對(duì)原材料指標(biāo)的檢驗(yàn)，集料及填料的各項(xiàng)物理、力學(xué)指標(biāo)試冪函數(shù)較小的密實(shí)曲線，細(xì)集料與粉料及水泥拌和均驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2，均滿足規(guī)范要求。勻后填充在粗集料骨架的空隙中，形成骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，使設(shè)計(jì)的瀝青混凝土

6、既密實(shí)、空隙率小，水不容易透3瀝青混合料設(shè)計(jì)入，又具有較高的高溫抗永久形變能力。用作表面層時(shí)，還具有良好的抗滑性能。參考沙慶林院士所提出的骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)的級(jí)配設(shè)考慮到試驗(yàn)項(xiàng)目路的遠(yuǎn)景交通量與重載交通狀計(jì)方法和級(jí)配檢驗(yàn)方法，其設(shè)計(jì)曲線為粗集料各個(gè)篩況、所處的氣候與環(huán)境條件，經(jīng)大量的室內(nèi)試驗(yàn)分析與孔通過(guò)量是一條冪函數(shù)較大的曲線，使粗集料形成空驗(yàn)證，提出了表3所示的一般骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)的級(jí)配曲隙率較大的骨架結(jié)構(gòu)，細(xì)集料各個(gè)篩孔通過(guò)量是一條線及范圍。表3Ac一13C表面層瀝青混合料級(jí)配(方孔篩)曲線上限i00i00i00i00i007i．33528．323．0i8．715．212．3i0下限10010

7、0i0010010064．025l9．7i5．5l2．39．77．66推薦值i00i00100i0010067．93024．0l9．215．512．4i08鑒于以往項(xiàng)目上面層最佳瀝青油石比范圍，在瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的最佳油石比也按0．1的比例青混合料配合比設(shè)計(jì)中以0、2％、4、69／6、89／6共5增大，最大增加了0．49／6。由于水泥比表面積要比礦個(gè)不同水泥劑量替代等量礦粉，對(duì)應(yīng)每個(gè)水泥劑量分粉大得多，因此，相同劑量的水泥比礦粉