沥青混合料高温稳定性评价方法研究

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1、一、公路工程篇／5．沥青混合料高温稳定性评价方法研究5．沥青混合料高温稳定性评价方法研究彭波原万杰戴经梁(长安大学公路学院)摘要：车辙试验主要研究各种级配类型的沥青混合料高温稳定性能。但现行规范中沥青混合料高温性能评价指标动稳定度(DS)并不能反映混合料在整个使用过程中的抗永久变形能力。针对这一缺陷。提出了动抗压强度(DCS)指标．综合考虑了行车速率、累积变形量和最大永久变形量等因素对压实沥青混合料高温性能的影响，对不同时间车辙发生的程度进行了对比、分析。结果表明：现行规程规定的动稳定度计算方法仅考虑了压实沥青混

2、合料后15min的永久变形率。缺乏对全过程的累积变形量和最大永久变形量的考虑。使动稳定度指标在评价沥青混合料的高温性能时存在较大的局限性。动抗压强度指标能较好体现工程实际中车辙的形成规律。有效避免高温性能差别明显而动稳定度基本一致的不合理情况。提高了对沥青混合料高温性能评价的区分率。关键词：动稳定度动抗压强度高温性能累积变形量最大永久变形量沥青混合料沥青混合料高温陛能习惯上是指沥青混合料在高温条件下荷载作用时的抵抗永久变形能力。而沥青混合料的高温性能不足主要表现为车辙破坏。沥青路面在行车荷载的反复作用下、，会由于

3、永久变形的累积而导致路表面出现车辙，影响路面的平整度；轮迹处沥青层厚度减薄，削弱了面层及路面结构的整体强度，从而易诱发其它病害。车辙的产生严重影响了路面的使用寿命和服务质量。由于车辙试验可以很好地反映沥青混合料永久变形随时间和温度变化的过程，比较符合路面的实际受力情况，因此目前国内外多采用车辙试验并以动稳定度Ds(每产生lmm辙槽所需的碾压次数)作为评价指标来判断沥青混合料的抗车辙能力。实际上，这一评价指标只能反映沥青混合料在后15min或变形量至25mm时的前15min碾压过程的抗永久变形能力，而对于上述时间之

4、前的碾压过程则不予考虑，也就是压实沥青混合料早期的高温抗永久变形能力未能得到反映。针对这种情况，本文将对此进行讨论。1高温性能传统评价指标简介我国在《公路沥青路面施工技术规范》(征求意见稿)中对沥青混合料高温眭能的评价方法仍主要采用车辙试验，并以动稳定度Ds作为沥青混合料抗车辙能力的评价指标。征求意见稿中对沥青混合料车辙试验动稳定度的技术要求如表1所示。沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求表1气候条件与技术指标相应于下列气候分区所要求的动稳定度(次，“m)>3020—30(20七月平均最高气温(℃)及气候分区1．夏

5、炎热区2．夏热区3．夏凉区1—11—21—31—42一l2—22—32—43—2普通沥青非改性不小于80090010001100600700800900600混合料改性不小于150018002100姗1000140017002000800SMA非改性不小于150013001200混合料改性不小于300025002000一27—中国公路学会2004年学术年会论文集《公路沥青及沥青混合料试验规程}(JTJ052--2000)中规定动稳定度值DS的计算是依据车辙试验时记录仪自动记录的变形曲线，并据此读取45min(t。

6、)及60min(t：)时的车辙变形d。及d：；当变形过大，在未到60min变形已达25ram时，则以达到25mm(d2)时的试件为t：，将其前15rain为t，，此时的变形量为d。。用公式1计算沥青混合料试件的动稳定度DS。DS：堕}掣×c，×c：(1)“2一Ⅱl其中：Ⅳ——试验轮往返碾压速度，通常为42次／min；c，——试验机类型修正系数，曲柄连杆驱动试件的变速行走方式为1．O，链驱动试验轮的等速方式为1．5；c：——试件系数，试验室制备的宽300mm的试件为i．0，从路面切割的宽150ram的试件为0．8。

7、2动稳定度评价高温性能的不足及改进对混合料的动稳定度测试过程研究发现，车辙板被碾压的前45rain已产生较深车辙，经过这一再压实过程，车辙板的剩余空隙率已经很小，密实度已基本趋于稳定，在随后的15min碾压过程中，混合料的永久变形量已变化不大，由此计算的动稳定度存在总辙深很大，动稳定度亦很大的不合理情况。试验时间(rain)图1车辙试验不同变形曲线比较图如图1中车辙试验的三条变形曲线所示，在最后15min的碾压过程中三条曲线的斜率基本一致，计算的动稳定度亦相差不大，反映在高温性能方面则是抗车辙能力基本一样。但明显

8、地它们之间的累积永久变形量是SA>SB>sc，其高温稳定性实际上应表现为A