钢桥面GA＋SMA铺装结构材料性能优化

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1、公路交通技术2012年2Technolo~,vofHizhwavandTransDortFeb．2012No．1钢桥面GA+SMA铺装结构材料性能优化刘颖(招商局重庆交通科研设计院有限公司，重庆400067)摘要：对底面层浇筑式沥青混凝土(GA)加上面层改性沥青SMA这一钢桥面典型铺装结构进行沥青混凝土材料性能优化，研制出一种用于钢桥面SMA铺装的胶结料一高弹沥青，开发出一种可以有效降低GA施工温度的专用聚合物改性沥青。对高弹改性SMA以及聚合物改性沥青GA进行了试验验证，结果表明：高弹改性沥青SMA10的

2、一l0℃低温弯曲破坏应变达到11596．8￡，比SBS改性沥青SMA10高约50％，疲劳寿命比普通沥青混合料高约20倍；聚合物改性沥青GA10相比岩沥青改性沥青等GA常用胶结料，在油石比降低5个百分点并保证良好的施工和易性基础上降低拌和温度40℃，且6O℃静态贯入度、动态贯入度与岩沥青改性沥青GA10、湖沥青改性沥青GA10相差不大。关键词：高弹沥青；聚合物改性沥青；浇筑式沥青混凝土；疲劳性能；降温文章编号：1009—6477(2012)01—0032—05中图分类号：U443．33文献标识码：BPerfo

3、rmance0ptimizationOfGA+SMAPavementStructureMaterialsforSteeIBridgeDeckLIUYing纵观我国钢桥面铺装的使用现状_lJ，底面层节能和环保角度上讲，还增大了能源的消耗和废气浇筑式沥青混凝土(GA)加上面层改性沥青SMA结粉尘的排放。构是目前较为成功的方案之一。通过对该方案施工针对底面层GA10加上面层改性沥青SMA10和使用情况的跟踪调研与分析，可以概括出该方案这一钢桥面典型铺装结构所存在的上述问题，笔者具有如下的优势与不足：1)作为钢桥面

4、上层典型铺对沥青混凝土铺装材料进行性能优化，开发出了用装结构的改性沥青SMA10表面粗糙均匀、抗滑，其于提高上面层SMA10低温变形能力和抗疲劳能力混合料中较多粗集料相互嵌挤构成了骨架，使其具的高弹性改性沥青和降低底面层GA10施工温度的有优良的高温抗变形能力j，但钢桥面板的变形明聚合物改性沥青。显比普通路面要大，且铺装层的最大拉应力和拉应变均出现在铺装层表面，疲劳裂缝是从铺装层的表1改性沥青SMAlO性能优化面向底面扩展，特别是在一些局部地区如u型肋1．1高弹改性沥青改性原理或横隔板部位负弯矩引起拉应变较

5、大，普通改性沥由中外学者的研究可知，对于应变控制的梁式青SMA在低温大变形和反复疲劳变形情况下很难弯曲疲劳试验，采用累积耗散能指标评价应力吸保证不开裂，这也是该铺装结构最典型的破坏形式收层混合料的疲劳性能是合理的，相关性很高。之一。2)GA作为钢桥面底层典型铺装结构具有优高弹沥青即是在沥青中掺人几种全新材料，使改性良的防水效果及对钢桥面板随从变形能力好等优沥青在发生疲劳时单次循环损耗的能量降低，即最点。GA施工时呈流淌状态，一般无需碾压，用简单大限度地降低疲劳发生时产生的转变热能，从而达的摊铺整平机具即可完

6、成施工。为了保证其自流成到提高改性沥青疲劳寿命的目的。型，使用常规岩沥青GA改性沥青或湖沥青GA改性1．2胶结料性能研究沥青等常用的GA改性沥青，施工时温度需高达选用7O沥青制备了高弹改性沥青，为了便于240oC[61。而过高的施工温度，容易引起改性沥青对比分析，同时制备了SBS改性沥青以对2种改性过度老化；增加设备的损耗，降低设备使用寿命；从沥青进行性能对比试验，结果见表1。收稿日期：2011—07—14作者简介：刘颖(1966～)，女，重庆市人，本科，高工2012年第1期刘颖：钢桥面GA+SMA镝装结构

7、材料性能优化38表1高弹改性沥青与普通改性沥青的性能对比20—25℃左右，在许多南方地区使用温度可高达测试项目高弹改性沥青普通改性沥青70℃，故本文进行了70qC动稳定度测试，结果见表3。从表3可以看出，高弹改性沥青的动稳定度与SBS改性沥青有一定程度的降低，但钢桥面铺装规范规定改性沥青SMA10混合料7O℃动稳定度要求大于2000次／mm，高弹改性青混合料的性能能够满足规范对热稳性的要求。此外，目前钢桥面铺装从表1可以看出，高弹改性沥青的针入度和延上面层SMA10混合料的病害一般都是在反复行车度与普通改性

8、沥青相比都有了很大提高，旋转粘度荷载或单次极限荷载下的开裂¨，普通改性沥青和离析试验结果都比较有利于施工，薄膜烘箱老化SMA10的高温稳定性完全满足钢桥面铺装对热稳试验结果也比较稳定，唯一的缺点是软化点降低了，性的要求。但仍能满足改I生沥青的技术要求。为更好评价高弹1．3．2低温抗裂性改性沥青的高低温性能，对改性沥青进行SHRP胶日本的《铺装试验法便览》中所提到的低温弯结料分级测试，结果见表2。曲试验设备和方法与