大、小粒径大孔隙环氧沥青混合料性能对比研究.pdf

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1、2012年12月石油沥青PETROLEUMASPHALT第26卷第6期．大、小粒径大孔隙环氧沥青混合料性能对比研究李泽昊，钱振东，罗桑，唐宗鑫(东南大学智能运输系统研究中心，南京210096)摘要：根据级配理论，设计出目标空隙率为21％的两种大孔隙结构，分别以大粒径集料(尺寸大于4．75mm)和小粒径集料(2．36mm档)为主。使用环氧沥青作为粘结剂，进行大孔隙环氧沥青混合料配合比设计。通过室内试验对比两种结构在路用性能和功能性能的差异，结果表明粒径对路用性能方面的影响较大，而功能性主要受空隙率和表面构造的影-向。关键词：小粒径大孔隙

2、空隙率环氧沥青路用性能功能性能随着城市化的发展和人民生活水平的提高，及抗老化性能等，已在钢桥面铺装上成功应更加人性化的路面结构、更加环保的路面材料和用J。将环氧沥青应用到大孔隙沥青路面能提更加安全的路面性能成为路面技术研究的重要方高路面力学性能，有效地解决大孔隙路面结构功向。大孔隙沥青路面由于其优越的排水性、全天能性突出和耐久性不足的矛盾。候的抗滑性、优良的降噪性和不良气候条件下更本文在国内对大孔隙沥青路面已有研究成果好的可视性等优点，符合现代节能环保、以人为的基础上，使用环氧沥青，确定目标空隙率为本的新设计理念，有着广阔的研究和发展

3、前21％进行级配没计。通过室内试验对大、小粒径旦累【1]大孔隙环氧沥青混合料的力学性能和功能性能进。行评价，并分析引起其性能差异的主要影响因素。目前，各国在对大孔隙路面进行级配设计时1配合比设计均偏重粗集料(大粒径)的含量，多习惯大量1．1环氧沥青使用大粒径的集料来形成骨架一空隙结构，大孔环氧沥青为环氧树脂、固化剂与基质沥青在隙沥青路面较成熟的设计形式也多停留在以粗集一定条件下经复杂的化学反应所得的聚合物，由料为主的单一模式，如国内的OGFC一13级配。组分A(环氧树脂)和组分B(石油沥青、固化但大粒径大孔隙沥青路面常出现骨料剥落松散

4、等剂及其他添加物)构成。组分A和B按要求混破坏，这主要是因为大量使用粗集料必然导致沥合并固化后得到的环氧沥青技术指标如表1。青用量的降低，沥青粘结剂粘结能力不足所1．2矿料级配致』。根据级配设计理论，大量采用小粒径的《沥青混合料设计规范与试验规程》要求排集料也可设计出大孔隙结构，目前小粒径大孑L隙水路面的空隙率在18％～25％之间，本研究设结构主要是作为路面超薄磨耗层或薄层罩面以发定目标空隙率为2l％。然后进行级配设计，大挥其功能性的优势，但容易出现车辙病害，这是粒径大孔隙结构采用OGFC一13的级配，小粒径因为相对于大粒径的大孔隙结

5、构其大量采用小粒大孑L隙结构级配自行设计，调整级配结果见表径的集料，形成的骨架一空隙结构强度不足，所2，大、小粒径大孔隙环氧沥青混合料级配中值以必须加强集料间点点接触的粘结力，这也对沥如图l所示。青的粘结性能提出了更高要求。环氧沥青是性能优秀的粘结剂，其具有比普收稿日期：2012一O1—04。作者简介：李泽吴，男，山东枣庄人，工学硕士，在校攻通沥青优异得多的耐久性、抗腐蚀性、抗疲劳性读道路与铁道工程。Email：lizehao1989@163．COII'L第6期李泽吴等．大、小粒径大孔隙环氧沥青混合料性能对比研究I1表2大、小粒径大孔

6、隙环氧沥青混合料级配集料类型质量百分数，通过筛孔(mm)的百分率，％％l613．29．54．752．361．18O．6l#34．010o90．313．1O2#45．01oo99．13．42。O3228Ⅺ●93#5．Ol0o98．21．340．14#11．O1O09868．539．4O12615Oi844矿粉5．O大粒径下限1o09O6O级配上限lo08O墙¨中值1oo957O计算级配lo096．77O．O46¨m／I、粒径下限1oo级配上限中值1oo。他。"计算级配1o0m2838514)7l1．3确定最佳油石比根据国内外实践经验，对

7、于大孔隙骨架结构9548艄。98铋的沥青混合料来说，其结构强度主要来自集料的嵌挤作用，而受结合料用量影响较小，因而马歇尔法并非最好的设计方法。本研究在借鉴国内外经验的基础上，以矿料表面积原理的理论公式为依据，通过理论计算，确定初拟沥青用量P，以Pb为中值，选取Pb±0．5％和Pb±1．O％五个沥青用量，分别用谢伦堡析漏试验和垦塔堡飞散试验确定沥青的最大用量和最小用量，最终确定图1大、小粒径大孔隙环氧沥青混合料级配中值最佳油石比J，其中大粒径大孔隙为5．1％，小由表2可见大孔隙环氧沥青混合料合成级配粒径大孔隙结构的为5．5％。由于小粒径

8、大孔隙十分接近级配中值，此级配范围对混合料的高温结构大量使用细集料，这必然增大矿料表面积，稳定性、水稳定性、低温性能及抗疲劳性能是有进而增大最佳沥青用量，此确定的最佳油石比符益的。由图1可见大、小粒径的大孔隙结构在粒合理