浇注式沥青混合料设计及性能研究.pdf

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1、浇注式沥青混合料设计及性能研究王有贵(重庆市智翔铺道技术工程有限公司)摘要：为了了解浇注式沥青混合料特性，通过流动度试验、贯入量试验、车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁疲劳试验等系统研究了浇注式沥青混合料的性能，并与Acl3进行了比较。结果表明：浇注式沥青混合料的高温稳定性较差，需要采取一定措施进行改善胶结料高温性能，如提高SBS掺量或掺加天然沥青等；其低温抗裂性、抗水损性能及抗疲劳性能等明显优于ACl3。关键词：钢桥面铺装；浇注式沥青混合料；设计；性能引言随着交通基础设施建设不断推进，高等级公

2、路开始向特殊区域发展，如跨海、跨江等，由此大跨径钢桥越来越多。由于具有侧向抗风能力强、自重轻等优点，纵横加劲梁正交异性钢桥面广泛应用于己建大桥，如虎门大桥、重庆长江鹅公岩大桥、重庆菜园坝长江大桥、江阴长江大桥以及润扬长江大桥。大跨径正交异性钢桥面铺装在行车荷载、风载、温度变化及钢桥面局部变形等因素综合作用下，其受力和变形较一般路面复杂，因而其变形特性、温度稳定性、疲劳耐久性等比一般路面材料要求高【1】。同时，由于铺装层特殊位置，还要求其具有重量轻、与钢板的粘结性好、不透水等特性田。浇注式沥青混凝土由高含量且高黏度的沥青

3、、高掺量的矿粉，其设计空隙率很小(小于1％)，要求在高温(约220。240℃)下经过长时间(约40。50lIlin)拌制，摊铺时流动性大。依靠自身的流动即可密实成型，无需碾压。由于沥青含量高、粘度大和空隙率小的特点，浇注式沥青混合料具有良好的变形特性、疲劳耐久性及不透水性等特性，在欧洲、日本被广泛应用于桥面铺装中口’q，我国的多座钢桥也使用此种铺装材料。由于浇注式沥青混合料与普通沥青混合料在组成结构和施工工艺上存在较大差异。为了了解浇注式沥青混合料特性，本文采用流动度试验、贯入量试验、车辙试验、低温极限弯曲试验、浸水马

4、歇尔试验、冻融劈裂试验、小梁疲劳试验等系统研究了浇注式沥青混合料的性能，并与ACl3进行比较，以期对浇注式沥青混合料有一个全面认识。为工程应用提供参考。1材料组成1．1集料集料采用陕西省商周产的片麻岩，该集料针片状含量小，洛杉机磨耗值为10％，磨光值为49，压碎值为8％。符合蚣路沥青路面施工技术规≯酚(J-陀F40—2004)的要求。1．2矿粉矿粉选用商周产的石灰岩矿粉，该矿粉含水率低，亲水系数为O．4，塑性指数为1％，加热安定性好，O．075嘞筛孔通过率(水洗法)大于95％。符合《从路沥青路面施工技术规，酚(JTGF

5、40一200∞的要求。113沥青浇注式沥青混合料中的沥青用量通常高达8％，沥青品质对混合料性能的影响非常明显。德国通常采用B45级和B25级沥青作为胶结料，或者掺配一定比例的天然沥青(掺配比例一般为15。35％)。日本常采用AH二3呻沥青作为基质沥青，掺配一定比例的湖沥青。我国一般采用高剂量SBS改性沥青与特立尼达湖沥青按一定的比例掺配，或采用7嘴沥青掺入聚合物改性而成的改性沥青作为胶结料。综合考虑，本文选用SK—A一7嘣基质沥青掺加7％SBS改性剂制成的改性沥青作为胶结料，技术性质如表1所示。2配合比设计2．1设计指

6、标不同于传统沥青混合料的成型方式，浇注式沥青混合料成型时不需要击实或者旋转压实，只需短时间的振动即可使混合料达到密实要求。因此，其设计指标有别于普通沥青混合料。国外主要采用刘埃尔流动度和贯入度为设计指标，辅以低温弯曲试验和疲劳试验进行配合比检验。刘埃尔流动度是评价混合料施工和易性的指标，它是以999．59的锥形重锤在240℃混合料中下降50mm深度所需要的时间，以秒计。我国规裹l沥青结合辩的性能及技术要求技术指标实铡值技术要求针入度(”℃，1009，58)，o．1m3510_∞软化点(R＆B)，℃90≥∞延度(25℃，

7、5c幽dn)允m28≥lO针入度指数1．74溶解度(三氯乙烯)，％7555_95闪点，℃12》300相对密度(15℃)1．211．O々～1．23薄膜烘箱质量损失／％O．07《0．2残留物针入度比(25℃)，％90≥85(163℃，5h)延度(25℃)，cm16≥10范规定文Ⅱ埃尔值范围为3。20s。贯入度是评价浇注式沥青混合料抗变形能力的指标，它是在40℃时，52．5k力作用在O．05m2面积上(试件为边长为70．7m的立方体)，30111in内贯入沥青混合料的深度(o．0l删11)作为贯入度。由于我国气候变化较大，交

8、通量较大，所以采用60℃贯入度作为设计指标。2．2设计级配浇注式沥青混合料最大粒径一般为13．2一，混合料中粗骨料含量大约为25％。细集料含量大约为50％，填料含量大约为25％。综合考虑，本文选取的GAl0级配及对比ACl3级配如表2所示·裹2GAl0与ACl3级配组成筛孔，mm1613．29．54．752．361．180．6O．