水泥改进沥青混合料抗水损害性能试验研究.pdf

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1、水泥改进沥青混合料抗水损害性能试验研究李少丽(海南公路工程公司，海南海口571100)摘要：花岗岩是一种酸性石料，它具有强度高，耐磨性好等优点，但是由于花岗岩和沥青的粘附性不好。往往因为达不到相应的设计要求而影响到花岗岩沥青混合料的运用。本文通过研究水泥改进沥青混合料抗水损害，探索运用海南地区的花岗岩作为沥青混合料原材料，从而降低海南地区的沥青混合料的造价。关键词：水泥；沥青混合料；机理；抗水损害中图分类号：U214．03文献标识码：B文章编号：1672—4011(2011)03—0020一020前言针对海南地区一些高速路在建成通车后不久，短短的几个月时间，或者2—3年就

2、出现水损害。如何改进沥青混合的抗水损害能力，以成为海南道路界关注的问题。目前改进沥青混合料抗水损害能力的办法主要有三种：添加?肖石灰代替一定的矿粉；添加水泥代替一定矿粉；添加抗剥落剂。对于采用消石灰的办法，一方面由于缺乏消石灰在高速公路上大量使用的技术标准，消石灰的质量不便于控制；另一方面，海南地区没有供应消石灰的市场。对于采用抗剥落剂的办法，一方面由于其造价贵，另一方面，抗剥落剂的长期粘附性较差，加上近来许多专家提出抗剥落剂使用后的短期粘附性也不甚理想。通过水泥改进沥青混合料水损害¨J。1水泥增强粘结力的作用机理沥青混合料的水损害是指沥青路面在水存在的条件下，经受行车荷

3、载和温度胀缩的反复作用，水分逐步浸入到沥青与集料的界面上，同时由于水动力的作用，沥青膜渐渐地从集料表面剥离，并导致集料之间的粘结力丧失而发生路面破坏的过程BJ。通过水泥改进沥青与集料的粘附性机理如下：由于水泥的pH>12呈强碱性，而沥青中含有少量羧酸(carboxylic)与亚砜(sulfoxide)，使沥青呈弱酸性，所以当水泥均匀分布到沥青混合料中时，水泥与沥青就会发生反应而生成具有较强吸附性的产物，这些产物能牢固地粘附在集料表面而不剥落，由此也就提高了沥青混合料的水稳定性；另一方面能使集料表面活化，降低集料表面的负电荷，降低表面能，而表面能小的集料不与氢键结合，从而使

4、集料表面更不易被水所浸润，提高了集料与沥青间抵抗水剥离的能力。2原材料的性能及级配要求2．1原材料检测2．1．1沥青混合料结合料采用壳牌70。基质沥青，根据文献[3]作者简介：李少丽(1982一)，女，海南海口人，助理工程师，主要从事公路试验检测工作。中的试验方法对原材料进行检测，其性能指标检测结果见表1。表1沥青性能指标检测结果旋转薄膜加热试验后检测项目针入度软化点15℃延度溶解度质量针入15qC损失度比延度O．1mm(℃)(cm)(％)(em)检测结果64．747．7>13999．8O．277132技术要求60～80≥46≥100≥99．5-I-0．8≥6l≥152．

5、1．2集料、矿粉以及水泥集料为0—3、3—7、7—12、12一16的四档花岗岩。对其各项性能指标的测试结果列于表2—3。矿粉采用石灰岩磨细的矿粉，水泥采用海南地区秦岭牌P．042．5，其各项性能指标满足规范的相关要求。表2粗集料基本性能测试值不同粒径(mm)碎石测试结果技术指标比例3～77一1212一16要求石料压碎值％11．315．1≤26洛杉矶磨耗损失％13．112．212．7≤28细长扁平颗粒含量％12．211．312．9≤15表3花岗岩细集料物理指标试验指标比例0～3mm技术要求表观相对密度％2．677《2．5含泥量％O．8》3砂当量％81．5《602．2混合料级

6、配要求根据文献5的要求对原材料进行级配设计，经计算矿料比例为：12～16mm：7—12mm：3～7mm：0—3mm的矿粉为26％：27％：18．2％：24％：4．8％，调整出的级配见表4。表4沥青混合料AC一13C矿料级配计算表通过各筛孔尺寸(mm)的百分率(％：方案1613．29．54．752．361．18O．6O．3O．150．075级配10094．3171．8041．0527．5118．4614．918．897．015．4H4规上限100856850382820158范中限1009576．5533726．51913．5lO6要求下限loo90683824151075

7、43试验方案和方法在AC一13C混合料目标配合比确定的基础上，将水泥以33．3、66．6、4．8％的3种比例等量取代矿粉，矿料中矿粉含量为4．8％，则水泥分别占矿料总量的1．6、3．2、4．8％。通过水泥取代矿粉后的最佳油石比，是在对比组最佳油石比的基础上，增大油石比变化范围，再由马歇尔试验结果综合确定HJ，试验结果见表5。在对比组和水泥取代后的AC一13C混合料目标配合比确定后，按JTJ052—200《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》∞1规定的方法分别成型试件进行马歇尔试验、浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验。4试验结果分析蒿呙