道路交叉口沥青混合料路用性能研究和经济性评价.pdf

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1、器工程材料与设备EngineeringMaterial&Equipment道路交叉口沥青混合料路用性能研究和经济性评价卞媛媛1，龚成林1，马慧旭2，顾兴宇2(1．南京市住房和城乡建设委员会，江苏南京210000；2．东南大学交通学院，江苏南京210096)摘要：基于南京市城西片区路网改造实体工程，在面层原配合比设计的基础上，对易发生病害的交叉13和公交站台区域提出在道路中面层AC一20C沥青混合料中掺入0．25％玄武岩纤维、组合掺人0．2％聚酯纤维和0．4％抗车辙剂改善方案。通过比较不添加任何添加剂和采用以上两种改善方案的路

2、用性能和经济性，得出掺人添加剂后能够有效改善沥青混合料高温性能，一定程度上改善其低温性能，对水稳性能影响不大，其中掺入0．25％玄武岩纤维方案的经济性更优的结论。关键词：道路；交叉口；AC一20C；添加剂；路用性能；经济性中图分类号：U414．75文献标志码：B文章编号：1009—7767(2014)04—0166—04OnRoadPerformanceandEconomicEvaluationofIntersectionAsphaltMixtureBianYuanyuan，GongChenglin，MaHuixu，GuXi

3、ngyu目前，我国的主要城市道路多以沥青混凝土柔性路面为主．由于城市道路交叉口和公交站台区域交通渠化、车辆频繁制动和启动、城市温室效应、混合料结构组合设计不合理和施工工艺不完善等原因，致使路面极易发生车辙、波浪、壅包等病害，其中又以车辙病害为最主要病害类型[1]。然而城市沥青路面结构和材料设计过程中，对于道路主线和交叉口以及公交站台区域并未区分设计。有研究表明，沥青混合料中面层添加一定量的玄武岩纤维、聚酯纤维和抗车辙剂等添加剂能够有效提高道路的服务能力[2]。基于以上几点。笔者依托南京市城西片区路网改造实体工程，通过对特殊区

4、域道路中面层掺入添加剂的方式，对几种方案的路用性能和经济性进行＼＼!二二二100比较，为改善城市道路交叉口病害状况提供参考依据。1工程概况南京市城西干道改造工程全长6．13km，北起古平岗立交．南至赛虹桥立交。由于原城西干道交通量大、交通渠化严重，交叉口规模大、信号配时长，道路交通状况十分复杂，道路交叉口和公交站台区域路面极易发生车辙病害，因此确定交叉口进15处100m范围和公交站台前后各延伸25m范围作为需要改善的区域，对改善区域道路中面层AC一20C沥青混合料采用掺人0．25％玄武岩纤维(以下简称“方案l”)、组合掺人0

5、．2％聚酯纤维和0．4％抗车辙剂(以下简称“方案2”)进行改善。改善方案见图1。a)交叉口改善方案b)公交站台改善方案图l改善方案(m)2原材料检测与试验方法2．1原材料检测试验采用的粗、细集料均为石灰岩，沥青为SBS改166辛荭投术2014No．4(Jul．)V01．32性沥青，对集料和沥青胶结料的主要质量指标进行检测【3l，结果见表1、2。；茜表1集料检测结果2．2级配设计根据JTGF40--2004((公路沥青路面施工技术规范》【4I，结合江苏省沥青路面建设经验，确定在AC一20C中面层级配范围进行配合比设计，结果见表

6、3。2．3最佳油石比设计将不掺人添加剂方案和方案1、方案2．按照马歇尔试验配合比设计方法确定最佳油石比。根据经验用5种不同的油石比拌制沥青混合料，依据文献[5]的要求成型马歇尔试件，在测试其物理指标后，放人60℃的恒温水浴中保温30～40rain，最后测试其稳定度和流值，再根据文献[4]确定各种方案的最佳油石比。结果见表4。工程材料与设备器EngineeringMaterial&Equipment表2沥青检测结果薄膜加热TFOT(163'12，5h)3混合料路用性能试验与分析3．1水稳定性分析通过浸水马歇尔试验和冻融循环劈裂

7、试验对混合料水稳定性进行测试，结果见表5。表3AC一20C级配设计表4各方案最佳油石比由表5可知，沥青混合料的残留稳定度有微小的提高，但不明显；掺入玄武岩纤维后，沥青混合料的冻融劈裂强度有明显的改善，提高约4％，而掺人聚酯纤维和抗车辙剂后，对沥青混合料的冻融劈裂强度有一定程度的改善．但效果较掺人玄武岩纤维差。因此，选用两种改善方案对沥青混合料的水稳定性有一定程度的提高，其中冻融劈裂强度效果更加明表5水稳定性试验结果显。其原因主要是掺人纤维后，最佳油石比提高，集料表面的沥青膜厚度增加，自由水造成的损害减小。同时纤维、沥青、集料

8、形成一个结构更加牢固的整体．提高了沥青与矿料之间的握裹力，混合料更不易发生水剥离破坏。。茹3．2高温稳定性分析沥青混合料是温度敏感性材料，在高温下表现为20t4JF4期(7一)第32巷瘩荭故木167器工程材料与设备EngineeringMaterial&Equipment黏弹性工作状态，在