抗车辙沥青混合料的性能研究.pdf

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1、2016年2月石油沥青PETROLEUMASPHALT第30卷第1期·试验与研究·抗车辙沥青混合料的性能研究卞加前(新型道路材料国家工程实验室苏交科集团股份有限公司，南京211112)摘要：以5．O％SBS改性的50号道路石油硬质沥青为结合料，采用旋转压实技术，设计了一种Superpave20沥青混合料。试验结果表明：所设计的混合料水稳性能、低温性能和可压实性能优良，特别是高温性能突出，较高模量沥青混合料的高温性能更优。关键词：车辙Superpave20沥青混合料随着经济建设的飞快发展，二氧化碳排放量混合均匀，避免离析现象。从材料的研究检验结急剧增加，加剧

2、了大气的温室效应，温度高使得果看，各原材料的质量均能满足沥青路面的相关沥青路面病害严重，如何解决路面高温车辙病要求。集料、填料、沥青化学分析及各项试验检害，是道路工作者们面临的一项挑战。项目以我测结果见表1～5所示。国援巴基斯坦国道N5公路工程为契机，拟用表1粗集料技术指标及检测结果Superpave高性能沥青混合料¨，进行现场研究，以改善路用性能。该项目所在区域气候条件及交通条件较为特殊：首先是高温：区域地形相对平坦，属于热带干燥气候，夏季温度特高，极端日平均气温高达48．8c【=，路面表面温度则超过70℃，昼夜温差小，且高温持续时间长，雨水极少，年平均

3、降雨量不足100～200mm；其次是重载交通严重：重载及超载车辆较多，经查阅地方公路局资料显示，货车所占比重显著增加，且重载车辆行驶速度缓慢，导致道路车辙严重。结合工程现场实际情况，课题组对N5公路工程项目，开展了超强抗车辙性能沥青混合料的试验研究，以提高路面使用安全性和耐久性能。1原材料来源及试验研究项目原材料远距离运输的安全性较难保证，而且经济也投入较高，为此，只能就地取材。集料母材取自当地戈壁滩的砾石，经加工生产成成品粗细集料；项目区域无矿粉，以水泥作为主要填料；沥青属于热敏感性材料，如采用基质沥青其黏韧性较小，高温易变形，无法达到预期效※：集料与沥

4、青的黏附性，基质沥青3级，改性沥青5级。果。经研究特采用5O号硬质掺加5．0％的SBS收稿日期：2015—09—17。沥青进行SBS改性。改性沥青为现场加工，其作者简介：卞加前(1968一)，高级工程师，主要从事公路贮存罐配备了搅拌器，以确保沥青在贮存过程中沥青路面科研及技术咨询工作。E—mail：bjqS4@jsti．con。2石油沥青2016年第3O卷表2细集料技术指标及检测结果SBS改性沥青检测中由于5O号硬质沥青加SBS进行改性，其低温延度较难测试，采用5c【=、5cm／min时容易断裂，为此，本次试验研究结果以5℃、1cm／min为参考值。2沥青

5、混合料研究2．1级配研究表3填料技术标准及试验结果考虑地域气候及交通条件的特殊性，研究超强性能的沥青混合料，采用骨架嵌挤类型的级配，目前世界应用较为广泛的是Superpave高性能沥青混合料，我国引进美国的Superpave一沥青路面技术，已基本上控制了车辙和水损害，使沥青路面使用寿命大大延长J。该种混合料的设计方法主要采取旋转压实技术替代马歇尔的设计方法，主要是旋转压实在评价集料级配方面比传统的马歇尔更有效，更接近实际路面的情况，Superpave高性能沥青混合料是解决车辙问题的检测项目结果一种较好方法引。结合现场交通状况，配合比沥青质，％16．49研究

6、的旋转压实次数分别选用初压9次，设计胶质，％15．6O125次，最大压实205次。饱和分，％8．28本项目以Superpave20型沥青}昆合料为研究芳香分，％59．63对象，采用旋转压实技术分别对计算的8组级配灰分，％4．34进行试验研究，研究表明，Blend2、Blend7、Blend8三组混合料空隙率分别为3．8％、3．4％、3．6％稍小于4．0％，其余各组级配沥青混合料针人度／(1Omm)的空隙率均在4．O％～4．5％之间，沥青混合料PI的其它体积指标均满足设计要求，考虑地域条件延度(5℃，5cm／min)／cm对沥青混合料的综合性能要求，最终优选

7、级配延度(5cc，1cm／min)／cm软化点(环球法)／~CBlend4作为最佳级配。结合类似工程经验，权闪点(coc)／℃衡地域高温和重载苛刻条件，预估路面可能易产燃点(COC)／生较为严重的车辙现象，依据现行规范说明，在密度(15)／(g·erfl)相对密度(25qC)设计最佳沥青用量的基础上减小0．1％～0．5％动力黏度(60qC)／(Pa·s)作为设计沥青用量，该级配的最佳沥青用量拟定运动黏度(135℃)／(Pa·8)为4．O％和4．2％。级配见表6。溶解度(三氯乙烯)，％2．2抗水损害性能研究离析软化点差(163℃，48h)／"C弹性恢复(25

8、℃)，％采用AASHTOT283试验方法，对所选定级配黏韧性／(N