水泥剂量对沥青混合料性能影响试验研究.pdf

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1、第32卷第4期中外公路27l20l2年8月文章编号：1671—2579(2012)04-0271-04水泥剂量对沥青混合料性能影响试验研究刘朝晖，何春燕。秦仁杰，宁向向，张征。(1．长沙理工大学，湖南长沙410004；2．湖南省高速公路管理局)摘要：随着中国高速公路通车里程的不断增长，高速公路沥青路面的使用越来越广泛，但目前修筑的高速公路沥青路面，由于超载、重载、渠化交通、气候等因素的综合影响，其使用寿命远没有达到公路建设者的预期目标。该文针对南方湿热地区产生的主要病害类型，依托宁道高速公路新建工程，在骨料级配满足一般骨架密实结构的基础上，通过室内试验对不同水泥剂量下沥青混合料路用性能进

2、行全面的对比试验，结果表明：掺配一定数量的水泥可以有效地提高沥青混合料的高温稳定性。关键词：高速公路；沥青}昆合料；水泥剂量；高温稳定性；水稳定性与沥青形成稳定的沥青胶浆就非常重要，而水泥比矿l前言粉具有更大的比表面积，更有利于形成完整稳定的沥青胶浆。因此该文通过室内试验研究沥青混凝土路面随着中国经济建设的蓬勃发展，道路交通量日益上面层中掺配不同水泥剂量(用水泥代替等量的矿粉)增长，车辆大型化和重载超载车辆比例不断增加，道路对沥青混合料路用性能的影响，以期解决目前南方湿使用者对沥青路面提出愈来愈高的要求。而车辙损坏热地区高等级公路沥青路面建设中存在的高温车辙及是近年来夏季炎热地区、重轴载

3、道路、长大纵坡、小半水损害等问题。径弯道路段等高速公路沥青路面的主要损坏形式之一。目前提高沥青路面高温稳定性的方法和措施主要2原材料试验有调整沥青混合料的矿料级配、表面层或上、中面层(甚至下面层)均采用改性沥青(或橡胶沥青、高模量沥由于实体工程处在湖南省境内，路面使用性能气青、掺加抗车辙剂、纤维等胶结材料或外掺剂)、加强沥候分区为1—4一l夏炎热冬潮湿区，因此对沥青的高青路面的材料控制与施工控制等途径。同时，水损坏温抗车辙性能及抗水损害有较高要求。试验路所在项也已经成为中国公路沥青路面早期损坏的主要病害之目上面层试验所用沥青为湖南路翔工程有限公司生产一，严重影响公路通行能力、行车安全、投

4、资效益，直接的壳牌SBS改性沥青(基质沥青为壳牌AH一7O，改和间接经济损失巨大，同时也造成了不良社会影响。性后的技术指标应满足I—D的要求)，SBS改性沥青随着中国公路建设的进一步发展，解决公路沥青路面的试验结果见表l，其各项性能指标均符合规范要求。的车辙和水损坏问题是中国公路发展的需要。表1SBSI-D改性沥青主要技术指标沥青混合料由沥青胶浆及骨料两部分组成，其中沥青胶浆由沥青、矿粉(还可能包括纤维等添加剂)组成。胶浆在混合料中所占比例不大，但对路面性能的影响却起着十分重要的作用，沥青路面的很多病害往往是由于沥青胶结料的性质较差引起的；现有研究表明：沥青胶结料对沥青混合料路用性能的抗

5、车辙贡献率约占到4O。同时沥青胶结料的性质差也会影响其与骨料的粘附性，降低其抗水损害能力。因此矿粉收稿日期：2012—02—16作者简介：刘朝晖，男，博士，教授．E—mail：zh2309471@yahoo．com．an272中外公路第32卷续表l表2集料的主要技术指标粗集料采用广东清远料场生产的绢云母化砂岩，细集料为道县白芒铺乡后头寨石灰岩现场加工机制砂，填料采用石灰岩矿粉、普通硅酸盐水泥。通过对原材料指标的检验，集料及填料的各项物理、力学指标试幂函数较小的密实曲线，细集料与粉料及水泥拌和均验结果见表2，均满足规范要求。匀后填充在粗集料骨架的空隙中，形成骨架密实结构，使设计的沥青混凝土

6、既密实、空隙率小，水不容易透3沥青混合料设计入，又具有较高的高温抗永久形变能力。用作表面层时，还具有良好的抗滑性能。参考沙庆林院士所提出的骨架密实结构的级配设考虑到试验项目路的远景交通量与重载交通状计方法和级配检验方法，其设计曲线为粗集料各个筛况、所处的气候与环境条件，经大量的室内试验分析与孔通过量是一条幂函数较大的曲线，使粗集料形成空验证，提出了表3所示的一般骨架密实结构的级配曲隙率较大的骨架结构，细集料各个筛孔通过量是一条线及范围。表3Ac一13C表面层沥青混合料级配(方孔筛)曲线上限i00i00i00i00i007i．33528．323．0i8．715．212．3i0下限10010

7、0i0010010064．025l9．7i5．5l2．39．77．66推荐值i00i00100i0010067．93024．0l9．215．512．4i08鉴于以往项目上面层最佳沥青油石比范围，在沥青混合料配合比设计的最佳油石比也按0．1的比例青混合料配合比设计中以0、2％、4、69／6、89／6共5增大，最大增加了0．49／6。由于水泥比表面积要比矿个不同水泥剂量替代等量矿粉，对应每个水泥剂量分粉大得多，因此，相同剂量的水泥比矿粉