文章编号:1673 -6052(2017)07 -0134 -03 D01:10.15996/j. cnki. bfjt. 2017. 07. 038
沥青混合料抗车辙剂最佳掺量研究
熊玉平
(新疆交通建设集团股份有限公司乌鲁木齐市80011)
摘要:为了确定沥青混合料抗车辙剂的掺量,室内成型0.2% ~0.8%不同掺量抗车辙剂的沥青混合料试
件,并与未掺加抗车辙剂的沥青混合料对比高温性能、低温性能和水稳定性,试验结果表明:以路用性能为评价指 标,沥青混合料抗车辙剂的最佳掺量为0.4% ;在最佳掺量下,掺人抗车辙剂的沥青混合料的稳定度提高40%,动 稳定度提高110% ,弯拉强度提高30% ,弯拉应变提高15% ,水稳定性提高了 6% ,劈裂强度提高了 27%。
关键词:沥青混合料;抗车辙剂;掺量;力学性能 中图分类号:U414.7 + 5
文献标识码:B
9. 5 ~ 19mm、4. 75 ~ 9. 5mm 以及 2. 36 ~ 4. 75mm 三 档,各档集料检测结果见表2,均满足规范要求。
表2粗集料技术指标
各档规格碎石技术性质
试验项目 石料压碎值(%)洛杉矶磨耗损失(%)表观相对密度吸水率(%)对沥青的粘附级性(级)
规定值矣26矣28為2.5矣2.5為4
9.5-19mm 4.75-9.5mm 2.36-4.75mm18.916.82.7180.315
一17.32.7080.56一
一一2.7090.58一
随着科技的不断发展,车流量逐年增加、车轴重 逐渐增大,对于道路的性能提出了更高的要求。由 于我国实行渠化交通,路面车辙损害现象出现较为 普遍,很多道路都出现了车辙现象,为了缓解沥青路 面车辙的出现,道路工作者主要从级配优化、采用改 性沥青、加强施工管理等多个方面进行考虑,而掺加 抗车辙剂是其中一种比较简便、有效的方法。为了研 究抗车辙剂对沥青混合料力学性能产生的影响,确定 抗车辙剂的最佳掺量,本文通过室内试验测试不同抗 车辙剂掺量下沥青混合料的路用性能(高、低温性能 和水稳定性能),并基于性能最优给出了抗车辙剂的 最佳掺量,以期对实际工程施工提供指导。1
原材料 ()沥青
沥青采用70号道路石油沥青,检测结果见表 1满足规范要求。
表1道路石油沥青检测结果
检测项目针人度(2
单位0. 1
检测数据738547.20.995-0.016689
规范要求60-80彡25彡46实测值
±1為61彡8
(3)细集料和矿粉
采用沥青拌和站自建料场生产的〇 ~ 2. 36mm 机制砂和石灰岩矿粉,检测结果见表3、表4,均满足 规范要求。
表3细集料技术性质
试验项目
表观相对密度坚固性(>0.3mm部分)棱角性(流动时间)
亚甲蓝值
单位
-%
S
规定值為2. 5容12為30容25测试结果
2.712433.43.6
t:,100g,5s)t
延度(5。肌/11^1,10^)
软化点密度(15)
质量变化
试验加热:
残留针人度比残留延度(10:)
mm
cm
°C表4矿粉技术指标
性能指标表观相对密度含水量(%)外观加热安定性(4)抗车辙剂
试验选用西安生产的“抗辙王”品牌的抗车辙
规定值
為2.5容1无结块实测记录
试验结果
2.7130.3无结块良好
g/cm3
%
t
cm
%
(2)粗集料
粗集料选择陕西榆林产的石灰岩,集料分为
2017年第7期 熊玉平:沥青混合料抗车辙剂最佳掺量研究 一 135 —
剂,其技术性质见表5。
表5抗车辙剂技术指标
项目数据
外观黑色,颗粒状
粒径
(mm)6
密度(g/cm3 )0.97
熔点(C)145
(5)矿料级配
矿料级配选择AC - 16型沥青混合料,级配选 择规范级配中值,如表6所示。
表6 AC -16沥青混合料矿料级配通过下列筛孔(mm)的质量百分率(% )
19
16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
100 95 84 70
48 32 25 18 13 10.9 6
2
抗车辙剂对高温性能的影响
现有研究表明,抗车辙剂对于沥青混合料的高
温性能有较大的提高作用,从而减少沥青路面的车 辙损害现象,提高使用舒适性和使用寿命。抗车辙 剂掺量会对沥青混合料的高温稳定性产生影响,为 此本文室内成型马歇尔试件和车辙板,分别测试抗 车辙剂掺量为0、0. 2%、0. 4%、0. 6%、0. 8%时试件 的稳定度和动稳定度,试验结果见表7及图1。表7沥青混合料高温性能随抗车辙剂掺量变化规律掺量(%)
MS(kN)
DS (次/mm)
07.9
8260.29.412530.411.317350.610.515680.8
9.91425
由表7及图1中可以发现,抗车辙掺量小于 0. 4%时,沥青混合料高温性能随着车辙剂掺量的增 长显著提高,在0.4%掺量时达到峰值,与普通沥青 混合料相比,稳定度提高了 40%,动稳定度提高了 110%,随后高温性能逐步下降,但依旧强于未掺加
图1沥青混合料高温性能随抗车辙剂掺量变化规律抗车辙剂的普通沥青混合料,因此确定抗车辙剂可 以提高沥青混合料的高温性能,抗车辙剂掺量为 0. 4%时,沥青混合料的高温性能最优。3
抗车辙剂对低温性能的影响
新疆地区冬季气温低,沥青混合料内部出现收 缩现象,容易发生低温裂缝,雨雪天气下水分随着裂 缝进人混合料内部,造成松散、坑槽等损害的出现, 影响路面的正常行驶。为了研究抗车辙剂对沥青混 合料低温性能的影响,室内成型抗车辙剂掺量为0、 0.2%、0.4%、0. 6%、0. 8%的五组车辙板,然后将车 辙板切割成棱柱体(250mmx30mmx35mm)小梁试 件进行低温试验,试验温度为-10°C ±0. 5°C,试验 结果见表 8。
表8沥青混合料低温性能随抗车辙剂掺量变化规律掺量
弯弯拉应变(%)(拉强度MPa)((XS)劲(度 模量 MPa)07.232531.22856.40.28.18276.83010.90.49.352896.23228.40.68.93282.63175.00.8
8.65
2796.5
3093.2
从表8中可以看出,抗车辙剂可以提高沥青混 合料的低温性能:抗车辙剂掺量增加,沥青混合料的 弯拉强度和弯拉应变都增加,在0. 4%掺量时达到 峰值,弯拉强度增加30%,弯拉应变增加15%,当掺 量大于0. 4%时,沥青混合料低温性能出现回落,但 依旧高于普通沥青混合料,因此确定抗车辙剂可以 提高沥青混合料的低温强度和抗变形能力,当掺量 为0. 4%时,沥青混合料的低温性能最优。4
抗车辙剂对水稳定性能的影响
水稳定性差的沥青混合料中,沥青容易在石料
—136 —北方交通
2017年第7期
表面脱落,水进入混合料内部产生破坏作用,出现光 滑、松动等损害现象,水损害属于早期损坏现象,是 其他多种损坏现象的诱因,为了研究抗车辙剂对沥 青混合料水稳定性的影响,室内成型抗车辙剂掺量 为0、0.2%、0. 4%、0. 6%、0. 8%的五组标准马歇尔 试件进行冻融劈裂试验,测试结果见表9。表9沥青混合料水稳定性随抗车辙剂掺量变化规律掺量(%)
00.20.40.60.8
R^MPa)
R2(MPa)
TSR (% )
青混合料的水稳定性最优。5
结论
经过室内试验结果分析,对比不同抗车辙剂掺 量的沥青混合料性能,可以得出:从性能和经济的角 度考虑,抗车辙剂最佳掺量为0. 4% ;抗车辙剂不但 可以提高沥青混合料的高温性能,还可以同时提高 混合料的低温性能和水稳定性,在最佳掺量下,掺入 抗车辙剂的沥青混合料的稳定度提高40%,动稳定 度提高110%,弯拉强度提高30%,弯拉应变提高 15%,水稳定性提高了 6%,劈裂强度提高了 27% ;从性 能和经济的角度考虑,抗车辙剂最佳掺量为0.4%。
0.78
0.840.990.930.860.690.760.930.850.7888.590.593.991.490.7
从表9中可以看出,沥青混合料的水稳定性随 着抗车辙剂掺量的增加呈现出先增大后减小的趋 势,在掺量为0.4%时混合料的水稳定性最高,水稳 定性提高了 6%左右;掺入抗车辙剂后,沥青混合料 的劈裂强度增大,0. 4%掺量的沥青混合料劈裂强度 增大了 27%,经过冻融循环后的残留强度依然大于 普通沥青混合料冻融循环前的强度,当掺量增大到 0. 8%时,沥青混合料劈裂强度虽然有所降低,但残 留强度与普通混合料强度相当,由此可以看出抗车 辙剂可以较大程度地提高沥青混合料的劈裂强度。 通过上述分析,确定抗车辙剂可以提高沥青混合料 水稳定性和劈裂强度,抗车辙剂掺量为0. 4%时,沥
参考文献
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Research on Optimum Added Quantity of Anti - rut Agent of Asphalt Mixture
XIONG Yu-ping
(Xinjiang Communications Construction Group Co.,Ltd.,Urnmqi 830011,China)
Abstract In order to ensure the added quantity of anti - rut agent of asphalt mixture , the high - temperatureperformance , low - temperature performance and water stability of asphalt mixture test piece with different addedquantities of 0. 2% 〜0.8% indoor compacting anti - rut agent and asphalt mixture with no anti - rut agent are compared. The test results show that : taking the pavement performance as the evaluation index , the optimum added quantity of anti -
rut agent of asphalt
mixture is
0. 4% ; under the optimum added quanti
mixture with anti - rut agent improves 40% , the dynamic stability improves 110% , the flexural - tensile strength improves 30% , the flexural - tensile strain improves 15% , water stability improves 6% , and the splitting strength improves 27 % .
Key words Asphalt mixture; Anti - rut agent; Added quantity; Mechanical property
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