高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性探討范文

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《山東交通科技》2014年第二期

1動(dòng)態(tài)模量、漢堡試驗(yàn)原理、試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析

在使用不同膠結(jié)料的情況下，隨著頻率的增大，模量數(shù)值將不斷提高，見(jiàn)圖2。在加載頻率逐漸減小的過(guò)程中，瀝青混合料的彈性減弱，粘性增強(qiáng)，這是粘彈性材料最顯著的特征。這與路口、停車(chē)場(chǎng)等地方更容易產(chǎn)生車(chē)轍、擁包現(xiàn)象，在高速公路路面上永久變形不是太多的實(shí)際情況完全相符。按照法國(guó)高模量瀝青混合料的設(shè)計(jì)思路，使用低標(biāo)號(hào)瀝青生產(chǎn)的瀝青混合料具有更好的高溫穩(wěn)定性。

動(dòng)態(tài)模量的數(shù)值跟瀝青混合料的級(jí)配、瀝青含量、瀝青類(lèi)型均相關(guān)，由于采用相同的級(jí)配和瀝青用量，在本次試驗(yàn)中其大小僅取決于瀝青使用類(lèi)型的不同。在15℃，10Hz的條件下，20號(hào)基質(zhì)瀝青的模量是22608MPa，而50號(hào)+高模量添加劑和50號(hào)基質(zhì)瀝青的模量分別為19673MPa、18868MPa，從表1試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看到在相同溫度和頻率下，20號(hào)基質(zhì)瀝青的混合料動(dòng)態(tài)模量最高。在摻加高模量添加劑的情況下，瀝青混合料的動(dòng)態(tài)模量會(huì)高于相同瀝青不摻加添加劑的模量數(shù)值。在本次試驗(yàn)中施加的圍壓為零，也沒(méi)有考慮不同圍壓的影響，但實(shí)際路面在車(chē)載作用下是三面受?chē)臓顟B(tài)，不同的圍壓也會(huì)對(duì)瀝青混合料的動(dòng)態(tài)模量產(chǎn)生一定的影響，但動(dòng)態(tài)模量還是能一定程度上反映出瀝青混合料作用荷載頻率和溫度的力學(xué)響應(yīng)特征。綜上分析，使用低標(biāo)號(hào)瀝青相對(duì)于普通瀝青摻加添加劑更能顯著提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能。

2漢堡試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析

試件采用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)成形，水槽內(nèi)的試驗(yàn)水溫控制在50℃，將一定規(guī)格和重量的鋼制輪子在瀝青混合料試件表面上來(lái)回碾壓20000遍，經(jīng)計(jì)算機(jī)采集得到產(chǎn)生的車(chē)轍深度。不同瀝青混合料的高溫性能通過(guò)車(chē)轍深度進(jìn)行對(duì)比和分析，見(jiàn)表2。由于瀝青混合料采用了相同的級(jí)配、相同的瀝青含量，漢堡試件的車(chē)轍變形深度只與瀝青有關(guān)。參照法國(guó)高模量瀝青混合料設(shè)計(jì)體系，采用低標(biāo)號(hào)硬質(zhì)瀝青理論分析，盡管低溫性能有所下降，但混合料會(huì)高溫穩(wěn)定性能較好。從漢堡試驗(yàn)數(shù)據(jù)上來(lái)看20000作用次數(shù)下20號(hào)基質(zhì)瀝青的變形為2．7mm，小于50號(hào)瀝青+高模量添加劑的3．2mm和50號(hào)瀝青的的4．2mm。由表2看，隨著瀝青標(biāo)號(hào)的增加，試件變形深度也在不斷增大，而50號(hào)瀝青由于摻加高模量添加劑，其抗車(chē)轍性能要優(yōu)于50號(hào)基質(zhì)瀝青，使用低標(biāo)號(hào)瀝青對(duì)于提高瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性能比單純添加高模量劑效果要好。

3結(jié)論

與建議本文采用相同級(jí)配、瀝青用量分別在使用低標(biāo)號(hào)瀝青、普通瀝青有無(wú)高模量添加劑的情況下通過(guò)漢堡、動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析，就高溫穩(wěn)定性(抗車(chē)轍性能)而言，使用低標(biāo)號(hào)基質(zhì)瀝青效果是最好的，但摻加適量的高模量添加劑對(duì)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性也有顯著提高。

作者：樊超任皓單位：山東建筑大學(xué)內(nèi)蒙古烏蘭察布市交通運(yùn)輸局