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路桥工程沥青混淆料试验检测的有用要领

宣布日期：

2024-10-14

摘要

要害词：路桥工程 | 沥青混淆料 | 高温性能 | 地聚合物

为了改善路桥工程沥青混淆料的使用性能，本文提出把地聚合物作为一种新型沥青改性剂掺加到沥青混淆料中，并通过试验检测的方法，对掺加地聚合物的沥青混淆料的高温性能、水稳固性及低温性能举行评定，以优化沥青混淆料，延伸工程使用寿命。

沥青路面具有行车恬静、稳固性好、便于养护等优势，在我国路桥工程中应用十分普遍。然而，在行车荷载和卑劣的自然情形下，古板的沥青路面已不堪重负。在通车运营1～2年后，许多沥青路面会泛起早期病害，尤其是裂痕问题，无疑会增添行车危害。为相识决这一问题，需要接纳切实可行的步伐提高工程质量，改善沥青混淆料的质量。现在，我国路桥工程多接纳SBS 类的有机聚合物改性沥青质料，但此类质料保存一定缺陷，如贮存稳固性欠好、易泛起离析征象等，变相地增添了工程本钱［1-2］。相比之下，地聚合物不但性能优良，并且适用性强，是一种价钱较低的胶凝质料，应用远景辽阔［3-5］。为此，本文针对路桥工程掺加地聚合物沥青混淆料的性能举行试验检测与评价剖析。

试验计划及质料剖析

试验原质料

沥青：凭证划定要求，选取 70#基质沥青、3%掺地聚合物改性沥青、5%掺地聚合物改性沥青、7%掺地聚合物改性沥青及 9%掺地聚合物改性沥青共 5种差别配比的质料举行比照剖析，要求选取的沥青质料各项手艺指标均知足划定要求。

集料Ｆ婢研究选取辉绿岩集料，对其各项原质料举行试验检测，确定其切合手艺要求。

矿粉：本研究选取石灰石矿粉，其表观密度、外观、含水量及亲水系数等各项指标均要知足划定要求。

沥青混淆料配合比设计

为了确定地聚合物改性沥青混淆料的性能，需要在试验前先制备混淆料试件。所需的试件有 3 类，详细如表1所示。

路桥工程沥青混淆料试验检测的有用要领

在沥青混淆料中，骨架结构为粗集料。为了填充骨架间的逍遥，需要掺加一定量的细集料、矿粉。沥青质料在混淆料中主要起到黏结的作用。因此，为了确保沥青混淆料的质量，需要包管矿料级配合理，同时要确定沥青混淆料的zui佳油石比。详细来说，可接纳马歇尔法确定沥青混淆料的zui佳油石比，沥青混淆料接纳湿法举行拌和处置惩罚。凭证以往施工履历，设置 5 组马歇尔试件，油石比规模为 4.2%～5.4%，油石比距离以0.3%为准，每组试件不少于4个。在马歇尔试验中，选定基质沥青为zui佳油石比，凭证马歇尔试件划定要求，确定详细尺寸，并对每个试件的两面举行击实，击实次数均为 75 次。在室温条件下，冷却 24 h 以上，此后测定沥青混淆料的各项指标，终得出zui佳油石比为4.9%。

确定试验计划

凭证试验要求，需要确定沥青混淆料的各项性能。试验检测的重dian在于高温性能、水稳固性和低温性能，可使用车辙试验确定沥青混淆料的高温稳固性，使用浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验确定沥青混淆料的水稳固性，使用低温弯曲试验确定沥青混淆料的低温抗裂性能。

路桥工程沥青混淆料试验检测剖析

高温稳固性检测

高温稳固性是沥青混淆料试验检测的重dian之一，是指在高温情形下沥青路面对抗车辙荷载的性能。通过检测沥青混淆料的高温稳固性，可以详细地相识沥青路面的使用性能，确保路面知足划定要求。沥青混淆料属于一种黏弹性子料。在高温条件下，沥青混淆料的黏性流动较强，会泛起变软的征象，因而沥青路面在车辆碾压作用下易泛起车辙问题，对路桥面的使用性能影响较大，甚至会加大行车危险性。为了磨练改性沥青混淆料的高温性能，本研究接纳混淆料高温车辙试验举行测定。凭证试验要求，对 4 种差别掺量的地聚合物改性沥青混淆料和基质沥青混淆料举行比照剖析。试验历程中，试验参数如下：试验温度为60 ℃，荷载轮压为0.7 MPa，试验测定45 min、60 min两个时间的变形量，试件各 3 个，确定动稳固度规模、平均值及变异系数。试验效果如表2所示。

路桥工程沥青混淆料试验检测的有用要领

凭证现行标准要求，基质沥青的动稳固度手艺指标为不少于1000 次/mm，可见 70#基质沥青知足划定要求；地聚合物改性沥青的动稳固度手艺指标为不少于3200次/mm。由表 2 可知，4 类地聚合物改性沥青均知足该要求。同时，通过比照剖析，得出如下结论。

一：与 70#基质沥青相比，地聚合物改性沥青混淆料的动稳固度提升幅度较大。由此得出，基质沥青混淆料内掺加一定量地聚合物，可以提高基质混淆料的高温稳固性。究其缘故原由，主要有两点：一是地聚合物自身的耐高温性能优异，沥青混淆料内掺加一定量地聚合物，可以显着提高沥青的高温性能；二是沥青改性后，黏附性能有所改善，同样可以提升沥青混淆料的高温稳固性。

二：外地聚合物掺量一直增添时，沥青混淆料的动稳固度会随之提高。当掺加量抵达 9%时，与基质沥青混淆料相比，改性沥青混淆料的动稳固度约是它的 2 倍。需要注重，外地聚合物掺量在 5%以上时，沥青混淆料的动稳固度增添幅度在逐渐下降。

三：沥青混淆料掺加地聚合物后，混淆料的动稳固度变异系数有所下降。当掺量为5%时，其变异系数显着小于掺量 7%时�？杉�，随着地聚合物掺量的改变，沥青混淆料的动稳固度变异系数并没有显着的转变纪律。但与基质沥青混淆料相比，地聚合物改性沥青混淆料的高温稳固性更好。究其缘故原由，沥青内地聚合物匀称疏散的情形，可以匀称提升改性沥青混淆料的高温稳固性，使其越发稳固。

水稳固性检测剖析

在沥青混淆料水稳固性检测中，本研究选择两个评价指标：残留稳固度和冻融劈裂强度比。凭证试验要求，同样以70#基质沥青混淆料和4类地聚合物掺量沥青混淆料举行比照研究。

浸水马歇尔试验

凭证4.9%zui佳油石比确定马歇尔试件，每种沥青混淆料均成型 2 组试件，在60 ℃恒温水浴内浸泡所有试件，第一组和第二组安排时间划分为 30min 和 48h。完成浸泡后，便可举行稳固度值测定，同时举行残留稳固度盘算，从而获取沥青混淆料的水稳固性。效果显示：70#基质沥青的残留稳固度为 86%，3%地聚合物改性沥青的残留稳固度为91%，5%地聚合物改性沥青的残留稳固度为 94%，7%地聚合物改性沥青的残留稳固度为95%，9%地聚合物改性沥青的残留稳固度为 96%。由此可见，地聚合物改性沥青混淆料的残留稳固度均在 90%以上，且均在70#基质沥青混淆料的残留稳固度以上。这说明沥青混淆料内掺入一定量地聚合物，可以提高混淆料的抗水损坏能力。究其缘故原由，在于掺加地聚合物后，改性沥青混淆料具有优异的黏附性能，且抗剥落能力显着增强。

冻融劈裂试验

对基质沥青和地聚合物改性沥青混淆料举行比照剖析，共做两组试件（一组为冻融循环组，另一组为比照组），由此举行冻融劈裂试验，获取沥青混淆料的劈裂抗拉强度及冻融劈裂抗拉强度比（Tensile Strength Ratio，TSR）。试验效果如表3所示。

路桥工程沥青混淆料试验检测的有用要领

凭证现行规范标准，要求基质沥青的劈裂抗拉强度比不小于75%。本试验中，70#基质沥青的劈裂抗拉强度比为 82.02%，知足要求；地聚合物改性沥青的劈裂抗拉强度比指标为不小于 80%。本试验中，4 种差别掺量的地聚合物改性沥青混淆料的劈裂抗拉强度均在80%以上，知足划定要求。

同时，与基质沥青混淆料相比，地聚合物改性沥青混淆料的劈裂抗拉强度比显着较大，批注地聚合物掺加沥青混淆料内，可以增强混淆料的水稳固性。除此之外，由试验效果可知，外地聚合物掺量在5%以上时，混淆料的劈裂抗拉强度比转变逐渐变小，说明地聚合物掺量在5%的情形下，沥青混淆料水稳固性能具有优异的提升效果。

低温性能检测剖析

在路桥工程中，低温开裂是一种十分普遍的病害形式。裂痕过多会对路桥通行的恬静性和清静性造成ji大影响。目今，路桥面低温性能检测要领较多，如弯曲法、切口小梁弯曲法及直接拉伸法等。本文接纳低温弯曲试验测定地聚合物改性沥青混淆料的低温抗裂性能，评价指标为zui大弯拉应变和弯曲劲度模量。试验历程中，接纳小梁试件，试验尺寸切合划定要求，并确定支座支点间距、加载速率及试验温度等试验参数。试验所得效果如表4所示。

路桥工程沥青混淆料试验检测的有用要领

由表 4 可知，在沥青混淆料低温性能检测中，70#基质沥青混淆料的zui大弯拉应变值大于4种差别掺量的地聚合物改性沥青混淆料的zui大弯拉应变值。随着地聚合物掺量一直增添，混淆料的zui大弯拉应变值一直下降，尤其是地聚合物掺量抵达 9%时，zui大弯拉应变降为3 050 με，与基质沥青混淆料相比，降低了25%左右。通常来讲，低温条件下混淆料的柔韧性可由zui大弯拉应变值体现，即沥青混淆料的弯拉应变值越大，说明沥青混淆料具有越高的柔韧性，具有越好的低温抗裂性能。这也说明当沥青混淆料内掺加一定量的地聚合物后，混淆料的低温性能会有所下降，缘故原由在于地聚合物具有较高的界面团结强度，若界面团结强度较高，容易造成质料脆性破损，导致改性沥青混淆料开裂。

结语

沥青路面是常见的一种路面形式，在路桥工程中应用较为普遍。然而在行车荷载和自然因素的重复作用下，沥青路面开裂，坑槽、车辙等病害层出不穷。为了提高行车恬静性和清静性，在沥青混淆料中掺加改性剂成为一种理想的改良方法。改性沥青混淆料的应用不但可以改善沥青混淆料的路用性能，并且能进一步提升工程质量。

参考文献：

［1］宋玲玉. 浅谈路桥工程沥青混淆料试验检测有用要领［J］.百科论坛电子杂志，2020（8）：1095.

［2］著名杰. 公路工程沥青路面施工现场试验检测手艺探析［J］.城镇建设，2020（1）：174.

［3］潘献珍. 公路工程沥青路面施工现场试验检测手艺探析［J］.建材生长导向，2020（2）：227.

［4］王笑. 公路工程沥青路面施工现场试验检测手艺探析［J］.商品与质量，2019（34）：74.

［5］李燕萍. 试论沥青路面施工工程试验检测中保存的问题及其解决步伐［J］.修建工程手艺与设计，2016（10）：758.

本文宣布于《河南科技》。原创作者：安建鑫李哲黄燕，许昌华盛公路工程检测有限公司，若有侵权请联系删除。

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