沥青混合料水稳定性改善措施研究

2010-03-02刘松涛

黑龙江交通科技 2010年12期

关键词：消石灰矿粉生石灰

刘松涛

(黑龙江省公路勘察设计院)

沥青混合料水稳定性改善措施研究

刘松涛

(黑龙江省公路勘察设计院)

采用掺加消石灰与抗剥落剂的方法,对水稳定性不佳的沥青混合料进行了改善。结果表明,只有消石灰掺加量达到矿粉质量的 30%以上,沥青混合料水稳定性才能有较大提高。单独掺加抗剥落剂改善效果不佳,但是其与消石灰的搭配使用将可以大幅度改善沥青混合料性能。

沥青混合料;水稳定性;消石灰;抗剥落剂

2010-10-19

随着交通量的迅速增长以及超载超压现象的出现,近年来在全国各地,许多路面在通车1～2年甚至更短的时间内就发生大面积的破损,造成了巨大的经济损失。分析影响沥青混合料性能的因素可以看到,尽管有众多因素对沥青路面的早期损坏有影响,水仍然是路面性能衰减的主要因素。在交通动荷载作用下,由于真空作用路面上的水将很容易进入到混合料内部。这时,沥青路面在水的作用下会造成多种损坏：如表面层的坑洞,局部表面产生网裂和形变,唧浆,严重的辙槽等。可以说,因为水产生的早期损坏给我国带来了巨大的经济损失,也给公路行业造成了不良的社会影响。针对水稳定性不佳的沥青混合料,提出多种改善措施,以改善其使用性能。

1 试验简介

1.1 试验方法

我国的水稳定性试验主要包括浸水马歇尔和冻融劈裂试验,其中,冻融劈裂试验是简化的洛特曼试验方法。该方法采用冻融循环的方式来加速模拟自然条件下水对沥青混合料的作用,试验将劈裂强度比T S R作为评价指标。由于该方法对于沥青混合料的水稳定性有较好的区分性,本文的试验采用该方法验证沥青混合料的水稳定性。

1.2 试验混合料组成设计

试验混合料级配见表1。试验用集料的粘附性见表 2。由表 2可知,由于集料与沥青粘附性差,导致最终的冻融劈裂试验残留强度比为 50.65%,不满足规范大于 75%的要求。因此,掺入不同质量的消石灰和抗剥落剂,以改善其水稳定性。

表1 AC-16沥青混合料矿料级配组成及要求

表2 试验集料粘附性

2 不同处置措施下沥青混合料水稳定性分析

2.1 消石灰

在沥青混合料拌和过程中掺入 20%、30%、40%矿粉质量的消石灰,替代部分矿粉。最终结果见表 3与图1。

图1 掺入消石灰后沥青混合料劈裂强度比

表3 掺入生石灰沥青混合料冻融劈裂性能

由图1可知,随着消石灰掺加量的增大,沥青混合料水稳定性有较大提高。研究表明,碱性的消石灰能活化酸性集料的表面,增强沥青与集料间的粘结力,从而改善沥青混合料的水稳定性。由试验可知,掺入 20%和 30%消石灰尽管对于沥青混合料的水稳定性有一定提高,但是依然不能满足要求。只有将 40%的矿粉替代为消石灰,沥青混合料水稳定性才有较好的改善。