桥面铺装混凝土性能探究

李 峰 陈智蓉 李盈富

（1.重庆交通大学 土木建筑学院，重庆 400074；2.中国石油大学（华东）化学工程学院，山东 青岛 266555）

中国从20世纪开始对树脂沥青混凝土材料进行研究，南京长江二桥首次使用树脂沥青混合料进行桥面铺装，该桥通车至今路面质量良好，仅出现小范围的病害。虽然改性沥青的推广使铺面的性能得到改善，但未能改变沥青的热塑性性质，因此难以克服沥青路面的通病。

树脂沥青路面作为新型的沥青混凝土面层结构，是采用树脂沥青与一定级配的集料配置而成的具有较高使用品质的路面，具有良好的经济效益和广阔的应用前景，近年来受到人们的广泛关注，对它的研究也越来越深入。树脂沥青是将环氧树脂加入沥青中，经过与固化剂发生的固化反应后，沥青分子分散于环氧树脂形成的网状结构中，形成不可逆的固化物，从而赋予沥青以优良的物理、力学性能。用树脂沥青拌制的沥青混合料，其路用性能比普通沥青混合料优异得多。

1 原材料及配合比设计

胶结料采用中海油石油沥青作为基质沥青，国产环氧树脂型号较多，考虑到经济性且满足试验的要求，采用双酚型环氧树脂。本文选择AC-13C型沥青混合料，进行环氧改性沥青混合料的配合比设计， 采用的矿料级配设计见表1所示。

表1 AC-13C矿料级配设计表

根据不同油石比的马歇尔试验结果和OAC计算方法确定最佳油石比为6.5%。

2 不同掺量的树脂对混合料性能的影响

为了研究树脂掺量对混合料性能的影响，试验室进行了不同用量的环氧树脂试验，试验结果见下表2。

表2 环氧树脂掺量对沥青混合料性能影响

由表2可见强度有着较大幅度的提高。但是当树脂掺量不同的时候，树脂沥青混合料的矿料间隙率变化不明显，空隙率和沥青饱和度同样也没发生太大变化，可以看出环氧树脂用量对混合料强度性能影响因素很大。可以看出在相同的油石比条件下，树脂沥青混合料的马歇尔稳定度和劈裂强度随着环氧树脂掺量的增大而不断增加，掺量不同的情况下，稳定度增长幅度可达2~3倍。

3 树脂沥青混合料性能研究

3.1 高温抗车辙性能

本试验结合《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）采用60℃车辙试验评价方法，测试结果见表3。

表3 车辙试验结果（60℃）

与普通改性沥青混合料相比有较大优势，由试验结果可以看出国产树脂沥青混合料几乎无变形，和美国树脂沥青的性能相差无几，具有优良的高温稳定性能。

3.2 低温弯曲性能

按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011），采用由车辙试件切制成长30mm×35mm×250mm 的棱柱体小梁，跨中加载，加载速率为50mm/min 条件下，测得-15℃时沥青混合料的抗弯拉强度、极限应变及弯曲劲度模量如表4所示。

表4 弯曲强度实验结果（-15℃）

由低温弯曲试验结果可以看出，国产树脂沥青混合料低温抗弯拉强度比美国混合料略低，而最大弯拉应变与美国混合料相差无几，说明国产树脂沥青混合料的低温抗弯拉强度较美国树脂沥青混合料有所偏低，但是其具有较好的低温抗变形能力。

3.3 水稳定性能

根据《规程》（JTG E20-2011）浸水马歇尔试验按照试验规程进行测试，最后计算出马歇尔试件的残留稳定度结果见表5。树脂沥青混合料马歇尔试件冻融之后，测得其残留强度比为89%，表明在低温条件下有较高的劈裂强度和较好的变形能力。

表5 残留稳定度试验结果

由试验结果可以看出，树脂沥青马歇尔试件浸水48小时以后，残留稳定度可达到90.2%,略低于美国树脂沥青混合料，同样具有卓越的抗水损害性能。

4 结语

确定本文所研究树脂沥青混合料的油石比为6.5%。对不同掺量的环氧树脂马歇尔试验性能指标进行对比分析，得出路用性能俱佳的环氧树脂最佳掺量；由于发生了不可逆的化学固化反应，高温时只会变软而不会有多余的沥青渗出，得出环氧树脂的掺入对沥青混合料的高温性能、低温性能和水稳定性等路用性能都有较大幅度的改善。

[1]李学峰.胶粉改性沥青及其混合料路用性能研究[D].北京：北京建筑工程学院，2008.

[2]JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范[S].

[3]沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M]。北京：人民交通出版社，2000.

[4]闵召辉,黄卫.树脂沥青的粘度与施工性能研究[J].公路交通科技,2006,23(8)：5-8.