抗车辙剂对沥青混合料路用性能影响试验研究

2020-07-14季学亮戴俊巍

建材发展导向 2020年9期

刘勇季学亮戴俊巍彭勇

(1. 中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司，重庆 400023；2. 浙江大学交通工程研究所，浙江杭州 310058)

1 试验材料

本研究选用市面上常见的五种抗车辙剂，此处称之为抗车辙剂a、抗车辙剂b、抗车辙剂c、抗车辙剂d，以及抗车辙剂e；集料采用玄武岩；沥青采用中石化70#石油沥青。以AC-20 为例，按照JTJ 052–2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》，通过轮碾成型的方法成型车辙板块试件，通过击实成型标准的马歇尔试件。沥青混合料集料级配，如表1 所示。

表1 集料级配

2 抗车辙剂对沥青混合料路用性能影响

2.1 高温稳定性能

车辙试验的竖向位移与时间曲线，如图1 所示。车辙试验的动稳定度，见表2 所示。

图1 车辙试验曲线

图1 中曲线表明，不同组试件车辙试验的竖向位移和时间曲线是不同的，但总体的变化趋势相同。车辙试验在最初的五分钟内产生较大的竖向位移，随后呈缓慢增加趋势并趋于平稳。同组试件车辙试验曲线也不同，这主要是因为沥青混合料是非均匀的，其内部结构不同。将图1 中b、c、d、e、f 图，分别和a 图（参照项）进行对比，可以看出，加入五种抗车辙剂的试件竖向位移都比参照项要低，都能不同程度的减少路面的车辙深度。

表2 车辙试验结果

表2 中，抗车辙剂b 提高抗车辙性能作用最为明显，可以达到300%左右，抗车辙剂a 提高抗车辙性能稍差，大概在100%左右，其余3 种抗车辙剂均可提高抗车辙性能达到200%以上。

表3 低温弯曲试验结果

2.2 低温抗裂性能

表3 中数据表明，抗车辙剂可以明显提高沥青混合料低温抗裂性能，且不同抗车辙剂对沥青混合料的抗低温性能影响不同。表3 中，添加抗车辙剂d、抗车辙剂c 以及抗车辙剂a 对沥青混合料的低温抗裂性能提高作用比较明显，都可以达到100%以上。

2.3 疲劳性能

表4 疲劳试验结果

试验时候采用正弦波的加载形式进行加载，以0.3 级位荷载作为峰值应力即以0.3F 作为峰值应力，试验温度为15°。试验结果，如表4 所示。

表4 中数据表明，抗车辙剂对沥青混合料的疲劳寿命都有一定的提高，且不同抗车辙剂对疲劳寿命的影响不同。表4 中，在相同加载级位时，抗车辙剂e 对沥青混合料疲劳寿命的提高最大，疲劳寿命可以提高50%左右，其余抗车辙剂疲劳寿命也可提高10%到30%左右。

2.4 抗水损害性能

按表1 中集料级配，击实成型马歇尔试件，每种混合料平行试件8 个。将每种混合料的8 个试件平分两组，每组3个，第一组在室温保存；第二组经过真空饱水后，放到-18°C 冰箱中保持16 小时，取出后放入60°C 的恒温水槽中保温24 小时，之后将两组试件在25°C 水槽中保温2 小时。取出试件后进行劈裂试验，加载速率为50mm/min。劈裂强度计算结果，如表5 所示。