LSPM沥青混合料抗车辙性能研究

2020-11-21谢超

河南建材 2020年10期

谢超

广东省交通规划设计研究院股份有限公司（510507）

0 引言

随着城市交通的发展，城市道路出现车流量大、轴载大、重载多、交通渠化等现象，尤其在交叉口路段，车速比较慢、车辆启停频繁，路面易产生严重的车辙。相关研究表明:LSPM沥青混合料的温度稳定性、耐久性好，其应用范围越来越广泛，尤其适用于对高温抗车辙性能要求比较高的沥青路面。

针对沥青混合料抗车辙性能，陈渊召[1]针对长纵坡沥青路面病害系统地进行了常规、高温、变载、变坡、浸水单层及结构组合车辙试验，得到了沥青混合料及结构组合抗车辙性能随相关因素的变化规律和抗车辙性能排序。李亚明[2]基于加速加载车辙仪与APA试验及常规车辙试验对沥青混合料车辙性能进行评价，说明加速加载方法评价沥青混合料车辙性能的可行性。赵海滨[3]通过车辙试验、浸水车辙试验及大型环道试验对沥青混合料的类型及相关因素进行分析，研究沥青组合料的抗车辙性能。戚林玲等[4]为了改善沥青路面高温下的抗车辙性能，对路面采用复合高模量沥青混合料，并通过动态模量试验研究其高温稳定性。

文章针对城市交叉口路段的交通特点及常见路面病害，将LSPM沥青混合料作为热反射涂层用于路面，对热反射涂层配方进行设计及相关性能验证，并在此基础上采用单轴压缩试验和单轴压缩蠕变试验对LSPM沥青混合料高温性能进行研究。

1 热反射涂层配方

LSPM沥青混合料是一种将沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料填充于间断级配的矿料骨架中所形成的骨架密实混合料。LSPM的结构组成可以概括为“三多一少”，即沥青多、粗集料多、矿粉多、细集料少。LSPM沥青混合料的原材料指标均满足规范要求。

1.1 矿料组成及配合比设计

依据集料筛分结果及规范进行矿料级配设计，沥青混合料配合比合成级配结果见表1，级配位于规范中值与下限之间，呈S型级配曲线。

1.2 最佳油石比确定

根据工程经验，采用三种油石比制备马歇尔试件并进行试验，结果见表2；得到最佳油石比为6.24%。在最佳油石比下，马歇尔稳定度最高，说明沥青与集料有很好的裹覆能力；其在一定程度上可以反映沥青混合料的高温性能，但有局限性。其他试验指标均满足规范要求。

表1 LSPM-13矿料级配组成

表2 LSPM-13不同油石比的马歇尔试验结果

1.3 最佳油石比确定

在最佳沥青油石比条件下，对高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性进行检验，试验结果见表3。

表3 LSPM-13沥青混合料性能检验

LSPM沥青混合料的动稳定度平均值为7 585次/mm，远远超过不小于2 800次/mm的规定值，该级配下的沥青混合料在高温状态下稳定性很好；然而由于改性沥青的黏度较好，矿粉用量较大，残留稳定度也远大于规范值；残留强度比和破坏应变同样比规范下限值大，符合水稳性和低温性能要求；沥青和其他成分的混合物有很好的路用性能，此沥青混合料混合物比例设计合理。

2 沥青混合料抗车辙性能研究

2.1 单轴压缩试验

单轴压缩试验是测定沥青混合料强度特性的典型方法之一，操作简单、经济性好。试验仪器为沥青混合料性能试验系统 LMT（0～100 KN）；试件由轮碾成型机碾压成型。将300 mm×300 mm×50 mm板切制成40 mm×40 mm×80 mm试件，应力水平为0.1 MPa，加载速率为0.8 mm/s，试验温度分别为20℃、30℃、40℃。试验结果见表4。