乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面用乳化瀝青性能的探討

岳琳方 岳林林 王海有 岳現(xiàn)闖

【摘 要】本文結(jié)合乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面結(jié)構(gòu)的特點，分析了路面結(jié)構(gòu)中各部分的作用以及為起到這些作用乳化瀝青需要的性能，得出的結(jié)論是不必追求乳化瀝青殘留物具有較高的軟化點，只要低溫防裂性能、黏附性能、水穩(wěn)定性能、抗老化性能等滿足要求即可。

【關(guān)鍵詞】乳化瀝青稀漿混合料；貫入式；瀝青路面；乳化瀝青性能

Emulsified asphalt slurry mixture explore penetration asphalt pavement emulsified asphalt performance

Yue Lin-fang1，Yue Lin-lin2，Wang Hai-you3，Yue Xian-chuang2

（1.Pingdingshan Highway Traffic Survey and Design Institute Pingdingshan Henan 467036；

2.Pingdingshan City Highway Engineering Quality Inspection Center Pingdingshan Henan 467036；

3.Pingdingshan Highway Administration Pingdingshan Henan 467036）

【Abstract】In this paper， emulsified asphalt slurry mixture characteristic penetration asphalt pavement structure， analyzes the role of each part of the pavement structure as well as the need to play the role of emulsified asphalt performance， the conclusion is not the pursuit of emulsified asphalt residue having higher softening point， as long as the cold crack properties， adhesion properties， water stability， anti-aging properties to meet the requirements.

【Key words】Emulsified asphalt slurry mixture；Penetration formula；Asphalt；Emulsified asphalt performance

1. 前言

乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面的結(jié)構(gòu)如圖1所示，是不同于典型的瀝青路面結(jié)構(gòu)（懸浮密實型結(jié)構(gòu)、骨架空隙型結(jié)構(gòu)和骨架密實型結(jié)構(gòu)）的新結(jié)構(gòu)。瀝青路面的性能是由結(jié)構(gòu)和材料決定的，反過來不同的路面結(jié)構(gòu)對材料的要求也不同，弄清這些不同的要求，對于合理選擇材料是十分必要的。因此，本文將對乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面用乳化瀝青的性能展開研究。

2 乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面的結(jié)構(gòu)特點

（1）乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面結(jié)構(gòu)是一種復雜的由多種組分組成的混合材料而形成的路面結(jié)構(gòu)，其“結(jié)構(gòu)”概念也是極其復雜的。其組成材料的各種不同特點，如集料顆粒的大小及其不同粒徑的分布、相同粒徑顆粒的相互位置、瀝青在路面結(jié)構(gòu)中的分布特征和集料顆粒在瀝青層中的性質(zhì)、空隙率及其分布、空隙（間隙）的特征等等，都與結(jié)構(gòu)概念聯(lián)系在一起。瀝青路面結(jié)構(gòu)包括瀝青結(jié)構(gòu)、集料骨架結(jié)構(gòu)和瀝青膠泥結(jié)構(gòu)等，是這種材料單一結(jié)構(gòu)和相互聯(lián)系結(jié)構(gòu)的概念的總和。上述每一結(jié)構(gòu)中的每種性質(zhì)，都對瀝青路面的性質(zhì)產(chǎn)生很大的影響。

（2）乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面是骨架-懸浮密實復合型結(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)中，最大碎石的粒徑（D）和路面結(jié)構(gòu)的厚度（h）大致相同（h/D≈1），分布在一個平面上（即呈二維分布），形成“頂天立地”的強大的骨架結(jié)構(gòu)，并且這種骨架結(jié)構(gòu)是而自然形成的，不是象傳統(tǒng)的路面結(jié)構(gòu)依賴于碎石之間的嵌擠鎖結(jié)和瀝青的粘結(jié)形成的，碎石之間保持一定的距離，其間隙是開放性的（即碎石不疊加，不形成“橋空”），同時骨架間隙填充的是由其它粒徑的碎石和瀝青膠泥形成的懸浮密實型瀝青混合料，經(jīng)過車輛輪胎的碾壓揉搓作用，其必定達到密實，也就是說，經(jīng)過一段時間使用后乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面結(jié)構(gòu)實體中，空隙率是極小的（達到能夠忽略不計的程度），可以認為是完全密實的。

3. 乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面結(jié)構(gòu)中各部分的作用

在乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面中，最大粒徑碎石起主支撐作用，是行車荷載的主要承受者和傳遞者，降低了瀝青對承受荷載和傳遞荷載的作用；最大粒徑碎石間隙的懸浮密實型瀝青混合料起填充、粘連接和密封等作用。乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面中“頂天立地”的強大的骨架在車輛荷載作用下路面厚度不會減薄。

4. 乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面對乳化瀝青殘留物性能的要求

4.1 乳化瀝青殘留物的軟化點。

（1）在乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面中，集料最大粒徑與路面厚度一致，自然形成骨架，最大粒徑碎石起主支撐作用，是荷載的主要承擔者和傳遞者，這種骨架是由單塊碎石形成的，瀝青也沒有參與形成骨架，其骨架效應(yīng)比SMA瀝青路面中粗集料形成的骨架（這種骨架必須要瀝青參與才能形成）效應(yīng)強大得多，它不會出現(xiàn)車轍，而SMA瀝青路面需要精確控制各種材料用量粗集料才能形成骨架，并且這種骨架需要瀝青粘結(jié)，粗集料和瀝青共同承擔和傳遞荷載，如果瀝青的軟化點低，在荷載的作用下就會產(chǎn)生車轍。因此，它不需要象SMA瀝青路面那樣需要通過提高瀝青的軟化點來增強瀝青路面的抗車轍性能，也就是說，在乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面中，并不需要乳化瀝青殘留物具有很高的軟化點。

（2）提高乳化瀝青殘留物的軟化點目前絕大多數(shù)是采用SBS對乳化瀝青進行改性，它的技術(shù)難度比較高，SBS改性乳化瀝青穩(wěn)定性差，而且成本高，但又是沒有必要的。

（3）即使在高溫地區(qū)，也不需要乳化瀝青殘留物具有很高的軟化點。

4.2 乳化瀝青殘留物的黏附性。

在乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面中，所有材料都要靠乳化瀝青殘留物連粘結(jié)在一起，并牢固度附著在下承層上。因此，要求乳化瀝青殘留物具有很好的黏附性。

乳化瀝青殘留物的黏附性直接影響路面的水穩(wěn)性和耐久性。

4.3 乳化瀝青殘留物的延展度。

（1）瀝青對瀝青路面低溫穩(wěn)定性的貢獻率為90%左右，對于乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面也不例外。低溫開裂是瀝青路面不可避免的通病，但延展度好的瀝青可以推遲和減少瀝青路面開裂。因此，乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面來講，應(yīng)重點提高乳化瀝青殘留物的延展度。

（2）瀝青路面的開裂影響到路面的水穩(wěn)性和耐久性。

（3）在寒冷地區(qū)，尤其需要乳化瀝青殘留物具有很好的延展度。提高乳化瀝青殘留物的延展度一般是通過SBR改性來實現(xiàn)的，技術(shù)上沒有難度，成本比SBS改性低得多。

4.4 乳化瀝青殘留物抵抗水侵害的性能。

（1）乳化瀝青殘留物與路面中其它材料的結(jié)合力強，則路面的水穩(wěn)定性就好；反之則路面的水穩(wěn)定性就差。因此，乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面要求乳化瀝青殘留物具有很好的抵抗水侵害的性能。

（2）乳化瀝青殘留物抵抗水侵害的性能影響到路面的耐久性。

4.5 乳化瀝青殘留物的抗老化性能。

（1）基質(zhì)瀝青在乳化的過程中都對其性能造成不同程度的損害，研究證明，通過改性軟化點、延展度等指標可以得到恢復或者提高，但是抗老化性能很難得到恢復。

（2）如何提高乳化瀝青殘留物的抗老化性能是以后研究的重點，不過乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面特殊的結(jié)構(gòu)降低了瀝青在路面結(jié)構(gòu)中的作用，能夠彌補一些乳化瀝青殘留物抗老化性能的不足。

5. 結(jié)束語

在乳化瀝青稀漿混合料貫入式瀝青路面中，并不需要乳化瀝青殘留物具有很高的軟化點，重點是提高其延展度、黏附性、水穩(wěn)性和抗老化性能等。

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