瀝青膜有效厚度對(duì)瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的影響

鄭麗娜，王 勇

(1.贛州市公路管理局直屬分局，江西 贛州 341000；2.九江市路橋工程處，江西 九江 332000)

1 原材料特性

為了更好的保障試驗(yàn)研究的結(jié)果可靠性，本次研究決定采取兩種混合料進(jìn)行同時(shí)性的研究，最終決定采用了AC-13、AC-20這兩種瀝青混合料，并且將其放置在不同油石比下進(jìn)行了車轍試驗(yàn)。AC-13是能的瀝青混合料在混合料當(dāng)中主要是以改性瀝青為主，在細(xì)集料和礦粉中均應(yīng)用了石灰?guī)r，粗集料主要是以玄武石為主。AC-20瀝青混合料與AC-13基本相同，但是在細(xì)集料、礦粉以及粗集料中均應(yīng)用了石灰?guī)r。

2 高溫性能試驗(yàn)

瀝青混合料的粘結(jié)能力會(huì)因?yàn)闉r青本身的使用劑量而發(fā)生變化，在瀝青使用劑量越高時(shí)，游離的有效顆粒也就會(huì)越多，此時(shí)礦料周邊的瀝青厚度方面也會(huì)更高，從而促使粘結(jié)力逐漸降低。但是，如果瀝青用量不能將礦粒界面完全裹覆，其還是會(huì)對(duì)瀝青混合料的粘結(jié)力造成影響，并且在使用瀝青混合料的過程中，其也很難實(shí)現(xiàn)工作的效果，在壓實(shí)過程中也會(huì)更加的困難，很容易出現(xiàn)離析、分散的現(xiàn)象。而本文主要通過室內(nèi)高溫試驗(yàn)對(duì)AC-13瀝青混合料在油石比為4.0狀態(tài)、4.3狀態(tài)、4.6狀態(tài)之下在高溫環(huán)境中的穩(wěn)定性性能，并且對(duì)AC-20瀝青混合料在3.7狀態(tài)、4.0狀態(tài)、4.3狀態(tài)之下高溫環(huán)境中的穩(wěn)定性。本研究中的高溫環(huán)境均以60 ℃為主，其主要是用于測試瀝青膜厚度對(duì)于瀝青混合料高溫穩(wěn)定的干預(yù)。

2.1 瀝青膜厚度和動(dòng)穩(wěn)定的關(guān)系

按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》對(duì)不同油石比相應(yīng)的瀝青膜厚度進(jìn)行計(jì)算。我們可以知道，瀝青用量一旦增大，瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度就會(huì)隨之降低，而造成這一現(xiàn)象的原因主要是因?yàn)闉r青用量增大之后，混合料中的自由瀝青數(shù)量也會(huì)明顯的增多，這種情況下，礦料之間的嵌擠作用也就會(huì)被削弱，進(jìn)而瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性也就會(huì)下降，很容易出現(xiàn)流動(dòng)變形現(xiàn)象，動(dòng)穩(wěn)定度也會(huì)隨之下降。經(jīng)過這一試驗(yàn)結(jié)果顯示，高溫下的瀝青混合料，其動(dòng)穩(wěn)定度與瀝青膜厚度之間有很好的線性相關(guān)性，并且AC-13型級(jí)配下的混合料，其動(dòng)穩(wěn)定度受到瀝青膜厚度的影響相比較于AC-20型級(jí)配下的更加明顯，這一結(jié)果顯示出細(xì)集料型配比下瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度更容易受到瀝青膜厚度的影響。

2.2 瀝青膜厚度與穩(wěn)定值以及對(duì)抗剪強(qiáng)度的影響

在本研究當(dāng)中發(fā)現(xiàn)，油品比將會(huì)直接決定混合料本身的抗剪能力，在未達(dá)到最佳油石比時(shí)，油石比如果明顯提升，會(huì)促使混合料本身的抗剪強(qiáng)度得到提升。但是，在達(dá)到了最佳油石比之后，油石比的提升會(huì)導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度反而下降。在調(diào)查結(jié)果中顯示出，AC-13其最佳油石比4.3%，在這個(gè)時(shí)候，混合料的抗剪強(qiáng)度相比較于4.0%這一階段明顯增大的14.6%。但是，但油石比增大到4.6%這一階段的時(shí)候，混合料抗剪強(qiáng)度比4.3%這一階段明顯下降23.7%；但油石比到達(dá)4.9%這一階段的時(shí)候，混合料抗剪強(qiáng)度比4.3%這一階段明顯下降29.6%。通過這一結(jié)果顯示出，混合料的最佳油石比能夠有效地提升混合料的抗剪強(qiáng)度，并且其GSI也從油石比為4.3%這一階段的1.05增大到了油石比為4.9%這一階段的的1.18,而GSI的迅速增大顯示出了混合料的高溫穩(wěn)定性有著明顯的下降，而其塑性則隨之增強(qiáng)。而在本次研究中的AC-20瀝青混合料也顯示出了相似的狀態(tài)和性質(zhì)。相比較于油石比為3.4%這一階段而言，有一定的提升，

而當(dāng)其油石比增大到4.0%，同時(shí)抗剪的強(qiáng)度降低了17.7%；而其油石比處于4.3%這一階段的時(shí)候，抗剪的江都降低了19.3%，同時(shí)旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性也在明顯的提升，具體是從1.05增大到1.11。這一試驗(yàn)結(jié)果顯示出，油石比一旦增大，混合料塑性也就會(huì)隨之增大，這個(gè)時(shí)候其穩(wěn)定性也就會(huì)受到影響，而瀝青膜厚度和GSI有著顯著的二次相關(guān)性。

3 結(jié) 論

(1)瀝青混合料的穩(wěn)定性主要來源于瀝青膜的厚度以及動(dòng)穩(wěn)定性兩個(gè)方面，并且影響呈現(xiàn)出線性關(guān)系。同時(shí)，瀝青膜的厚度在增加之后動(dòng)態(tài)的穩(wěn)定性就會(huì)發(fā)生變化，一般是以降低為主，同時(shí)細(xì)集料的型配比很容易影響瀝青混合料，屬于控制重點(diǎn)。

(2)瀝青膜厚度越大，這個(gè)時(shí)候?yàn)r青混合料起始階段變形現(xiàn)象也就會(huì)越快，進(jìn)而最終車轍變形也就會(huì)越大，但是，如果在最佳瀝青用量的基礎(chǔ)上降低瀝青用量比，這個(gè)時(shí)候就能顯著的提高瀝青用量對(duì)最終的車轍變形所造成的影響。

(3)油石比會(huì)直接影響混合料的抗剪強(qiáng)度，在油石比實(shí)現(xiàn)最佳值前，抗剪強(qiáng)度會(huì)在油石比提升時(shí)隨之提升，但是超過最佳值時(shí)再提升油石比反而會(huì)讓抗剪強(qiáng)度下降，在實(shí)際工作中需要高度重視最佳油石比的定義與控制。

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