在公路建設(shè)中瀝青膠漿對瀝青混合料高低溫性能的影響

鄭如巖

摘要：瀝青材料具有明顯的流質(zhì)特性，這種性質(zhì)隨著溫度和荷載的程度而發(fā)生變化。在不同的條件下，瀝青材料能表現(xiàn)出粘性，粘彈性以及彈性這三種特性，瀝青混合材料的具有彈性是因為有瀝青材料摻入的原因。在公路建設(shè)的過程中，瀝青膠漿運用的比例是非常大的，所以相關(guān)研究人員應(yīng)該加強對瀝青材料的研究，提高瀝青混合材料抗溫度的性能，就有助于提高公路的質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】瀝青膠漿、瀝青混合材料、溫度

在現(xiàn)代膠漿理論中，具有粘彈性的瀝青材料是一種三維的瀝青材料，在公路修建過程中的效果非常好，在瀝青混合材料的三維分散體系中，瀝青膠漿對瀝青混合材料的性能的提高有非常重要的作用。在實際工作中，人們往往注意到瀝青以及礦粉對瀝青混合材料的性能的影響，卻很少去研究瀝青膠漿對瀝青混合材料性能的影響。在與瀝青材料混合攪拌的過程中，瀝青和比瀝青小的材料相攪拌的過程中，就會有很大的黏著功能。瀝青和材料的對比能夠提高瀝青混合材料的性能。本文根據(jù)瀝青及與瀝青小的混合材料組成的膠漿作為影響瀝青混合材料的一個因素進行研究，研究其對瀝青材料的性能的影響，從而研究出性能更好的瀝青混合材料，從而提高公路的質(zhì)量。

1.瀝青膠漿對瀝青混合材料高溫抗車轍性能的影響

采用車轍實驗對瀝青混合材料高低溫性能的測試是一種非常有效的手段。利用馬歇爾法確定瀝青的最佳用量，進行了一些實驗，以下是實驗過程中得到的一些實驗數(shù)據(jù)。

瀝青混合材料車轍實驗結(jié)果的實驗數(shù)據(jù)

級配s-16和級配s-16A的曲線的走向基本上是一致的，差別僅僅只有0.075mm，由此可以看出，這兩種型號的瀝青材料中，前者的瀝青含量雖然大于后者的瀝青含量，但是后者的耐車轍性能要比前者的好。其他兩種配級的材料的瀝青的含量也是差不多的，但是他們二者的耐車轍性能相差的也是很大的。由此可以看出，瀝青混合材料的高低溫性能和瀝青含量的多少并沒有直接的關(guān)系。從實驗結(jié)果可以看出，瀝青混合材料的高低溫性能和瀝青膠漿的含量有著良好的比例關(guān)系，對比兩種級配不同的瀝青混合材料可以看出，膠漿含量越高的瀝青混合材料，它的抗車轍的能力就越強。實驗結(jié)果表明：在級配基本相同的情況下，瀝青混合材料的的車轍的穩(wěn)定性能與瀝青的含量多少并沒有太大的關(guān)系，而是與膠漿的含量有著非常密切的關(guān)系。實驗結(jié)果也表明，級配的微量變化就會引起瀝青混合材料高溫性能很大的變化。因此在生產(chǎn)瀝青混合材料的過程中，不僅要控制瀝青得到加入量，也要控制膠漿的加入量。

兩種級配的瀝青混合材料，在加入相同量的纖維之后，瀝青的穩(wěn)定性也有了很大的提高，由此可見，加入纖維能夠使瀝青的混合材料的性能得到提高。纖維對瀝青混合材料的高溫性能的提高體現(xiàn)在三個方面：一是纖維對瀝青有穩(wěn)定作用，木質(zhì)纖維表面比較疏松，內(nèi)部是中空的結(jié)構(gòu)，纖維表面的瀝青結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，這樣瀝青結(jié)構(gòu)就得到了軟化，因此瀝青的穩(wěn)定性也就會提高。二是纖維的加筋和橋接的作用，纖維的這種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)形成了瀝青的膠漿網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使礦質(zhì)骨架得到了有效的穩(wěn)定，提高了瀝青材料的穩(wěn)定性。三是纖維的應(yīng)力分散作用，阻止了礦質(zhì)原料之間的相對移動，均勻分布的纖維使得瀝青混合材料性能更加穩(wěn)定，減小了相對滑動，提高了瀝青混合材料的性能。

2.膠漿對瀝青混合材料低溫抗裂性能的影響

瀝青公路的斷裂是因為其遭遇的溫度超過了其自身能夠承受的溫度而使其斷裂。所以，瀝青混合材料如果有較好的延展性以及拉伸的性能，那么在低溫的情況下，公路就不會那么容易裂開。

2.1低溫彎曲實驗

根據(jù)馬歇爾實驗可以得知，瀝青混合材料的低溫變形能力越大，低溫抗裂能力也就越強。

比較s-16和s-16A兩種級配的瀝青混合材料，后者抗彎拉強度比較高，破壞應(yīng)變度大，這兩種瀝青混合材料的級配雖然差別不大，前者的瀝青的用量比后者的瀝青用量大，但它的破壞應(yīng)變能力并不比后者的大，說明瀝青含量大也不能增加其柔韌性，瀝青膠漿的含量才是影響瀝青混合材料柔韌性的關(guān)鍵。瀝青是瀝青混合材料具有粘粘性的關(guān)鍵之處，在其中加入礦石攪拌的過程中，將礦質(zhì)混合物和膠漿混合在一起，瀝青混合材料的粘性就會有很大的提高。由此可以看出，膠漿影響著瀝青混合材料的粘彈性，同時也影響著瀝青混合材料的抗高溫性以及耐低溫性。前者比后者的粉膠比例大，膠漿中的礦粉含量也比較大，由于瀝青和礦粉的相互吸附以及擴散作用，使瀝青的粘稠度增大，而柔軟度減小。瀝青材料會由此變得強度提高，低溫應(yīng)變能力減小。由此說明粉膠比的提高會降低瀝青混合材料的低溫抗裂能力。

兩種級配的材料加入纖維之后，瀝青混合材料的拉彎性就會得到提高，這是因為瀝青混合材料加入纖維之后，瀝青混合材料的最佳瀝青量會有所提高，粉膠比例有所降低，所以瀝青混合材料的低溫柔性就會增加。從而大大提高了瀝青混合材料的質(zhì)量。

2.2瀝青混合材料的蠕變性

蠕變性實驗可以直觀地看出瀝青混合材料的變形彎曲的程度，應(yīng)變速率的大小是反應(yīng)在實驗溫度條件下的流變數(shù)，應(yīng)變速率大，那么瀝青混合材料的低溫承受能力也就越大，在低溫的條件下就越不容易裂開。除此之外，蠕變速率越大瀝青混合材料的柔軟值也就越大，單位時間內(nèi)瀝青混合材料的變形能力也就越強，所以瀝青混合材料的低溫松弛度也就越好，瀝青混合材料的低溫抗裂能力也就越高。

從低溫實驗的結(jié)果可以看出，在低溫下由于瀝青和礦石的比例的改變，使得瀝青混合材料的顆粒性不再明顯，瀝青膠漿對瀝青混合材料的低溫抗裂能力比對其高溫穩(wěn)定性的效果更加明顯。說明瀝青膠漿的含量是影響瀝青混合材料的低溫抗裂能力的主要的因素。

3.影響瀝青混合材料性能的總結(jié)

首先，粉膠比是影響瀝青混合材料性能的一個重要的指標，粉膠比增大，瀝青混合材料的黏著性就增大，瀝青的高溫穩(wěn)定性能也就增大，但是由此它的低溫性能就會降低。研究結(jié)果表明，瀝青混合材料的性能不僅受瀝青含量和填料的影響，而且還受它們二者比例的影響。其次，在瀝青混合材料中加入纖維，瀝青混合材料的最佳瀝青用量就會增加，馬歇爾指標就會有一定的改變，在車轍實驗中，加入纖維之后，它的高溫穩(wěn)定性和低溫破壞承受能力也有所提高，表明纖維能夠使瀝青混合材料的高低溫性能均有所提高。最后，減少粉膠比并加入纖維，可以使瀝青混合材料的低溫柔性和低溫松弛能力有顯著的提高，同時也是瀝青混合材料的高溫穩(wěn)定性有了明顯增加。

結(jié)語

目前，我國公路的修建越來越普遍，那么，如何提高我國公路的質(zhì)量，首先就需要在修建公路的材料上入手，也就是提高瀝青混合材料的性能。所以，相關(guān)研究人員應(yīng)該加強瀝青混合材料高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性能的研究，以提高我國公路的質(zhì)量。

【參考文獻】

[1]張爭奇，王永財.瀝青膠漿對瀝青混合料高低溫性能的影響[J].長安大學學報（自然科學版），2006（02）：1-5.

[2]張濤，葛軍.瀝青膠漿對瀝青混合料高低溫性能的影響[J].門窗，2014（12）：418.