氧化石墨烯-竹纖維復(fù)合改性排水式磨耗層瀝青混合料性能研究

張四恒，李文凱，邵景干，王新嚴(yán)，王俊超

(1.河南交通投資集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 450000； 2.河南交院工程技術(shù)集團(tuán)有限公司 綠色高性能材料應(yīng)用技術(shù)交通運(yùn)輸行業(yè)研發(fā)中心， 河南 鄭州 450000； 3.河南建元公路附屬設(shè)施工程有限公司，河南 新鄉(xiāng) 453400)

隨著城市化的發(fā)展，基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，城鎮(zhèn)地勢(shì)高低起伏及前期規(guī)劃不合理易出現(xiàn)內(nèi)澇現(xiàn)象，不利城市長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。“海綿城市”概念的提出，開級(jí)配排水式(OGFC)瀝青路面也得到了廣泛應(yīng)用，OGFC瀝青路面設(shè)計(jì)空隙率為18%～25%，結(jié)構(gòu)層內(nèi)部孔隙較大，且多為貫通，具有良好的抗滑、排水及降噪等作用。與常規(guī)AC型密級(jí)配瀝青路面相比，OGFC大孔隙特性更易受到雨水，空氣、光照及凍融等外界不利因素的影響，隨著使用年限的增加，其抗水損害及耐久性能會(huì)急劇衰減。因此，OGFC瀝青路面多選用高粘瀝青來(lái)增強(qiáng)混合料間的粘接強(qiáng)度及抗剝落能力。目前，常見的高粘瀝青多為高粘劑與瀝青復(fù)合改性制得，如TAFPACK-Supper(TPS)高粘改性瀝青。此外，選用隧道效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)及大比表面積的納米材料對(duì)瀝青進(jìn)行改性，能夠增強(qiáng)混合料的粘附性、熱學(xué)及力學(xué)等性能，以改善OGFC瀝青路面水穩(wěn)定性及耐久性不足的問(wèn)題，延長(zhǎng)其使用年限，如ZnO、納米黏土及SiO等。氧化石墨烯(GO)是一種新型石墨碳納米材料，具有二維層狀結(jié)構(gòu)，表面氧官能團(tuán)多，比表面積大，與聚合物基質(zhì)相容性好等特點(diǎn)，作為改性劑能夠改善被改性材料的熱老化及力學(xué)性能。有學(xué)者將GO及聚氨酯復(fù)摻到瀝青混合料中進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，復(fù)合改性后的瀝青不僅儲(chǔ)存穩(wěn)定性良好，且混合料的高低溫及耐久性能也得到了顯著改善。有選用70及90道路石油瀝青展開研究發(fā)現(xiàn)，2種瀝青GO摻量分別為1.0%及3.0%時(shí)，瀝青路面整體路用性能較優(yōu)。又有選用薄膜烘箱(TFOT)及紫外(UV)老化試驗(yàn)對(duì)不同GO摻量的90道路石油瀝青及SBS聚合物改性瀝青進(jìn)行研究得出，適宜的GO摻量能夠改善瀝青的抗熱氧老化及抗紫外線老化性能。竹纖維是選用毛竹通過(guò)一定工藝加工而成的絮狀纖維，其來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉、抗拉強(qiáng)度高及彈性模量大等特點(diǎn)被相關(guān)行業(yè)學(xué)者所關(guān)注。有將聚酯纖維摻入TPS瀝青混合料進(jìn)行研究得出，聚酯纖維摻量為4%時(shí)，能夠有效降低TPS改性瀝青的低溫PG分級(jí)，改善混合料的低溫抗開裂能力；同時(shí)通過(guò)掃描電鏡試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)纖維能夠跨穿混合料內(nèi)部的裂縫，抑制縫隙的進(jìn)一步發(fā)展，改善OGFC瀝青路面的抗疲勞性能。又有將木質(zhì)素纖維摻入到排水式瀝青路面中研究得出，適量的纖維摻量能夠增強(qiáng)瀝青與礦料之間的粘接能力，改善瀝青路面的抗塑性變形能力。

本文選用OGFC-13開級(jí)配排水式瀝青路面展開研究，結(jié)合前期對(duì)GO及纖維特性的了解，將GO及竹纖維摻入OGFC瀝青混合料中進(jìn)行復(fù)合改性，并對(duì)復(fù)合改性后的瀝青膠漿及其混合料進(jìn)行相關(guān)性能的研究，從而評(píng)價(jià)GO及竹纖維復(fù)合改性瀝青替代TPS高黏瀝青的可能性，緩解我國(guó)對(duì)高粘瀝青大量依靠進(jìn)口的現(xiàn)狀，同時(shí)為納米材料及竹纖維作為復(fù)合改性劑應(yīng)用到OGFC瀝青路面中提供參考。

1 原材料

1.1 瀝青

本文選用的70A級(jí)道路石油瀝青、SBS I-C聚合物改性瀝青由中石油燃料油有限公司生產(chǎn)，TPS高粘瀝青為進(jìn)口瀝青，3種瀝青主要技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果如表1所示。

表1 3種瀝青主要技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果

1.2 氧化石墨烯

GO是一種新型石墨碳基納米材料，由325目石墨按Hummers方法制得，具有比表面積大(約為2 600 m/g)、表面官能團(tuán)多及呈現(xiàn)二維層狀結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)。本文選用的GO材料帶負(fù)電官能團(tuán)，其在電位為-30 mV的中性水溶液中單層分散，單層厚0.8～1.1 nm ，C/O比為1.7，橫向長(zhǎng)度1 mm。

1.3 竹纖維

本文選用湖南分布廣、異齡速生及固碳能力強(qiáng)的毛竹為原料材料，采用物理法進(jìn)行加工竹纖維，加工流程如圖1所示。加工過(guò)程中選用質(zhì)量濃度1.5%的NaOH溶液浸泡絮狀纖維以去除果膠成分，減少纖維在混合料中結(jié)團(tuán)，提高其界面粘接能力及分散性能。

圖1 竹纖維制備流程

參照《瀝青路面用木質(zhì)素纖維》(JTT 533—2020)對(duì)竹纖維主要技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果如表2所示。通過(guò)SEM電鏡試驗(yàn)掃描竹纖維，發(fā)現(xiàn)其表面有凸起絮狀絨毛、直徑不一的現(xiàn)象；這些能夠與瀝青具有較強(qiáng)的吸附能力，其微觀形貌如圖2所示。

表2 竹纖維主要技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果

(a)×1 000倍 (b)×2 000倍

2 GO-竹纖維復(fù)合改性瀝青膠漿性能

2.1 GO-竹纖維復(fù)合改性瀝青膠漿制備

選用高速剪切機(jī)進(jìn)行GO-竹纖維復(fù)合改性瀝青膠漿的制備：①將70道路石油瀝青、SBS聚合物改性瀝青分別在160、170 ℃的烘箱內(nèi)烘制熔融狀態(tài)；②將一定摻量的GO摻入烘制好的瀝青當(dāng)中，用高速剪切機(jī)在300 r/min的轉(zhuǎn)速下高速剪切10 min；③再將一定摻量的竹纖維摻入，用高速剪切機(jī)在300 r/min的轉(zhuǎn)速下高速剪切15 min，最終制得GO-竹纖維復(fù)合改性瀝青膠漿。70道路石油瀝青、SBS聚合物改性瀝青中GO的摻量分別為0.05%、0.2%(占瀝青質(zhì)量)。竹纖維的摻量擬定為1%(占瀝青質(zhì)量)。

2.2 60 ℃動(dòng)力黏度

60 ℃動(dòng)力黏度可以作為區(qū)別高粘瀝青與其他瀝青的重要技術(shù)指標(biāo)，能夠反映瀝青與礦料之間的粘附能力，也可表征瀝青的抗高溫變形能力。對(duì)不同復(fù)合改性瀝青及TPS高粘瀝青進(jìn)行60 ℃動(dòng)力黏度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

圖3 60 ℃動(dòng)力黏度試驗(yàn)結(jié)果

由圖3可以得出，GO及竹纖維的摻入均能增大瀝青60 ℃動(dòng)力黏度，表明GO及竹纖維能夠增強(qiáng)瀝青的粘附性，改善瀝青的抗飛散能力及高溫穩(wěn)定性能；此外，SBS+GO、SBS+GO+竹纖維兩種改性瀝青的60 ℃動(dòng)力黏度高于TPS高粘瀝青，表明兩種改性瀝青具備高粘瀝青的特性，而70+GO+竹纖維復(fù)合改性瀝青的60 ℃動(dòng)力黏度與TPS高粘瀝青相差不大，具有作為高粘瀝青的潛質(zhì)。

2.3 布氏黏度

布氏黏度表征瀝青的粘滯特性，是反映瀝青高溫流變性能的重要參數(shù)，與礦料之間的粘接強(qiáng)度關(guān)系密切。對(duì)不同復(fù)合改性瀝青及TPS高粘瀝青進(jìn)行135、175 ℃布氏黏度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果分布如圖4、圖5所示。

由圖4、圖5可以得出，GO及竹纖維的摻入均能增大瀝青135 ℃及175 ℃布氏黏度，表明GO及竹纖維能夠增強(qiáng)瀝青的高溫粘稠度，改善瀝青的高溫穩(wěn)定性能，這主要因?yàn)镚O的摻入能夠降低溫度對(duì)瀝青分子鏈的移動(dòng)速度及自由體積的影響，改善瀝青與礦料之間的粘接能力，增強(qiáng)瀝青高溫抗變形能力；此外，SBS+GO、 SBS+GO+竹纖維兩種改性瀝青的135 ℃及175 ℃布氏黏度與TPS高粘瀝青相差不大，具有作為高粘瀝青的潛質(zhì)。

圖4 135 ℃布氏黏度

圖5 175 ℃布氏黏度

2.4 拉拔強(qiáng)度

選用涂料行業(yè)的拉拔試驗(yàn)來(lái)分析瀝青與石灰?guī)r石板之間的粘接能力，通過(guò)Positest AT-A拉拔儀來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，其原理是通過(guò)拉拔瀝青粘附于石灰?guī)r石板表面的拉頭，極限抗拉破壞強(qiáng)度作為拉拔強(qiáng)度。選用干燥及潮濕2種狀態(tài)進(jìn)行試驗(yàn)，干燥試驗(yàn)試件置于25 ℃烘箱內(nèi)靜置24 h，潮濕試驗(yàn)試件置于60 ℃標(biāo)準(zhǔn)恒溫水浴中24 h；然后再放入25 ℃烘箱內(nèi)靜置10 min。不同瀝青膠漿、不同試驗(yàn)狀態(tài)下拉拔強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果分別如圖6、圖7所示。

由圖6、圖7可以得出，2種試驗(yàn)狀態(tài)下?lián)紾O及竹纖維的70道路石油瀝青及SBS改性瀝青的拉拔強(qiáng)度均大于TPS高粘瀝青，表明GO及竹纖維的摻入能夠增強(qiáng)瀝青與石灰?guī)r石板的粘附能力，70+GO、70+GO+竹纖維、SBS+ GO、SBS+ GO+竹纖維具有作為高粘瀝青的潛質(zhì)，這主要因?yàn)镚O能夠增強(qiáng)瀝青的粘彈能力，使瀝青內(nèi)部粘接密度增強(qiáng)并形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，而竹纖維可在瀝青中三維亂相分布，并起到加筋、搭橋的效果，從而拉拔強(qiáng)度得到提高。

圖6 干燥狀態(tài)下拉拔強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

圖7 潮濕狀態(tài)下拉拔強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

3 配合比設(shè)計(jì)

3.1 礦料級(jí)配

本文選用開級(jí)配排水式OGFC-13混合料展開研究，粗骨料粒徑分別為10～15、5～10、3～5 mm石灰?guī)r碎石，細(xì)骨料粒徑為0～3 mm石灰?guī)r機(jī)制砂，填料為石灰?guī)r磨細(xì)的礦粉，相關(guān)礦料技術(shù)指標(biāo)均符合JTG F40—2004相關(guān)規(guī)定。OGFC-13礦料級(jí)配設(shè)計(jì)結(jié)果如表3所示。

表3 OGFC-13礦料級(jí)配設(shè)計(jì)結(jié)果

3.2 最佳竹纖維摻量確定

為保證OGFC瀝青路面具有良好的承載能力、抗水損害及耐久性能，礦料間瀝青膜的厚度至關(guān)重要?；旌狭铣跏紴r青用量可依據(jù)公式1和公式2計(jì)算得到，OGFC混合料瀝青膜厚度為=14 μm時(shí)，根據(jù)本文礦料級(jí)配設(shè)計(jì)結(jié)果可以計(jì)算出初始油石比為5.01%。

=(2+002+004+008+014+03+06+16)÷4874

=×

式中：為礦料總表面積，mm；為初試瀝青用量，%；為瀝青膜厚度，μm；、、、、、、分別為礦料級(jí)配4.75、2.36、1.18、0.60、0.30、0.15、0.075 mm篩孔通過(guò)的質(zhì)量百分率，%。

竹纖維吸油率較大，在瀝青混合料中會(huì)吸附大量瀝青膠漿，導(dǎo)致最佳瀝青用量增加，為確定OGFC-13混合料中竹纖維的最佳摻量，混合料初始瀝青用量在5.01%的基礎(chǔ)上增加0.5%。本文選用SBS+GO改性瀝青進(jìn)行竹纖維最佳摻量研究，竹纖維摻量分別為0%、0.2%、0.3%、0.4%及0.5%(占混合料質(zhì)量)時(shí)，OGFC-13混合料相關(guān)技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果見表4。

由表4可知，隨著竹纖維摻量的增加，混合料空隙率、析漏損失及肯特堡飛散損失試驗(yàn)結(jié)果均逐漸降低；但竹纖維摻量超過(guò)0.3%時(shí)，降低趨勢(shì)逐漸變緩，穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果先升高后降低。當(dāng)竹纖維摻量為0.3%時(shí)，穩(wěn)定度達(dá)到峰值。這表明竹纖維的摻入能夠降低混合料的空隙率，增強(qiáng)混合料的粘接強(qiáng)度，綜合考慮OGFC-13混合料中竹纖維的最佳摻量為0.3%。

表4 不同竹纖維摻量下混合料相關(guān)技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果

3.3 最佳瀝青用量確定

在上文礦料級(jí)配的基礎(chǔ)上，竹纖維摻量為0.3%，以瀝青用量5.0%為中值，通過(guò)馬歇爾、析漏損失及肯特堡損失試驗(yàn)確定不同改性瀝青OGFC混合料的最佳瀝青用量，試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

表5 最佳瀝青用量下混合料主要技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果

4 路用性能

4.1 高溫穩(wěn)定性

瀝青路面是一種柔性結(jié)構(gòu)層，對(duì)溫度較為敏感，高溫環(huán)境下塑性增強(qiáng)，黏韌性降低。夏季炎熱天氣，表層瀝青路面溫度往往會(huì)達(dá)到60 ℃以上，局部炎熱地區(qū)甚至?xí)^(guò)70 ℃，在車輛軸載尤其重軸載作用下會(huì)發(fā)生永久性塑性變形，車轍、泛油、推移等病害的出現(xiàn)是瀝青路面高溫穩(wěn)定性差的主要表現(xiàn)形式。本文選用60 ℃室內(nèi)車轍試驗(yàn)對(duì)不同復(fù)合改性O(shè)GFC-13混合料進(jìn)行高溫穩(wěn)定性研究，動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果如圖8所示。

圖8 動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果

由圖8可以得知，GO、竹纖維的摻入均能改善OGFC-13混合料的高溫抗車轍能力。其中，70+0.3%竹纖維、70+0.05%GO、70+0.05%GO+0.3%竹纖維此3種改性混合料較70普通混合料動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果分別提高了20.8%、142.2%、222.5%；SBS+0.3%竹纖維、SBS+0.2%GO、SBS+0.2%GO+0.3%竹纖維此3種改性混合料較 SBS改性混合料動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果分別提高了21.3%、110.9%、170.2%；而70+0.05%GO+0.3%竹纖維、SBS+0.2%GO、SBS+0.2%GO+0.3%竹纖維此3種改性混合料動(dòng)穩(wěn)定試驗(yàn)結(jié)果均大于TPS高粘改性混合料，表明這3種改性瀝青在高溫穩(wěn)定性方面能夠替代TPS高粘瀝青應(yīng)用到OGFC-13混合料當(dāng)中。究其原因，層狀GO能夠與瀝青發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)增強(qiáng)了瀝青的粘接能力，使混合料結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固，抗塑性變形能力增強(qiáng)；而竹纖維三維亂相分布在混合料內(nèi)部，起到吸附、穩(wěn)定瀝青及搭橋、增韌的效果，混合料高溫抗車轍能力顯著提高。

4.2 低溫抗裂性

冬季溫度較低時(shí)，瀝青混合料脆性增強(qiáng)，粘韌性降低，在車輛軸載及溫縮應(yīng)力作用下瀝青路面容易開裂，尤其OGFC屬于大孔隙排水式結(jié)構(gòu)層更易開裂，裂縫病害往往會(huì)在冬春季節(jié)交替時(shí)出現(xiàn)，裂縫、塊狀裂縫甚至龜裂等病害的出現(xiàn)是瀝青路面低溫抗開裂能力差的主要表現(xiàn)形式。

本文選用-10 ℃室內(nèi)小梁彎曲試驗(yàn)對(duì)不同復(fù)合改性O(shè)GFC-13混合料進(jìn)行低溫抗開裂性能研究，彎曲破壞應(yīng)變?cè)囼?yàn)結(jié)果如圖9所示。

圖9 彎曲破壞應(yīng)變?cè)囼?yàn)結(jié)果

由圖9可以得出，GO的摻入對(duì)混合料彎曲破壞試應(yīng)變驗(yàn)結(jié)果影響不大，甚至?xí)鳒p混合料的低溫抗開裂能力；而0.3%竹纖維的摻入混合料彎曲破壞應(yīng)變?cè)囼?yàn)結(jié)果均得到不同程度的提高，其中70+0.3%竹纖維、70+0.05%GO+0.3%竹纖維此2種改性混合料彎曲破壞應(yīng)變?cè)囼?yàn)結(jié)果較70普通混合料分別提高了15.2%、24.1%；SBS+0.3%竹纖維、SBS+0.2%GO+0.3%竹纖維此2種改性混合料彎曲破壞應(yīng)變?cè)囼?yàn)結(jié)果較SBS改性混合料分別提高了17.0%、23.5%；而SBS+0.3%竹纖維、SBS+0.2%GO+0.3%竹纖維此2種改性混合料彎曲破壞應(yīng)變?cè)囼?yàn)結(jié)果均大于TPS高粘改性混合料，表明這2種改性瀝青在低溫抗開裂性能方面能夠替代TPS高粘瀝青應(yīng)用到OGFC-13混合料當(dāng)中。究其原因，GO的摻入會(huì)一定程度上降低礦料之間的松弛能力及粘韌性能；而竹纖維三維亂相分散在混合料內(nèi)部，在細(xì)微裂縫的界面處起到加筋、接橋的作用，能夠有效阻止裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)大。

4.3 水穩(wěn)定性

OGFC瀝青路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部孔隙較大并相互貫通，具有良好的排水性能，但在路表積水快速排出及車輛軸載的作用下會(huì)產(chǎn)生動(dòng)水壓力及沖刷力，瀝青膠漿極易從孔隙中剝落，松散、坑槽等病害的出現(xiàn)是瀝青路面水穩(wěn)定性差的主要表現(xiàn)形式。本文選用浸水馬歇爾及凍融劈裂試驗(yàn)對(duì)不同復(fù)合改性O(shè)GFC-13混合料進(jìn)行抗水損害性能研究，浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度及凍融劈裂殘留強(qiáng)度比試驗(yàn)結(jié)果分別見圖10、圖11。

圖10 浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果

圖11 凍融劈裂殘留強(qiáng)度比試驗(yàn)結(jié)果

由圖10、圖11可以得出，GO、竹纖維的摻入均能改善OGFC-13混合料的抗水損害能力；70+0.3%竹纖維、70+0.05%GO、70+0.05%GO+0.3%竹纖維此3種改性混合料較70普通混合料浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果分別提高了4.5%、6.6%、14.7%；SBS+0.3%竹纖維、SBS+0.2%GO、SBS+0.2%GO+0.3%竹纖維此3種改性混合料較 SBS改性混合料浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果分別提高了4.4%、7.0%、14.0%；70+0.3%竹纖維、70+0.05%GO、70+0.05%GO+0.3%竹纖維此3種改性混合料較70普通混合料凍融劈裂殘留強(qiáng)度比試驗(yàn)結(jié)果分別提高了4.0%、8.5%、14.9%；SBS+0.3%竹纖維、SBS+0.2%GO、SBS+0.2%GO+0.3%竹纖維此3種改性混合料較 SBS改性混合料凍融劈裂殘留強(qiáng)度比試驗(yàn)結(jié)果分別提高了3.2%、4.8%、10.1%；70+0.05%GO+0.3%竹纖維、SBS+0.2%GO、SBS+0.2%GO+0.3%竹纖維此種改性混合料整體水穩(wěn)定性能均優(yōu)于TPS高粘改性混合料，這3種改性瀝青在水穩(wěn)定性方面能替代TPS高黏瀝青應(yīng)用到OGFC-13混合料當(dāng)中。

4.4 抗滑性能

瀝青路面抗滑性能對(duì)車輛行駛安全起關(guān)鍵性作用，影響抗滑性能的因素有多種：路表構(gòu)造深度、粗骨料的磨光值及混合料礦料級(jí)配等。本文選用室內(nèi)車轍板試件進(jìn)行構(gòu)造深度及擺式摩擦系數(shù)試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)不同復(fù)合改性O(shè)GFC-13混合料抗滑性能，構(gòu)造深度及擺值試驗(yàn)結(jié)果分別如圖12、圖13所示。

圖12 構(gòu)造深度試驗(yàn)結(jié)果

圖13 擺值試驗(yàn)結(jié)果

由圖12、圖13可以得出，GO及竹纖維的摻入對(duì)不同種類瀝青OGFC-13混合料構(gòu)造深度及擺值試驗(yàn)結(jié)果影響不大，表明GO及竹纖維的摻入不會(huì)對(duì)OGFC-13瀝青路面的抗滑能力造成不利影響。究其原因，瀝青路面的抗滑性能主要有粗骨料磨光值及混合料礦料級(jí)配類型決定。

4.5 滲水系數(shù)

排水能力是OGFC瀝青路面最重要的技術(shù)指標(biāo)之一，良好的排水能力能夠使路面積水快速排出路表，降低雨水對(duì)路面的侵蝕，同時(shí)能夠保證車輛行車安全。本文選用室內(nèi)車轍板試件進(jìn)行滲水系數(shù)試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)不同復(fù)合改性O(shè)GFC-13混合料的排水能力，滲水系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果如圖14所示。

圖14 滲水系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果

由圖14可以得出，不同瀝青OGFC-13混合料滲水系數(shù)均不小于400 ml/min，表明OGFC瀝青路面憑借內(nèi)部大孔隙且相互貫通的特點(diǎn)具有良好的排水能力；GO及竹纖維的摻入均不同程度的降低滲水系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果。究其原因，GO及竹纖維均為親水性材料，雨水在孔隙中流動(dòng)時(shí)會(huì)被GO及竹纖維吸附而產(chǎn)生粘滯作用，削弱了OGFC瀝青路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)層的排水能力，但影響作用不大。

5 結(jié)語(yǔ)

本文選用GO及竹纖維對(duì)不同瀝青進(jìn)行復(fù)合改性，并對(duì)復(fù)合瀝青膠漿黏附性能及OGFC-13混合料進(jìn)行相關(guān)性能研究得出：

(1)GO及竹纖維對(duì)不同瀝青的60 ℃動(dòng)力黏度、135 ℃及175 ℃布氏黏度、拉拔強(qiáng)度均能起到增強(qiáng)的作用，GO及竹纖維復(fù)合改性瀝青具有替代TPS高粘瀝青的潛質(zhì)；

(2)隨著竹纖維摻量的增加，OGFC-13瀝青混合料空隙率、析漏損失及肯特堡飛散損失試驗(yàn)結(jié)果均逐漸降低，綜合考慮OGFC-13混合料中竹纖維的最佳摻量為0.3%；

(3)GO及竹纖維的摻入均能改善OGFC-13混合料的高溫抗車轍及抗水損害能力。其中，70+0.05%GO+0.3%竹纖維、SBS+0.2%GO、SBS+0.2%GO+0.3%竹纖維此3種改性混合料動(dòng)穩(wěn)定試驗(yàn)結(jié)果均大于TPS高粘改性混合料；70+0.05%GO+0.3%竹纖維、SBS+0.2%GO、SBS+0.2%GO+0.3%竹纖維此3種改性混合料整體水穩(wěn)定性能均優(yōu)于TPS高粘改性混合料；GO的摻入對(duì)OGFC-13混合料低溫抗開裂性能影響不大，而0.3%竹纖維的摻入混合料彎曲破壞應(yīng)變?cè)囼?yàn)結(jié)果均得到不同程度的提高；SBS+0.3%竹纖維、SBS +0.2%GO+0.3%竹纖維此2種改性混合料彎曲破壞應(yīng)變?cè)囼?yàn)結(jié)果均大于TPS高粘改性混合料；GO及竹纖維的摻入對(duì)不同種類瀝青OGFC-13混合料抗滑及排水性能影響不大。