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AC—20级配沥青混合料抗车辙影响因素研究

2018-08-31张幸杰

中国科技纵横 2018年13期
关键词:稳定度车辙集料

张幸杰

摘 要:为了研究和分析AC-20粗、细级配,改性沥青,基质沥青以及橡胶沥青混合料对其抗车辙能力的影响大小,分别对粗、细级配AC-20C、AC-20F与改性沥青、粗级配AC-20C與AH-70基质沥青以及粗级配AC-20C与AH-70基质加橡胶粉制成的橡胶沥青在各自的最佳油石比时的混合料进行车辙试验。并对AC-20粗、细级配沥青混合料动稳定度随温度变化的敏感性分析研究以及对改性、基质沥青混合料动稳定度随温度变化的敏感性分析研究。

关键词:AC-20;粗级配;细级配;基质沥青;改性沥青;橡胶沥青

中图分类号:U414 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)13-0090-02

1 原材料

本次试验所用的各种原材料产地分别为:2种石灰岩碎石、石屑、矿粉均由贾峪生产;沥青为河南科茵格沥青公司生产的SBS I-D改性沥青以及AH-70基质沥青,以及该公司生产的SBS I-D改性沥青,AH-70基质加橡胶粉制成的橡胶沥青所添加的橡胶粉为40~60目粉末颗粒。按JTG F40-2004规范要求进行了规定项目的检测。SBS I-D改性沥青以及A级70#基质沥青的检测结果均满足规范要求。

采用的矿料包括2种粗集料、1种细集料、矿粉。所采用的2种石灰岩碎石粗集料的规格为:5mm~10mm、10mm~20mm,采用的细集料采用石灰岩0mm~3mm石屑,矿粉材料是石灰岩矿粉,集料及矿粉的试验项目及结果见表1。

2 AC-20F型、AC-20C型沥青混合料级配配比

依据JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》关于AC-20型沥青混凝土的矿料级配范围要求以及集料筛分结果,在级配范围内选择2种粗、细不同的配合比。这两组级配在孔径大小为4.75mm的筛孔上的通过量分别为粗级配:37.6%、细级配:45.3%。

由级配图(图1)可知,选用的两组级配分别用马歇尔试验方法确定的粗级配,改性沥青、粗级配基质沥青、细级配改性沥青的最佳油石比分别为4.4%、4.4%、4.5%。

3 沥青混合料的高温稳定性

按《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的规定,分别采用设计中粗、细级配在最佳油石比下成型的车辙试件,在60℃、0.7MPa的条件下,分别进行车辙试验,试验结果见表2。

4 沥青混合料的温度敏感性

一般情况下,在60℃、0.7MPa条件下进行车辙试验,但实际沥青混合料的使用环境千差万别,60℃仅代表个别地区夏季沥青路面的最高温度。为了研究粗、细级配沥青混合料以及改性、基质沥青混合料对不同温度的敏感程度,分别在40℃、50℃、60℃、70℃、80℃的条件下,对AC-20粗、细级配沥青混合料动稳定度随温度变化的关系以及级配相同的改性、基质沥青混合料动稳定度随温度变化的关系进行研究。试验结果见表3和表4。

为了更直观看出看出AC-20粗、细级配沥青混合料动稳定度随温度变化的关系,根据试验结果做出AC-20粗、细级配沥青混合料动稳定度之差随温度变化的关系图,如图2所示。

通过AC-20粗、细级配沥青混合料动稳定度之差随温度变化的关系图可以明显看出,在沥青相同的条件下,AC-20级配的粗、细沥青混合料的动稳定度之差,相差不大,几乎是接近某一固定数值上下浮动。

在级配相同的情况下,为了更直观看出看出改性、基质沥青混合料动稳定度随温度变化的关系,根据试验结果做出改性、基质沥青混合料动稳定度之差随温度变化的关系图,如图3所示。

在级配一定的情况下,通过改性、基质沥青混合料动稳定度之差随温度变化的关系图可以明显看出,改性、基质沥青混合料的动稳定度之差在50℃~70℃之间明显增大,并且在60℃时,差值达到最大,整体呈抛物线形状分布。

5 结语

(1)在相同的石料和沥青情况下,同为AC-20级配,最佳油石比条件下,粗级配沥青混合料动稳定度要比细级配沥青混合料高703次/mm。

(2)在相同石料和级配情况下,改性沥青混合料的动稳定度比基质沥青高3550次/mm;橡胶沥青混合料的动稳定度比基质沥青混合料高3250次/mm;但是橡胶沥青混合料的动稳定度要与改性沥青混合料仅仅低300次/mm。

(3)通过对AC-20粗、细级配沥青混合料动稳定度对温度的敏感性分析研究可以得出如下结论:AC-20粗、细级配沥青混合料动稳定度之差随温度变化的关系图可以明显看出,在沥青相同的条件下,AC-20级配的粗、细沥青混合料的动稳定度之差,相差不大,几乎是接近某一固定数值上下浮动。

(4)通过对改性、基质沥青混合料动稳定度对温度的敏感性分析研究可以得出如下结论:在级配一定的情况下,通过改性、基质沥青混合料动稳定度之差随温度变化的关系图可以明显看出,改性、基质沥青混合料的动稳定度之差在50℃~70℃之间明显增大,并且在60℃时差值接近极值,整体呈抛物线形状。

参考文献

[1]交通运输部.沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)[M].中华人民共和国行业标准,2004.

[2]交通运输部.公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTG E20-2011)[M].中华人民共和国行业标准,2011.

[3]张勇,白子建.BRT专用车道路面结构分析与组合设计[J].中国市政工程,2010,(1):13-15.

[4]谢祥根.抗车辙外掺剂在AC-20型沥青混合料中的应用研究[J].公路,2008,(5):166-170.

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