改性沥青在排水性沥青路面中的应用论文_金发柱

改性沥青在排水性沥青路面中的应用论文_金发柱

金发柱

(新疆北新路桥集团股份有限公司,新疆,乌鲁木齐,830000)

【摘 要】排水性路面目前在国内外得到了广泛的应用,这种路面能够有效的降低路表积水的可能性,同时也可以控制喷雾以及溅水等危害的产生,从而极大地提升了路面在雨天的安全性和抗滑性。然而因为排水性路面具有多孔隙的特点,因此相对于普通路面而言,其沥青膜更容易受到外界的影响,对沥青的性能的要求也相对较高。所以在该类路面中广泛的运用到了改性沥青,本文对改性沥青在排水性沥青路面中的应用进行了探讨,希望能够对排水性沥青路面施工技术具有一定的借鉴作用。

现在国内外普遍采用的一种新型路面结构就是排水性路面,这种排水性路面就是一种多孔隙的沥青混合料路面,其通常具有高达15%—25%的孔隙率。由于其抗滑磨耗层具有多孔隙性的特点,因此路表雨水能够从路面内部直接进入,从而将其横向排除。我国对排水路面的研究处于起步阶段,当前排水性沥青路面中大部分采用高粘性改性沥青,较少使用普通改性沥青。有鉴于此,本文对普通改性沥青在排水性沥青路面中的应用进行了分析和介绍。

1.改性沥青路用性能分析

首先,大量的研究表明,不同类型的改性沥青具有不同的低温性能、高温性能以及对温度的敏感性等各方面的评价指标,导致这种情况发生的主要原因就是改性剂的特点。其次,在进行同一指标的检验时,不同类型的改性沥青具有相差很大的检验结果,比如SBS改性沥青以及TPS改性沥青具有较低的针入度,然而其具有较高的软化点,均超过了80℃;SBR能够使沥青的低温性能得到有效改善,所以其具有较低的软化点以及较大的针入度,然而其却具有最低的脆点,在经过旋转薄膜加热试验前后,其在5℃的条件下具有最大的延度。所以在对排水性路面中是否可以运用不同类型的改性沥青,同时其是否具有不同的指标要求,仍然需要进一步的分析。为了能够对排水性沥青结合料性能进行全面的了解,就必须要全面的检验混合料的水稳性、低温性和高温性[1]。

2.改性沥青混合料路用性能分析

因为在进行同一指标的检验时,不同类型的改性沥青具有相差很大的检验结果,所以必须要经过对混合料各项路用性能进行认真的检验,才能够确定其混合料性能是否也存在着较大的差异。在本次研究中,选择同一种混合料级配以及同一种矿料分析三种改性沥青。其中选择中粗砂,选择石灰岩磨细矿粉作为填料,并且选择与高等级公路指标要求相符合的砂和矿粉,选择OGFC-13作为混合料,混合料具有在20%以内的空隙率。

2.1飞散试验以及流淌试验

沥青含量在混合料当中的合理性能够通过飞散试验和流淌试验充分地反映出来。利用流淌试验能够对混合料当中的最大沥青用量进行有效的控制,也就是能够对在运输和摊铺过程中混合料中的沥青不会由于过多的用量而出现滴落进行控制;利用飞散试验能够对混合料当中的最小粒径用量进行有效控制,也就是能够对不会由于过少的沥青用量而导致混合料发生集料飞散的情况进行控制。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在经过飞散试验以及流淌试验之后,我们可以发现,TPS改性沥青、SBR改性沥青以及SBS改性沥青这三种改性沥青的最小油石比以及最大油石比之间存在着非常大的差异,其中油石比最大的为TPS改性沥青,其次为SBS改性沥青,油石比最小的为SBR改性沥青,这一结果表明,在混合料的最佳油石比中沥青的粘度具有十分重要的作用。为了能够对由于较少的SBR以及SBS改性沥青的沥青用量而导致的混合料路用性能降低的缺陷进行弥补,本次研究在对混合料路用性能进行分析的时候,将占有0.3%混合料总量的一种颗粒状木质素纤维添加了进去,从而能够使矿料与沥青之间的粘接力得以提升,并且使沥青的含量得以提升。研究结果表明,再将少量的纤维添加进去之后,SBR以及SBS改性沥青具有明显提升的最佳油石比,而且在进行飞散试验以及流淌试验时其具有明显降低的质量损失。总之,SBS、SBR改性沥青在添加纤维之后就能够被用作排水性路面的沥青材料[2]。

2.2对其高温性能的试验

现在对沥青混合料高温性能进行评价的一种非常好的方法就是高温车辙试验,不管是路面永久变形还是路面施工碾压方式都与其试验结果以及试验方法具有非常密切的相关性。所以在对改性沥青混合料的高温性能进行评价的时候基本上都是采用车辙试验,并且将60 min变形量和动稳定度进行评价。作为一种骨料嵌挤结构,排水性混合料的高温性能非常好。通过对三种改性沥青的比较,因为SBS改性沥青以及TPS改性沥青具有较高的软化点,因此其混合料的车辙试验具有很小的变形量以及很大的动稳定度。相对于这两种改性沥青而言,SBR具有相对较低的软化点,因此其混合料的高温性能也比较差。

2.3水稳定性试验

相对于密级配沥青路面而言,排水性沥青路面非常容易受到水的侵蚀,从而降低矿料与沥青之间的粘附性,最终出现剥落的现象。采用水稳定性试验对上述的三种改性沥青材料进行评价,我们可以发现,SBS、SBR改性沥青在添加纤维之后,具有与TPS改性沥青相类似的水稳定性[3]。

2.4低温性能试验

相关的研究表明,SBS改性沥青具有最强的低温抗弯拉强度,SBR改性沥青具有最低的低温抗弯拉强度。然而SBS改性沥青却具有相对较小的低温破坏应变。现在我国将破坏应变作为对评价改性沥青混合料低温弯曲的最为主要的目标,其能够将沥青混合料的抗低温变形能力很好的反映出来,所以SBR改性沥青具有最好的低温性能。

3.结语

不同类型的改性沥青具有差别较大的性能,水稳定性试验、车辙试验、飞散试验、流淌试验等是对排水性混合料性能进行评价的主要的试验方式,传统的残留稳定度试验在水稳定性试验中很难将不同沥青的耐水性有效的区别开,采用冻融劈裂试验则能够对其水稳定性进行有效的评价。要想使排水性混合料的优良路用性能得到保证,可以将少量木质素纤维添加到混合料中,其能够达到很好的技术标准。

参考文献:

[1]王恩东,张洪亮,王选仓. MAC改性沥青大粒径透水性沥青混合料试验研究(英文)[J]. 交通运输工程学报. 2011(06)

[2]王立久,刘慧. 骨架密实型沥青混合料集料级配设计方法[J]. 中国公路学报. 2012(05)

[3]黄宝涛,梁轶,崔娥,黄晓明,田伟平,李家春. 沥青混合料抗车辙性能的分形描述方法[J]. 交通运输工程学报. 2011(06)

作者简介:

金发柱,男,汉族,甘肃民勤人,1977.9生,工程师,主要从事公路修建施工工作

论文作者:金发柱

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年8月供稿

论文发表时间:2015/12/3

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