摘要：为研究浇注式沥青混合料路用性能及其在桥面铺装中的应用，明确了浇注式沥青混合料原材料组成及技术要求，提出了合理级配范围，对比分析了各结合料TLA掺配并确定出最佳油石比，基于路用性能分析确定了浇注式沥青混合料类型，以期为浇注式沥青混合料在钢桥面铺装中的推广应用提供参考。
关键词：浇注式沥青混合料；钢桥面铺装；最佳油石比；路用性能；工程应用
0 引言
随着我国现代交通事业的蓬勃发展，大跨径桥梁不断增多，钢桥面铺装作为其核心技术愈发受到设计和工程人员的重视[1-5]。我国于1997年引进浇注式沥青混凝土并逐渐应用于钢桥面铺装中，从目前正在运营的桥梁使用效果来看，整体应用情况较为理想，但现阶段仍出现了一定程度的桥面病害，在原材料选取、浇注式沥青混合料设计以及路用性分析等方面的研究较为薄弱，浇注式沥青混合料在钢桥面铺装中的应用亟需进一步科学论证和优化。
因此，本研究明确浇注式沥青混合料原材料组成及技术要求，提出混合料级配范围，分析各结合料TLA掺配比并确定最佳油石比，基于路用性能分析优选浇注式沥青混合料类型，对浇注式沥青混合料在钢桥面铺装中的推广应用提供科学依据。
1 浇注式沥青混合料设计
本研究选择国产直馏30号沥青、聚合物改性沥青以及SBS改性沥青进行试验，分析各浇注式用结合料TLA最佳掺配比，并确定各最佳油石比，为路用性能研究提供依据。
（1）级配确定
根据《公路钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南》中浇注式沥青混合料使用要求，以及现有集料筛分结果，进行级配设计，如下表1所示。
表1 浇注式沥青混凝土合成级配
（2）TLA掺配比分析
为明晰浇注式用结合料中TLA最佳掺配比例，本研究以针入度、延度、软化点为指标，基于TLA不同掺量对各结合料进行对比分析，试验结果如图1所示。
图1 TLA不同掺量下结合料三大指标分析
分析上图可知：混合后的国产直馏30号沥青，针入度、延度均随着TLA掺量的增加呈现出减小趋势，软化点则相反；其中，针入度在TLA掺量超过30%时逐渐平稳，建议最佳掺量宜控制在30%。混合后的SBS改性沥青，针入度、延度以及软化点均随着TLA掺量的增加呈现减小趋势，TLA掺量在15%~20%之间变化较为缓和，建议最佳掺量宜控制在20%。
（3）最佳油石比确定
据上述分析，对掺配TLA后的浇注式用结合料分别在不同油石比下进行流动性试验、贯入度及贯入度增量试验，据此确定各结合料最佳油石比，试验结果如下图2所示。
图2 不同油石比下GA贯入度及增量、孔隙率试验结果
分析上图可知：
（1）对于国产30号直馏沥青，在油石比9.2%下，各项性能指标均满足技术要求，故最佳油石比采用9.2%。
（2）对于SBS改性沥青，在油石比9.4%下，各项性能指标均满足技术要求，故最佳油石比采用9.4%。
（3）对于聚合物改性沥青，在油石比8.2%下，各项性能指标均满足技术要求，故最佳油石比采用8.2%。
2 浇注式沥青混合料路用性能研究
浇注式沥青混合料路用性能是决定钢桥面铺装质量的关键因素，故本研究在最佳油石比条件下，分析各类浇注式沥青混合料路用性能，据此确定浇注式沥青混合料合理类型。
（1）高温性能
采用贯入度及其增量为指标，对比分析各类混合料的高温稳定性，确定较优的浇注式沥青混合料类型。试验结果见图3所示。
图3 各类混合料高温性能分析
分析上图可知，采用SBS改性沥青混合料的贯入度较大，其余两类结合料贯入度及其增量均差异不大；从贯入度增量角度评价，SBS改性沥青和TLA混配的浇注式沥青混合料抗高温变形更加稳定。
（2）低温性能
低温弯曲试验用于表征混合料在低温时抵抗弯曲变形的能力[7，11，13]。在温度为-10℃、加载速率为10mm/min设置条件下进行低温性能试验，试验结果见图4所示。
图4 各类混合料低温性能分析
分析上图可知，三种混合料相比，采用SBS改性沥青弯拉强度、劲度模量较大，破坏应变较小，故SBS改性沥青和TLA混配的浇注式沥青混合料低温性能更加稳定。
3 结语
根据上述研究表明：国产直馏30号沥青最佳TLA掺量宜控制在30%，最佳油石比为9.2%，SBS改性沥青最佳TLA掺量宜控制在20%，最佳油石比为9.4%，聚合物改性沥青最佳油石比为8.2%；最佳油石比条件下，80％SBS改性沥青和20％TLA混配的浇注式沥青混合料抗高温变形更加稳定，在低温时具有更好的抵抗弯曲变形的能力，工程应用效果良好，为浇注式沥青混合料性能研究提供科学依据。
参考文献：
[1]王朝辉，陈谦，高志伟，等.浇注式沥青混凝土现状与发展[J].材料导报，2017，31（5）：135-145.
[2]王朝辉，郭瑾，陈宝，等.桥面铺装结构的应用现状与发展[J].筑路机械与施工机械化，2017（12）：41-52.
[3]Wang C H，Chen Q，Fu H，et al.Heat conduction effect of steel bridge deck with conductive gussasphalt concrete pavement[J].Construction & Building Materials，2018，172：422.
[4]王朝辉，韩晓霞，陈姣等.浇注式导电沥青混凝土传导热效果研究[J].材料导报，2018，32（22）.
[5]Zhang D.Design of the Composite Gussasphalt Steel Deck Pavement of the Large-Span Steel Box Girder[J].Journal of Chongqing Jiaotong University，2015.
论文作者:李慧婷
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/11/14
标签：沥青论文; 油石论文; 性能论文; 改性沥青论文; 低温论文; 桥面论文; 所示论文; 《基层建设》2018年第29期论文;