摘要：排水性瀝青路面是一種能夠快速排除路面的雨水的瀝青路面。為了分析排水性瀝青混合料的材料組成，采用SBS改性瀝青替代TPS改性瀝青，然后進(jìn)行混合料的配合比設(shè)計(jì)，對瀝青混合料進(jìn)行路用性能測試，驗(yàn)證了室內(nèi)研究的結(jié)果。
　　關(guān)鍵詞：排水路面；瀝青混合料；配合比；孔隙率
　　排水性瀝青路面應(yīng)用越來越廣泛，各國對這種排水路面的組成設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，但是設(shè)計(jì)思想基本一致，都是在合適的原材料原則的基礎(chǔ)上通過一定的礦料結(jié)構(gòu)搭配，得到達(dá)到一定空隙率的排水性瀝青混合料。本文由排水性瀝青混合料的不同配合比設(shè)計(jì)，做出試件，通過空隙率與力學(xué)性能、高溫穩(wěn)定性能、低溫抗裂性能和水穩(wěn)性能的各種路用性能評測，得到排水性瀝青混合料的設(shè)計(jì)方法，為工程應(yīng)用提供參考。
　　1原材料與設(shè)計(jì)參數(shù)
　　1.1瀝青
　　本文選擇了目前常用的SBS改性瀝青（PG70-28）進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，其基質(zhì)瀝青為克拉瑪依AH-90。作為對比，選擇了日本生產(chǎn)的TPS改性瀝青，基質(zhì)瀝青為殼牌AH-90重交通瀝青。其主要技術(shù)性質(zhì)見表1。
　　表1瀝青的技術(shù)性質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果

　　從表中可以看到，兩種基質(zhì)瀝青的性能基本一致，但通過不同改性劑的作用性能發(fā)生較大變化。TPS改性瀝青的各項(xiàng)性能均優(yōu)于SBS改性瀝青，且瀝青的60℃動力粘度非常大。針對SBS改性瀝青粘度較低的特點(diǎn)，在混合料試驗(yàn)中添加一定量的木質(zhì)素纖維穩(wěn)定劑以提高瀝青與礦料的裹覆力，減少瀝青膠漿的高溫流淌。
　　1.2配合比
　　綜合分析瀝青混合料的各項(xiàng)體積指標(biāo)和力學(xué)指標(biāo)后，確定3種礦料的級配范圍如表2所示。綜合流淌試驗(yàn)和飛散試驗(yàn)確定的最大和最小瀝青用量，最終確定最佳瀝青用量如表2所示。
　　表2礦料級配和油石比

　　2路用性能測試
　　為了全面了解排水性瀝青混合料的排水功能與其他路用性能之間的關(guān)系，即空隙率與力學(xué)性能、高溫穩(wěn)定性能、低溫抗裂性能和水穩(wěn)性能之間的關(guān)系，在試驗(yàn)室制備了不同的試件進(jìn)行相應(yīng)的測試。作為對比，每種試驗(yàn)都選擇了SBS改性瀝青和TPS改性瀝青進(jìn)行試驗(yàn)，兩種混合料的礦料級配相同。SBS改性瀝青混合料中添加了混合料總質(zhì)量0.3%的木質(zhì)素纖維。選擇的礦料級配有3種，其空隙率分別控制在18%，20%和22%。礦料級配和瀝青用量如表2所示。
　　2.1力學(xué)性能
　　采用馬歇爾試驗(yàn)進(jìn)行不同瀝青和不同空隙率的比較，試驗(yàn)結(jié)果見表3。
　　表3排水性瀝青混合料的馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

　　從表3可以看出，對于相同的混合料，連續(xù)空隙率隨混合料的總空隙率增大而增大，相同礦料級配的SBS改性瀝青混合料與TPS改性瀝青混合料的空隙率和連續(xù)空隙率非常相近，說明瀝青結(jié)合料種類的變化不會影響混合料的空隙率，即瀝青結(jié)合料種類不會使混合料的透水性能發(fā)生改變。隨著空隙率的增加穩(wěn)定度值逐漸減小，對于同一種級配來說，TPS改性瀝青混合料的穩(wěn)定度要高于SBS改性瀝青混合料，說明TPS改性瀝青混合料的力學(xué)強(qiáng)度較好。
　　2.2高溫穩(wěn)定性能
　　高溫穩(wěn)定性能是公路路面性能的主要評價(jià)指標(biāo)，研究表明，由于排水性瀝青混合料中礦料顆粒的嵌擠作用和使用高粘結(jié)力的瀝青結(jié)合料，使得混合料具有相對與普通瀝青混凝土較高的抗高溫變形能力。課題組利用高溫車轍試驗(yàn)來評價(jià)排水性瀝青混合料高溫穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果見表4。
　　表4排水性瀝青混合料的車轍試驗(yàn)結(jié)果

　　從表4可以看出，不同的瀝青對相同的瀝青混合料表現(xiàn)出差異較大的高溫穩(wěn)定性能，當(dāng)空隙率為20%時，SBS改性瀝青的DS值比TPS改性瀝青DS值小，同樣前者的60min變形量也比后者大。造成這一結(jié)果的原因是由于TPS改性瀝青的性能優(yōu)于SBS改性瀝青所致。對于同一種改性瀝青，隨空隙率的改變，排水性瀝青混合料表現(xiàn)出不同的高溫性能，當(dāng)空隙率為20%時混合料的高溫性能最好，而空隙率變大或變小都會使高溫性能降低。
　　2.3低溫抗裂性能
　　采用小梁低溫彎曲試驗(yàn)對排水性瀝青混合料的低溫性能進(jìn)行評價(jià)得到的彎曲應(yīng)變指標(biāo)，一般彎曲應(yīng)變越大，混合料的抗低溫收縮性能越好。表5給出了兩種改性瀝青排水性混合料的低溫彎曲試驗(yàn)結(jié)果。
　　表5排水性瀝青混合料低溫彎曲試驗(yàn)結(jié)果

　　從表5可以看出，兩種改性瀝青對相同的瀝青混合料的低溫抗裂性能在同一個水平上，說明對于SBS和TPS改性瀝青，對同一種混合料類型，其混合料表現(xiàn)相同的低溫特性。對于同一種改性瀝青，排水性瀝青混合料的低溫抗裂性能會隨空隙率的增大而降低。
　　2.4水穩(wěn)定性
　　排水性瀝青混合料的水穩(wěn)定性能用殘留穩(wěn)定度和凍融劈裂強(qiáng)度比進(jìn)行表示。試驗(yàn)結(jié)果見表6。
　　表6排水性瀝青混合料水穩(wěn)定試驗(yàn)結(jié)果

　　從表6可以看出，在相同的空隙率下，SBS和TPS改性瀝青混合料的水穩(wěn)定性基本在同一個水平上。由于凍融劈裂試驗(yàn)比馬歇爾殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)的條件更為苛刻，所以得到的評價(jià)指標(biāo)結(jié)果更能反映出材料的水穩(wěn)定性能。根據(jù)凍融劈裂強(qiáng)度比測試結(jié)果，TPS改性瀝青混合料的水穩(wěn)定性略高于SBS改性瀝青混合料。對于同一種改性瀝青，排水性瀝青混合料的水穩(wěn)性能會隨空隙率的增大而降低。
　　3結(jié)論
　　本文針對排水性瀝青路面的原材料、混合料的配合比以及混合料的路用性能進(jìn)行了室內(nèi)研究，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果，得出了以下結(jié)論：
　　（1）由于排水性瀝青混合料的空隙較大，為了能有足夠厚的瀝青油膜以增加耐久性，以及防止混合料在儲存、運(yùn)輸和攤鋪過程中產(chǎn)生的瀝青流淌和離析，應(yīng)采用高粘度改性瀝青，而粘度稍低的SBS改性瀝青可通過添加木質(zhì)素纖維的方式使其達(dá)到所用瀝青要求。

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