王 根 强
(1.兰州理工大学,甘肃 兰州 730000;2.甘肃路桥建设集团三公司,甘肃 兰州 730000)
通过马歇尔实验确定沥青混合料的级配和最佳沥青用量,研究不同SBS含量的改性沥青混合料性能。针对以上研究内容,开展以下实验。
1 粗集料
粗集料选择金昌市二道沟玄武岩,细集料选择机制砂,技术指标满足表1要求。
表1 粗集料的技术指标
2 细集料
沥青路面上面层采用石灰岩轧制机制砂。机制砂采用1 cm~2 cm碎石轧制。采用(加工粗集料时产生的部分石屑加工时应加设3 mm筛,将石屑分成3 mm~5 mm和0 mm~3 mm两部分,其中0 mm~3 mm部分禁止用于沥青混合料)经专门设备加工的机制砂(采用新鲜的硬质石灰岩轧制),细集料在加工过程中进行了吸尘,石屑用量不宜超过机制砂用量;细集料中不得含有杂物如表2所示。
表2 细集料技术指标
3 矿粉
本项目采用的矿粉由金昌水泥厂提供,各项指标均满足技术要求,应干燥、洁净,堆放应做好防潮、防水措施,结团、结块的矿粉不得使用;矿粉必须满足JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范规定的技术性能要求,并满足粒径规格要求,其主要技术指标见表3。
4 基质沥青及改性沥青
每车沥青进场时都具有供应商或制造商提供的质检合格单,配备了10套保温罐,400 t以上沥青储存能力,沥青在贮运、使用及存放过程中有良好的防水措施,并应避免雨水或加热管道蒸汽进入沥青罐中。
表3 矿粉主要技术指标
1)基质沥青。
本项目下面层使用的基质沥青技术性能均能满足90号A级道路石油沥青的技术要求,为了保证改性后数据的准确,对取样的基质沥青再一次进行实验,技术要求见表4。
表4 基质沥青技术要求(90号)
基质沥青使用期间,储罐中的贮存温度不宜低于130℃,并不得高于155℃,应避免长时间存放。存放时间超过15 d的沥青在使用前应抽样检验,不符合要求者不得使用。
2)改性沥青。
SBS改性沥青通过现场加工而成。
5 级配设计
混合料级配选择AC-16,级配曲线见图1。
6 确定最佳油石比
根据改性沥青路面工程的经验及相关研究,空隙率一般在5%左右,在马歇尔稳定度试验(击实温度165℃ ~170℃,击实次数双面各75次)目标空隙率为5%时对应的油石比是6.1%,由6.1%的油石比设计沥青混合料,马歇尔试验配合比设计技术标准见表5。
图1 密级配沥青混合料级配曲线图
表5 SBS改性沥青混合料马歇尔实验配合比设计技术标准
7 实验结果
对其路用性能进行测试,实验结果见表6。
表6 沥青混合料检验试验结果
8 结语
通过对现场改性沥青进行沥青混合料的拌合,并进行混合料的性能研究,得出如下结论:
1)浸水马歇尔稳定度、劈裂强度比、车辙动稳定度、低温小梁破坏、四点疲劳试验次数都随着SBS改性剂添加量的增加而逐渐增加;
2)当SBS改性剂添加量小于4%的时候,浸水马歇尔稳定度及低温小梁破坏的性能研究不满足规范要求;
3)结合现场SBS改性沥青的性能研究以及混合料的性能分析,考虑到经济因素,SBS改性剂掺量为5%比较合理。
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