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LSPM在道路中应用 　　摘 要：为进一步提高沥青路面的使用性能，本文以大粒径透水性沥青混合料（LSPM）为原材料进行了高温性能、水稳定性能等一系列试验，试验结果表明：LSPM具有良好的抵抗反射裂缝和抗车辙能力，为今后LSPM在道路中的应用提供了参考。 　　关键词：LSPM；道路；应用 　　中图分类号：U41文献标识码：A 　　前言 　　LSPM是大粒径沥青混合料中最常用的一种，它是由较大比例的粗集料和较小比例的细集料加改性沥青拌和组成的骨架嵌挤型混合料，最大颗粒在25-63mm之间，空隙率一般处于13-18%之间。LSPM具有很强的柔性和变形能力，可大大延缓路面反射裂缝的发生；另一方面，可以与沥青混凝土面层粘结牢固，并且由于其模量接近，路面结构受力更均匀。 　　一、LSPM的特点 　　与普通的沥青混合料相比，LSPM具有以下优点： 　　（1）粗集料形成了完整的骨架嵌挤结构，具有较强的抵抗车辙变形能力；(2）采用较高粘度的改性沥青，沥青膜厚度较大，具有较高的水稳定性；（3）空隙率较大，渗水性能好，能够迅速将渗入路面的水分排至结构以外；（4）由于其模量不是非常高，而且存在大量的连通空隙，具有很高的抵抗反射裂缝能力。 　　二、LSPM的性能试验研究 　　（一）高温性能试验 　　车辙试验能够模拟沥青路面上车轮行驶的实际情况，它可以通过改变温度、荷载、试件尺寸等试验条件，全面反映路面的受载情况。试验结果可用于检测沥青混合料的抗车辙能力，也可用于建立经验公式预估沥青路面车辙深度。 　　石料采用浙江产石灰岩，沥青采用MAC-70#改性沥青。由于LSPM的粒径较大，传统的5cm厚的车辙板已不能真实反映其受力状况。根据应保证混合料厚度为其工程最大粒径2-3倍的关系，本文在参考相关研究成果的基础上，分别进行了6cm和8cm厚车辙板的车辙试验。实验结果见表1和图1。 　　表1LSM-30A的车辙试验结果 　　 　　 　　图1不同沥青用量下的动稳定度 　　从上图可以看出，（1）在最佳油石比附近，沥青混合料的动稳定度随着沥青用量的增加而减小，因此，在满足其它路用性能的情况下，为提高混合料的高温性能，应尽可能降低沥青用量。研究表明：在马歇尔试验确定的最佳沥青用量基础上沥青用量减少0.5%，能明显提高沥青混合料的抗车辙能力。（2）随车辙板厚度的增加，动稳定度显著增加。对于大粒径沥青混合料有一个最小压实厚度，当车辙板小于该厚度时，粗集料之间难以形成良好的骨架架构，因此，在轮载的作用下，粗集料容易发生侧向推挤，从而产生较大的永久变形，动稳定度很小。通过对成型好的不同厚度的车辙板和车辙试验后的车辙板的观察也可以发现，5-6cm的车辙板成型后的试件，其大颗粒明显分布不均匀。如车辙板厚度为5cm时，其表面甚至有大颗粒松动现象；车辙板厚度为8cm时，混合料分布较为均匀，并且与施工中的实际压实厚度也更为接近。试验结果表明，车辙板厚度为8cm时，车辙试验更能反映其高温稳定性能。 　　（二）水稳定性试验 　　沥青混合料在浸水条件下，会降低沥青与矿料的粘附力，尤其对于排水性沥青混合料，由于孔隙较大，沥青用量少，矿料之间的接触点比普通沥青混合料少，在水的浸泡作用下，沥青粘附性降低并逐渐丧失粘结力，沥青易从矿料表面剥落，导致沥青混合料强度降低，最终引起路面的破坏。 　　对不同沥青用量的大型马歇尔试件分别进行浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验，试验结果如表2所示。 　　 　　 　　目前各国关于水稳定性的试验方法各不相同，没有统一的评价标准。对于大孔隙骨架结构的沥青混合料结构由于其颗粒间的接触点明显减少，结构密实度较低，因此其劈裂强度明显低于密实结构的沥青混合料。 　　通常情况下，随着沥青用量的增加，沥青膜厚度的增加，沥青混合料的水稳定性增加。但据本文试验结果，随着沥青用量的增加，浸水马歇尔残留稳定度、真空饱水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂残留强度比都出现了峰值。综合上述试验研究结果，可以确定对于本研究中所采用级配的大粒径沥青混合料沥青用量在3.2士0.2%附近时水稳定性最好。 　　（三）抗疲劳性能试验 　　在大量行车荷载的反复作用下，沥青路面可能发生疲劳破坏。沥青路面使用寿命后期出现的裂缝与行驶车辆产生的弯曲应力超过了材料的抗弯强度有关，强调裂缝是疲劳的结果，取决于弯沉的大小和行车荷载重复作用的次数。本文采用的是周期短、费用低的室内小型的疲劳试验。沥青混合料抗弯拉强度和疲劳试验结果如表3和图2所示。 　　 　　 　　从试验数据可以得到如下的结论： 　　（l）在疲劳试验过程中，沥青混凝土梁试件底部的弯拉应变随荷载作用次数的增加总的变化规律是：总应变随加载次数增加而逐渐增大，其增大速度与荷载应力水平有关，应力水平越高，增大的速度越快