高模量沥青混合料模量对比评价.pdf

高模量沥青混合料模量对比评价 胡玲玲 ，卢 辉 ，张 肖宁。 (1．中山大学应用力学与工程系 广州市 510275；2．广州市公路开发公司 广州市 510080 3．华南理 工大学士木与交通学院 广州市 510640) 摘 要 ：介绍 了 3种提高沥青混合料模量 的途径及它们 的作用原理 ，即采用高模量改性沥青 、矿物纤维加强和 界面改性。通过测试试验段 、对 比段沥青混凝土芯样在 40~C条件下 的间接拉伸模量 ，对这几种高模量 改性方法 的效 果进行了对 比评价 。结果表 明采用高模量改性沥青、矿物纤维增强沥青或 PR添加剂改性沥青均能明显提高沥青混 合料的间接拉伸模量 ，从而改善沥青混凝土路面的抗车辙性能；相对而言，高模量改性沥青对混合料的模量提高效果 最为显著，另外两种效果相当。 关键词 ：高模量 ；沥青混合料 ；间接拉伸模量 ；车辙 沥青混合料的抗车辙性能一直是路面研究者关 的固体弹性 ，具有良好的路用性能。测试结果表明， 注的焦点_1]。近年来 的研 究表明，通过采用成品 该沥青满足 PG76—16性能分级要求 ，且 60℃条件 高模量改性沥青L 、纤维加强 及界面改性等 ] 下原样沥青的复数模量高于 10kPa。 可大幅度提高沥青的高温黏度 ，提高沥青混合料的 1．2 矿物纤维改性沥青 模量 ，从而改善沥青混合料的抗车辙性能 。由于沥 矿物纤维改性沥青 ，是指沥青材料中掺加纤维或 青混合料的黏弹性特性 ，高温条件下混合料 的模量 粒子型矿物材料形成 “沥青+纤维”的复合材料。文 较低 ，路面抗流变车辙的能力较差，因此高温条件下 献[8]认为，与普通改性沥青比较，“沥青+纤维”是一 的混合料模量更能反映路面的抗车辙性能。本文以 种有效的全方位提高沥青性能的材料科学方法和手 广东省某高速公路试验段为研究背景，参照 ASTM 段，具有提高材料模量和疲劳寿命以及增黏、增韧等 D4123 的要求 ，对几种高模量沥青混合料进行高 优点。美国在 SMA和 OGFC等混合料 中广泛使用 温条件下的模量测试 以评价其抗车辙性能。 矿物纤维并取得 了成功。本工程所采用的矿物纤维 的产品技术指标如表 1所示。通过在室内对不 同掺 1 沥青及改性剂 量下的矿物纤维改性沥青混合料进行马歇尔、冻融劈 1．1 高模量改性沥青 裂、低温小梁弯曲和车辙试验后，确定出矿物纤维的最 高模量改性沥青是采用特殊 的SBS品种生产 ， 佳掺量应在 0．5 左右 ，并在试验段采用了此掺加量。 在保持聚丁二烯链段 (B)橡胶弹性 的同时，又加强 1．3 界面改性剂 了聚苯乙烯链段 (S)的粉末填充作用 ，提高 了沥青 经对 比分析 ，选用法 国PRPIASTMODULE 表 1 矿物纤维产品技 术指标 量等技术参数。本文采用英 国Cooper试验机 (图 通过 通过 2)进行芯样的间接拉伸劲度模量测试 。Cooper试 平均长度 平均厚度 0 密度 熔点 ． 25mm 0．063mm 颜色 验机适用于 10cm 和 15cm 的圆柱芯样 ，试验时沿 g／cm0 ℃ 筛 ／ 筛 ／％ 芯样的直径方 向(图3)施加半正弦的脉冲荷载 ，从 6 0．005 95 65 灰白 2．55 1500 而产生间接拉伸的水平力 ，水平变形由LVDT 自动