摘要: |
沥青路面的病害类型有泛油、裂缝、车辙、松散等,而水的存在必然加速了各种病害类型的形成与发展,这就是沥青路面的水损害。在诸多可控因素中,集料的岩石性质对沥青混合料水稳定性影响最大。片麻岩、花岗岩和砂岩等酸性集料由于与沥青较差的粘附性而使其在公路建设中得不到广泛应用。中国地域辽阔、地质构造千差万别,在一些富含酸性石料地区若仍一味追求使用碱、中性石料,势必会提高工程造价,延长工程建设工期。在这种情况下,应积极想办法就地取材、因地制宜,合理利用当地石材,既降低了工程造价,节约了资金,缩短了工期,又带动了沿线经济的发展,造福当地百姓。本文结合实际工程项目,以片麻岩酸性集料为例,研究片麻岩沥青混合料的制备和各种路用性能,尤其是水稳定性能方面,为片麻岩沥青混合料的广泛应用奠定基础。
⑴研究了水损害改善填料消石灰对沥青胶浆流变性能的影响,结果表明合适掺量的消石灰可使沥青胶浆针入度下降、软化点升高、粘度增大、温度敏感性下降,并能够增大沥青胶浆的复合剪切模量,且30~40℃之间为消石灰掺量影响复合剪切模量的敏感温度区。
⑵采用浸水马歇尔、冻融劈裂、动态模量和间接拉伸疲劳试验方法研究各种改善措施对片麻岩沥青混合料性能的影响。结果表明:掺加合适含量的消石灰和石灰岩细集料取代两种组合改善方法可以很大程度地提高片麻岩沥青混合料抗水损害性能和高温稳定性,增加动态模量,且当应力水平小于1.0MPa时,两种组合改善方法下的片麻岩沥青混合料疲劳寿命优于石灰岩混合料。
⑶研究了浸水和冻融两种水损害处理条件对片麻岩沥青混合料蠕变性能和弯曲疲劳性能的影响。结果表明:浸水处理后混合料蠕变总应变和永久应变是分别是常规试件的1.4和1.5倍,且降低蠕变劲度模量幅度达27%;在小于300με的变形条件下,浸水条件处理后的片麻岩沥青混合料疲劳特性优于常规疲劳特性,但整体看来浸水和冻融水损害明显降低沥青混合料的疲劳性能。
⑷本文认为:消石灰和石灰岩细集料取代两种组合改善方法可以明显提高片麻岩沥青混合料的各种路用性能,使其满足实际工程应用要求,其中消石灰最佳掺量为混合料总量的1%。 |