高黏瀝青對混合料路用性能影響研究

鄺海波，丁秀嫻

(長沙市公路橋梁建設有限責任公司，湖南長沙 410021)

開級配抗滑磨耗層(OGFC)由于空隙率較大，能迅速從其內部排走路表雨水，還具有抗滑、抗車轍及降噪等功能，近年來，在我國高速公路得到了廣泛應用。但正是因為較大的空隙率，空氣和雨水容易深入結構內部。若混合料的強度、耐久性及抗水損害性能得不到保證，其使用壽命將受到嚴重影響。現有研究表明，影響OGFC路用性能的關鍵指標是瀝青的60℃黏度，隨著瀝青60℃黏度的增大，混合料的強度和水穩定性將顯著增加，如何提高瀝青的黏度就顯得尤為重要。在瀝青自身性能一定的情況下，提高瀝青黏度的有效途徑就是在瀝青中添加高粘劑。

為此，本文結合我國OGFC應用的實際情況，通過對瀝青混合料摻入高黏劑的研究，系統分析了高黏瀝青對瀝青混合料路用性能的影響，并與普通改性瀝青混合料進行了對比分析。

1 原材料性能

1.1 瀝青和高黏瀝青

采用SBS I－D和高黏改性瀝青性能指標見表1和表2。

1.2 集料

集料采用湖南常德輝綠巖集料，其性能指標見表3。

表1 SBS I－D瀝青性能指標

表2 高黏瀝青性能指標

表3 集料物理性質指標

1.3 混合料類型和級配

采用《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40－2004)中OGFC－13級配的中值(如表4所示)。

表4 OGFC－13級配的中值

2 路用性能分析

2.1 馬歇爾試驗

馬歇爾試驗結果如表5所示。

表5 高黏瀝青混合料馬歇爾試驗結果及要求

2.2 高溫穩定性試驗

采用車轍試驗作為評價高溫穩定性的方法，試驗結果如表6所示。

表6 高黏瀝青混合料車轍試驗結果

從表6可知，高黏瀝青混合料的車轍動穩定度遠大于規范要求的3 000次/mm，與SBS I－D瀝青混合料相比，高黏瀝青混合料的動穩定度比普通改性瀝青混合料大。

2.3 水穩定性試驗

采用浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂強度來評價混合料的水穩定性，試驗結果如表7所示。

從表7可知，高黏瀝青混合料的殘留穩定度和凍融劈裂強度比同SBS改性瀝青試驗結果存在一定差異，其中高黏瀝青混合料比SBS改性瀝青混合料的試驗指標分別高出3%和2%，這充分說明，瀝青粘度越大，與集料的結合作用就越好，在同等情況下，水穩定性也會更好。

表7 浸水穩定度和凍融劈裂試驗結果

另外，本文采用浸水飛散試驗來評價瀝青混合料的水穩性，試驗結果見表8。

表8 浸水飛散性試驗結果

從表8可知，在相同的試驗條件下，由于高黏瀝青具有更高的粘度，使得混合料具有更好的粘結力，試驗的整體性好，高黏瀝青混合料試件的質量損失比SBS瀝青混合料的質量損失要小19%。

2.4 低溫抗裂性能試驗

采用低溫彎曲試驗來評價瀝青混合料的低溫抗裂性能，試驗結果見表9。

表9 混合料低溫彎曲試驗結果

從表9可知，高黏瀝青混合料與SBS改性瀝青混合料在低溫性能方面相差不大。試件破壞的最大彎拉應變值的大小表明混合料在低溫情況下受到彎拉應力時，可以提供較大的變形余地而不至于發生開裂破壞。而彎曲勁度模量表征瀝青混合料在低溫環境下剛度的大小，較小模量表明該混合料具有較好的變形能力，以及柔韌性較好。

3 結語

1)高黏瀝青可以很好改善瀝青混合料的高溫性能和水穩性能，低溫性能也遠滿足規范要求。

2)由于OGFC瀝青混合料空隙率大，采用高黏瀝青可以保證混合料的力學性能，還可以減少瀝青析漏損失，增加瀝青膜厚度，從而能夠改善OGFC瀝青混合料的耐久性能。

［1］ZHANG Xuetao，CHEN Shuping，REN Deliang，et al.Investigation of ageing resistance of high viscosity modified asphalt［J］.Journal of Wuhan University of Technology，2011，33(1):79 －81.

［2］叢卓紅，吳喜榮，鄭南翔，等.高黏度改性劑對瀝青性能的影響［J］.重慶交通大學學報(自然科學版)，2011，30(4):759 －762.

［3］高中軍，何唯平.高粘瀝青改性劑開發及其應用研究［J］.公路，2007(1):68－70.

［4］盧 超，洪偉華，劉至飛，等.瀝青類與改性劑用量對高黏度改性瀝青性能的影響［J］.國外建材科技，2008，29(6):99－101.

［5］劉學亮，余劍英，吳少鵬.高黏度改性瀝青的制備與性能研究［J］.石油瀝青，2007，21(6):7－10.