冷拌瀝青混合料性能試驗(yàn)研究

長(zhǎng)應(yīng)海

（甘肅省臨夏公路管理局，甘肅臨夏731100）

冷拌瀝青混合料性能試驗(yàn)研究

長(zhǎng)應(yīng)海

（甘肅省臨夏公路管理局，甘肅臨夏731100）

采用冷拌改性瀝青，對(duì)不同瀝青用量和級(jí)配的熱瀝青及冷拌瀝青混合料路用性能進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。結(jié)果表明：普通熱瀝青混合料比冷拌瀝青混合料的空隙率小，V MA比冷拌瀝青混合料低；冷拌瀝青混合料路用性能稍低于普通熱瀝青混合料，但均滿足規(guī)范要求，而且冷拌瀝青混合料適用性廣，受氣候影響小，綠色環(huán)保，在應(yīng)用價(jià)值及前景方面具有優(yōu)勢(shì)。研究結(jié)果為冷拌瀝青混合料的廣泛應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)和試驗(yàn)支撐。

瀝青路面；冷拌瀝青混合料；配合比設(shè)計(jì)；路用性能

0 引言

隨著中國(guó)公路通車?yán)锍痰拇蠓仍黾樱徽撛谛陆ㄟ€是維修工程中[1-3]，瀝青混合料的用量均極其龐大，而通常采用的熱拌瀝青混合料因其高能耗、高污染及施工不便等問(wèn)題，使得行業(yè)對(duì)新型瀝青混合料的需求非常急迫。冷拌瀝青混合料[4，5]維修技術(shù)是瀝青路面維修的一大工藝性革命，它克服了熱拌瀝青混合料在修補(bǔ)瀝青路面的過(guò)程中受季節(jié)、天氣、溫度的限制，以及在修補(bǔ)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行瀝青加熱所造成的環(huán)境污染等弊端，是一種施工簡(jiǎn)便、成本低、綠色環(huán)保及社會(huì)效益顯著的路面修筑及養(yǎng)護(hù)材料[6]。本文對(duì)普通熱瀝青混合料和冷拌瀝青混合料進(jìn)行性能試驗(yàn)對(duì)比研究。

1 瀝青材料

根據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（J T G E20—2011）測(cè)試了本文試驗(yàn)用普通熱瀝青和冷拌混合料用瀝青的性能指標(biāo)，如表1、表2所示。

瀝青試驗(yàn)結(jié)果表明，冷拌瀝青中輕油分含量高，導(dǎo)致其針入度大，但延度和軟化點(diǎn)較普通熱瀝青低很多，從而能夠?qū)崿F(xiàn)常溫下瀝青與集料的拌合。

2 馬歇爾試驗(yàn)

2.1 最佳油石比確定

分別采用普通熱瀝青及冷拌瀝青成型A C-13、A C-16、SMA-13三類瀝青混合料，并進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，按照馬歇爾設(shè)計(jì)法，得到3種混合料最佳油石比，如表3所示。

表1 普通熱瀝青指標(biāo)

表2 冷拌瀝青蒸殘物指標(biāo)

表3 不同混合料類型最佳油石比

2.2 馬歇爾參數(shù)

根據(jù)表3的最佳油石比進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，得到馬歇爾性能參數(shù)，見(jiàn)表4～表6。

表4 AC-13混合料參數(shù)

表5 AC-16混合料參數(shù)

表6 SMA-13混合料參數(shù)

由馬歇爾試驗(yàn)參數(shù)可知：在同為最佳油石比的情況下，冷拌瀝青混合料的毛體積密度相比較于普通熱瀝青混合料偏小，而空隙率偏大；普通熱瀝青混合料的V MA比冷拌瀝青混合料低，普通熱瀝青混合料V F A大于冷拌瀝青混合料。冷拌瀝青混合料A C-13和A C-16具有更強(qiáng)的抗變形能力，而冷拌瀝青混合料SMA-13混合料的抗變形能力大大減弱。從級(jí)配角度來(lái)看，連續(xù)型密級(jí)配冷拌瀝青混合料A C-13和A C-16的性能與熱拌瀝青混合料相差不大，但冷拌瀝青混合料SMA-13的穩(wěn)定度和流值都相對(duì)較差。

3 冷拌瀝青混合料高溫穩(wěn)定性

3.1 車轍試驗(yàn)方案

車轍試驗(yàn)級(jí)配為A C-13、A C-16和SMA-13，按照馬歇爾設(shè)計(jì)的最佳油石比進(jìn)行車轍板成型，成型后將試件連同試模放入（60±0.5）℃的恒溫烘箱中，保溫時(shí)間不少于5 h，最多不能超過(guò)24 h，然后采用車轍儀進(jìn)行試驗(yàn)。

3.2 車轍試驗(yàn)結(jié)果與分析

車轍試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 冷拌瀝青混合料車轍試驗(yàn)結(jié)果

由表7可見(jiàn)，冷拌瀝青混合料抗車轍能力較常規(guī)瀝青混合料弱，普通熱瀝青混合料SMA-13具有最大的動(dòng)穩(wěn)定度，冷拌瀝青混合料SMA-13的動(dòng)穩(wěn)定度最低。

4 冷拌瀝青混合料水穩(wěn)定性能

4.1 試驗(yàn)方法

本文采用水煮法對(duì)冷拌瀝青、普通熱瀝青進(jìn)行剝落度對(duì)比試驗(yàn)，集料選用石灰?guī)r、花崗巖和玄武巖。按照水煮法的試驗(yàn)規(guī)程，將粘附有常溫瀝青、普通熱瀝青的可以通過(guò)16 mm的13.2 mm篩孔集料放到微沸水中水煮5 m in，按照瀝青的剝落程度對(duì)其粘附性進(jìn)行等級(jí)評(píng)價(jià)；對(duì)于混合料水穩(wěn)定性，采用浸水馬歇爾方法確定。

4.2 水穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果

瀝青粘附性試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8，混合料水穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表9。

表8 瀝青與集料粘附性試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)表明兩種瀝青的粘附性隨石料性質(zhì)的變化并不明顯，使用普通熱瀝青的各種石料粘附性（5級(jí)）比使用常溫瀝青的石料粘附性（4級(jí)）好。

浸水馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果表明，普通熱瀝青混合料的馬歇爾殘留穩(wěn)定度大于冷拌瀝青混合料，說(shuō)明冷拌瀝青混合料水穩(wěn)定性較普通熱瀝青混合料差。但因冷拌瀝青混合料的馬歇爾殘留穩(wěn)定度仍能滿足規(guī)范要求，所以它還是具有較好的水穩(wěn)定性能。

表9 浸水馬歇爾試驗(yàn)數(shù)據(jù)

5 結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)馬歇爾試驗(yàn)確定了各種冷拌瀝青混合料的最佳油石比；冷拌A C-13最佳油石比為4.50%，冷拌A C-16最佳油石比為4.13%，冷拌SMA-13最佳油石比為6.02%。

（2）馬歇爾試驗(yàn)表明普通熱瀝青混合料比冷拌瀝青混合料的空隙率小，普通熱瀝青混合料的V MA比冷拌瀝青混合料低；在最佳油石比的狀態(tài)下，普通熱瀝青混合料V F A大于冷拌瀝青混合料。冷拌瀝青混合料A C-13和A C-16具有更強(qiáng)的抗變形能力，而冷拌瀝青混合料SMA-13的抗變形能力較弱。

（3）冷拌瀝青混合料抗車轍能力較常規(guī)瀝青混合料差，普通熱瀝青混合料SMA-13具有最大的動(dòng)穩(wěn)定度，冷拌瀝青混合料SMA-13的動(dòng)穩(wěn)定度最低。冷拌瀝青混合料的馬歇爾殘留穩(wěn)定度雖然小于普通熱瀝青混合料，但仍能滿足規(guī)范要求，因此冷拌瀝青混合料還是具有較好的水穩(wěn)定性能。

[1]李峰，黃頌昌，徐劍，等.冷補(bǔ)瀝青混合料組成設(shè)計(jì)研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，32（14）：79-82.

[2]劉華鈞.淺析冷鋪瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)方法[J].山西建筑，2006，32(3):167-168.

[3]張濤.冷拌冷鋪瀝青混合料的研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2007.

[4]杜鵑.儲(chǔ)存式冷鋪瀝青混合料的研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2001.

[5]劉勇.冷鋪瀝青混合料的水穩(wěn)定性研究[D].上海：同濟(jì)大學(xué)，2008.

[6]彭東波.冷補(bǔ)瀝青混合料礦料級(jí)配研究[D].重慶：重慶交通大學(xué)，2012.

U416.2

A

1009-7716（2017）06-0261-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.06.077

2017-03-17

長(zhǎng)應(yīng)海（1969-），男，甘肅臨夏人，高級(jí)工程師，從事道路施工與管理工作。