半柔性路面路用性能研究

謝振翔 于宏明 楊清塵

（1.湛江市公路事務(wù)中心，廣東 524043 ；2.重慶交通大學(xué)工程設(shè)計(jì)研究院有限公司，廣東 400074 ；3.重慶交通大學(xué)， 重慶 400074 ）

1 膠漿配合比的選擇

經(jīng)正交實(shí)驗(yàn)確定配合比為最終確定膠漿的配合比為：水泥100%，粉煤灰10%，微硅粉13%，礦粉14%，水為所有膠凝材料總量的50%。

2 母體瀝青混合料設(shè)計(jì)

2.1 原材料

（1）瀝青：SBS 改性瀝青

（2）粗集料：選用玄武巖

（3）細(xì)集料：選用石灰?guī)r

2.2 礦料級(jí)配的設(shè)計(jì)

本文參考《半柔性路面應(yīng)用技術(shù)指南》[1]采用體積法對(duì)對(duì)半柔性路面瀝青混合料進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要針對(duì)SFAC-13 進(jìn)行研究，經(jīng)參考《半柔性路面應(yīng)用技術(shù)指南》[1]與并且在室內(nèi)進(jìn)行級(jí)配確定試驗(yàn) ，最終將礦料級(jí)配確定如下，見(jiàn)表2.6。

表2.6 礦料級(jí)配

2.4 最佳瀝青用量的確定

本文采用肯塔堡飛散試驗(yàn)與謝倫堡析漏試驗(yàn)[3]相結(jié)合的方式來(lái)確定基體瀝青混合料的最佳油石比，最佳油石比為3.6%。具體馬歇爾相關(guān)指標(biāo)見(jiàn)表2.7。

表2.7 SFAC-13 基體體瀝青混合料馬歇爾指標(biāo)

3 半柔性路面典型結(jié)構(gòu)研究

3.1 高溫穩(wěn)定性

3.1.1 馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)

進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3.1。

表3.1 馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果

灌漿后的馬歇爾對(duì)比灌漿前的馬歇爾其穩(wěn)定度有著顯著的提高，并且馬歇爾的變形量減小很多。柔性的瀝青混合料具有了剛性的特征，從而提高了穩(wěn)定度。

3.1.2 車轍試驗(yàn)

根據(jù)《半柔性路面應(yīng)用技術(shù)指南》[1]要求將灌漿后的SFAC-13 車轍板養(yǎng)護(hù)7 天，養(yǎng)護(hù)結(jié)束再進(jìn)行車轍試驗(yàn)[4]。

車轍試驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)見(jiàn)表3.2。

表3.2 半柔性混合料車轍試驗(yàn)結(jié)果

從表3.2 可以看出，母體瀝青混合料中灌入膠漿后動(dòng)穩(wěn)定度超過(guò)20000次/mm，高溫穩(wěn)定性極其出色，滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）對(duì)瀝青混合料車轍變形的相關(guān)規(guī)定。

綜合分析馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)與車轍試驗(yàn)的結(jié)果，可以證明灌漿后的基體瀝青混合料擁有更好地高溫穩(wěn)定性，并且其高溫性能遠(yuǎn)高普通AC-13 型瀝青混凝土。其原理是膠漿經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)硬化后其具有剛性的特點(diǎn)，膠漿的灌入可以很好的改善瀝青混合料在高溫下易變性的特點(diǎn)，進(jìn)而大大的提高了半柔性路面瀝青混料的高溫穩(wěn)定性，證明了半柔性混合料具有極好的高溫穩(wěn)定性[5]。

3.2 水穩(wěn)性能

3.2.1 浸水馬歇爾

進(jìn)行浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3.4。

表3.4 浸水馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

表3.4 可以看出，灌漿后殘留穩(wěn)定度MS 都有著大幅度的提高，殘留穩(wěn)定度由原來(lái)的84.2%提高到101.8%，增長(zhǎng)了24.89%。灌入膠漿后的混合料提高了水穩(wěn)性能。

3.2.2 凍融劈裂試驗(yàn)

進(jìn)行凍融劈裂試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3.5。

表3.5 凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果

表3.5 可以看出，SFAC-13 的凍融劈裂抗拉強(qiáng)度比由85.35%提高到95.52%，增長(zhǎng)了10.17%。灌入膠漿后的混合料提高了水穩(wěn)性能，與浸水馬歇爾測(cè)試的結(jié)果規(guī)律相同。

3.3 低溫抗裂性能

本文采用低溫彎曲試驗(yàn)對(duì)半柔性材料的低溫性能進(jìn)行分析。

低溫彎曲試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3.6

表3.6 半柔性混合料低溫彎曲試驗(yàn)結(jié)果

半柔性路面材料與普通AC-13 型瀝青混凝土相比，其抗彎拉強(qiáng)度小,破壞彎拉應(yīng)相差不大，其勁度模量要小，可見(jiàn)，半柔性路面材料的低溫抗裂性能要優(yōu)于普通AC 瀝青混凝土。

4 結(jié)論

1、綜合分析馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)與車轍試驗(yàn)的結(jié)果，可以證明灌漿后的基體瀝青混合料擁有更好地高溫穩(wěn)定性，并且其高溫性能遠(yuǎn)高普通AC-13 型瀝青混凝土。其原理是膠漿經(jīng)過(guò)養(yǎng)護(hù)硬化后其具有剛性的特點(diǎn)，膠漿的灌入可以很好的改善瀝青混合料在高溫下易變性的特點(diǎn)，進(jìn)而大大的提高了半柔性路面瀝青混料的高溫穩(wěn)定性，證明了半柔性混合料具有極好的高溫穩(wěn)定性。

2、半柔性路面殘留穩(wěn)定度MS 較灌漿前有著大幅度的提高，殘留穩(wěn)定度由原來(lái)的84.2%提高到101.8%，增長(zhǎng)了24.89%。灌入膠漿后的混合料提高了水穩(wěn)性能。

3、半柔性路面材料與普通AC-13 型瀝青混凝土相比，其抗彎拉強(qiáng)度小,破壞彎拉應(yīng)相差不大，其勁度模量要小，可見(jiàn)，半柔性路面材料的低溫抗裂性能要優(yōu)于普通AC 瀝青混凝土。