（道路與鐵道工程專業(yè)論文）水泥混凝土路面SEAM改性瀝青罩面技術(shù)研究.pdf

摘要在瀝青混合料拌和過(guò)程中直接投放s e a m 改性瀝青改性劑，可以減少瀝青用量，提高瀝青混合料的強(qiáng)度與模量，改善瀝青路面的抗車(chē)轍和抗疲勞丌裂性能，降低施工溫度，節(jié)能減排，s e a m 改性瀝青被稱是一種節(jié)能及性能優(yōu)越的路面材料，本文結(jié)合煙臺(tái)威海高速試驗(yàn)路，對(duì)舊水泥路面s e a m 硫磺加強(qiáng)改性瀝青罩面使用性能和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行一體化研究。通過(guò)大量的室內(nèi)試驗(yàn)對(duì)s e a m 改性瀝青混合料的高低溫性能、疲勞性能和抗水損壞性能進(jìn)行了研究，并且通過(guò)疲勞模擬反射裂縫試驗(yàn)對(duì)s e a m 改性瀝青混合料在加鋪層中的工作狀態(tài)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。同時(shí)由于s e a m 改性瀝青混合料的模量與一般瀝青混合料不同，目前缺少對(duì)s e a m 改性瀝青加鋪層力學(xué)性能的研究，所以對(duì)s e a m 改性瀝青加鋪層荷載和溫度共同作用下的耦合應(yīng)力進(jìn)行了研究。本文對(duì)舊水泥混凝土路面進(jìn)行合理路段劃分，然后針對(duì)原水泥混凝土路面不同加鋪要求進(jìn)行相應(yīng)加鋪設(shè)計(jì)。且在對(duì)舊水泥混凝土路面破壞分級(jí)及交通量、溫度區(qū)劃對(duì)加鋪層結(jié)構(gòu)影響研究的基礎(chǔ)上，提出了不同破壞程度下基于原路面破壞分級(jí)和溫度區(qū)劃的s e a m 加鋪舊水泥混凝土路面的典型路面結(jié)構(gòu)。并在研究加鋪層可靠度理論的基礎(chǔ)上提出了s e a m 加鋪層的基于路面使用壽命的可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，最后在分析s e a m 改性瀝青混合料抗壓回彈模量試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上提出了s e a m 改性瀝青混合料設(shè)計(jì)參數(shù)。關(guān)鍵詞：水泥混凝土路面；s e a m ；改性瀝青；罩面；可靠度a b s t r a c ti fs e a mm o d i f i e ri sp u td i r e c t l yw h i l ea s p h a l tm i x t u r ei sm i x e d ，i tm a yr e d u c et h ea s p h a l tc o n t e n t ,e n h a n c es t r e n g t ha n dm o d u l u so fa s p h a l tm i x t u r e ，i m p r o v er u t t i n gr e s i s t a n c ea n df a t i g u er e s i s t a n c e ，r e d u c et h ec o n s t r u c t i o nt e m p e r a t u r e ，s a v ee n e r g ya n dr e d u c te m i s s i o np l a t o o n ，t h es e a mm o d i f i e da s p h a l tw a ss a i do fak i n do fe n e r g ys a v i n ga n ds u p e r i o rp e r f o r m a n c ep a v e m e n ym a t e r i a l s ，t h i sa r t i c l er e s e a r c h e st h et e c h n o l o g yo fs e a mm o d i f i e da s p h a l to v e r l a yo f c o n c r e t ec e m e n tp a v e m e n t , b a s e do nt h ey a n t a i w e i h a ih i g h - s p e e dt e s tr o a d h i g h a n d 1 0 wt e m p e r a t u r ep e r f o r m a n c e ，f a t i g u er e s i s t a n c ep e r f o r m a n c ea n dw a t e rr e s i s t a n c ep e r f o r m a n c eo fs e a mm o d i f i e da s p h a l tm i x t u r ea r es t u d i e db yt h em a s s i v el a b o r a t o r yt e s t , a n dt h ew o r k i n gs t a t u so fs e a mm o d i f i e da s p h a l tm i x t u r eo v e r l a yi se v a l u a t e db yt h ew e a r ys i m u l a t i o nr e f l e c t i o nc r a c ke x p e r i m e n t b e c a u s et h em o d u l u so fs e a ma s p h a l tm i x t u r ei sd i f f e r e n tf r o mc o m m o na s p h a l tm i x t u 陀。a n dl a c ko fm e c h a n i c a lp r o p e r t i e sr e s e a r c ho ft h es e a mm o d i f i e da s p h a l to v e r l a y , i ti sn e c e s s a r yt or e s e a r c ht h ec o u p l i n gs t r e s so fs e a mm o d i f i e da s p h a l to v e r l a y b e c a u s et h ed e s t r o yc o n d i t i o no fc o n c r e t ec e m e n tp a v e m e n ti sn o ts a m e ，i th a st h ef u n c t i o n a l i t ya n dt h ec o n s t i t u t i v eq u e s t i o na tt h es a m et i m e ，s 0i ti sn e c e s s a r yt od i v i d et h eo l dc o n c r e t ep a v e m e n ti n t ot e a s o n a b l er o a ds e c t i o nd i v i s i o na c c o r d i n gt ot h ed i f f e r e n c eo fo l dp a v e m e n td e s t r u c t i o nc o n d i t i o na n dc o n s t i t u t i v eq u e s t i o n ，a n dt h e nc a l t yo nd i f f e r e n to v e r l a ys c h e m ei nt h ev i e wo fd i f f e r e n tr e q u e s t b a s e do nt h er e s e 繃c ho fd i v i s i o no fo l dc o n c r e t ep a v e m e n ta n dt h ei n f l u e n c eo ft r a f f i cv o l u m ea n dt e m p e r a t u r ed i v i s i o nt oo v e r l a ys t r u c t u r e ，t h ea r t i c l ep r o p o s et h et y p i c a lp a v e m e n ts t r u c t u r eo fs e a mm o d i f i e da s p h a l tl a y e ro fo l dc o n c r e t ep a v e m e n tw i t hd i f f e r e n td e s t r u c t i o nc o n d i t i o n ，w h i c hb a s eo nt h ed i v i s i o no fd e s t r u c t i o nc o n d i t i o na n dt e m p e r a t u r e a n dt h er e l i a b i l i t yd e s i g ns t a n d a r do fs e a mm o d i f i e da s p h a l to v e r l a yi sp r o p o s e db a s e do nt h er e s e a r c ho ft h er e l i a b i l i t yo fo v e r l a y , a n df i n a l l yt h ed e s i g nv a r i a b l eo fs e a mm o d i f i e da s p h a l ti sp r o p o s e db ya n a l y s i so ft e n t a t i v ed a t a k e yw o r d s ：c e m e n tc o n c r e t ep a v e m e n t ；s u l p h u r - e x t e n d e da s p h a l tm o d i f i e r ；m o d i f i e da s p h a l t ；o v e r l a y ；r e l i a b i l i t y長(zhǎng)安人學(xué)碩：l 二學(xué)位論文1 1 課題研究的目的和意義第一章緒論從2 0 世紀(jì)7 0 年代開(kāi)始，隨著水泥混凝土路面修筑技術(shù)的逐步改進(jìn)，質(zhì)量的不斷提高，加之水泥混凝土路面的適應(yīng)性及抗災(zāi)能力強(qiáng)，能較好的滿足現(xiàn)代交通需求等特點(diǎn)，水泥混凝土路面得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。在高速公路路面結(jié)構(gòu)中，水泥混凝土路面約占2 3 ，成為我國(guó)公路的重要組成部分。然而由于交通的日益重型化及交通量的大幅度增長(zhǎng)，加之設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)、使用等多種綜合因素的影響，加速了路面的損壞，目前很多高等級(jí)公路正處于維修、待修狀態(tài)，嚴(yán)重影響了道路的服務(wù)水平及車(chē)輛的行駛安全。采用瀝青加鋪層作為原路面的罩面層是一種非常典型的補(bǔ)強(qiáng)方法。對(duì)于水泥路面，這種形式的路面結(jié)構(gòu)能吸收兩種材料的優(yōu)點(diǎn)，原有水泥路面可以提供穩(wěn)定、堅(jiān)實(shí)的基層，瀝青罩面層可以提供摩阻系數(shù)高、平整度好的表面層，大大改善了路面的使用性h - 匕i s 【1 2 , 3 1 。近年來(lái)石油的價(jià)格高居不下，導(dǎo)致瀝青的價(jià)格不斷上漲。因此，一直有人尋找瀝青的代替品。此時(shí)美國(guó)洛克邦得公司在硫磺中增加一種煙霧抑制劑制成s e a m 顆粒，s e a m 是s u l p h u r - e x t e n d e da s p h a l tm o d i f i e r 的簡(jiǎn)稱，即硫磺稀釋瀝青改性劑。s e a m 在常溫下呈黑褐色顆粒狀，易于操作，易于在熱瀝青混合料中熔化，并且由于在硫磺中添加了煙霧抑制劑，s e a m 在1 5 0 以下不產(chǎn)生h 2 s 、s 0 2 ，硫蒸汽的濃度也很低，產(chǎn)生的氣味對(duì)人的副作用比起其他改性劑的副作用要小許多。同時(shí)s e a m 中的添加劑提高了瀝青的質(zhì)量和瀝青混合料的強(qiáng)度和耐久性，使得s e a m 改性瀝青混合料與其他常規(guī)瀝青混合料相比，s e m a 瀝青混合料路面幾乎看不到泛油現(xiàn)象，抗車(chē)轍性能明顯提高，路面橫向裂紋少而輕，道路的使用壽命較長(zhǎng)，維修費(fèi)用低，同時(shí)對(duì)一些質(zhì)量較差石料的混凝土，適量添加s e a m 則對(duì)其有明顯的補(bǔ)強(qiáng)作用【4 5 6 l 。根據(jù)國(guó)際硫磺權(quán)威機(jī)構(gòu)和美國(guó)硫研究院調(diào)查統(tǒng)計(jì)，由于目前世界上大量硫磺的積累和今后每年從石油和天然氣中回收的硫磺產(chǎn)量的不斷增加，世界上硫磺供大于求的趨勢(shì)在將來(lái)近二三十年內(nèi)不會(huì)改變。其使用硫磺添加劑的潛力可達(dá)2 0 0 3 0 0 萬(wàn)噸年。在中國(guó)目前硫磺的價(jià)格約為人民幣5 0 0 6 0 0 元噸，而工業(yè)普通瀝青價(jià)格約為人民幣2 5 0 0 3 0 0 0 元噸。故硫磺改性瀝青可以填補(bǔ)對(duì)高質(zhì)量瀝青的依賴而且可以降低公路投資，提高公路質(zhì)量。國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者的研究表明，在瀝青混合料拌和過(guò)程中直接投放s e a m 改性瀝青改第一章緒論性劑，可以減少瀝青用量，提高瀝青混合料的強(qiáng)度與模量，改善瀝青路面的抗車(chē)轍和抗疲勞開(kāi)裂性能，降低施工溫度，節(jié)能減排，s e a m 改性瀝青被稱是一種節(jié)能及性能優(yōu)越的路面材料，因此有必要對(duì)其在舊水泥混凝土路面罩面應(yīng)用進(jìn)行研究，為以后舊水泥混凝土路面加鋪材料的選擇提供一種新思路【7 1 。鑒于此，本文結(jié)合實(shí)際工程，以煙臺(tái)一威海高速試驗(yàn)路為依托，通過(guò)對(duì)當(dāng)?shù)厮嗷炷谅访媸褂脿顩r調(diào)查檢測(cè)及路面病害處治，在加鋪層力學(xué)特性分析基礎(chǔ)上，研究s e a m 瀝青罩面層材料和層間材料組成及性能，進(jìn)行多種室內(nèi)試驗(yàn)驗(yàn)證，并鋪筑試驗(yàn)路進(jìn)行論證，對(duì)舊水泥路面s e a m 硫磺加強(qiáng)改性瀝青罩面設(shè)計(jì)方法和施工措施進(jìn)行一體化研究。1 2s e a m 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1 2 1 國(guó)外研究現(xiàn)狀s e a m 技術(shù)是在北美s e a 技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展的新型低嗅環(huán)保型專利瀝青混合料添加劑產(chǎn)品，s e a 技術(shù)在1 9 7 0 年代末和1 9 8 0 年代初得到了廣泛的應(yīng)用，在美國(guó)和加拿大鋪筑了大量的試驗(yàn)路，美國(guó)聯(lián)邦高速公路管理局1 9 8 5 年成立專門(mén)研究小組調(diào)查總結(jié)美國(guó)硫磺瀝青公路建設(shè)技術(shù)( 包括s e a m 技術(shù)) 。從1 9 8 5 年到1 9 8 6 年，該研究小組成員對(duì)1 8 州的2 6 個(gè)s e a m 實(shí)驗(yàn)公路項(xiàng)目進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)檢查。通過(guò)與同時(shí)建設(shè)的瀝青路面公路對(duì)照比較，對(duì)s e a m 瀝青路面公路質(zhì)量和性能進(jìn)行測(cè)定和評(píng)估。1 9 9 4 年至1 9 9 6年間，通過(guò)對(duì)1 4 個(gè)州的1 7 條s e a m 實(shí)驗(yàn)公路段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣，實(shí)驗(yàn)室測(cè)定，研究結(jié)果表明：s e a m 瀝青路面實(shí)驗(yàn)公路與同時(shí)建設(shè)的其他瀝青路面公路沒(méi)有本質(zhì)上的差別，但在抗軟化開(kāi)裂、抗水侵蝕、降低延度( t s r ) 和彈性變化恢復(fù)比率幾個(gè)方面表現(xiàn)出較好的特性1 4 6 j 。s e a m 專利技術(shù)在2 0 0 0 年左右從s e a 早期技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的，在使用時(shí)伴隨產(chǎn)生的氣味和不良?xì)怏w大大降低，添加劑材料的使用方便程度大大提高，改良性能穩(wěn)定。一直以來(lái)，北美道路研究者對(duì)利用硫磺作為瀝青添加劑來(lái)強(qiáng)化和部分代替瀝青作為公路建筑材料進(jìn)行了許多研究。2 0 0 0 年以來(lái)，s e a m 技術(shù)已經(jīng)在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州應(yīng)用于多條重要干線和拉斯維加斯市政道路的大修工程。2 0 0 2 年，s e a m 技術(shù)應(yīng)用于舊金山奧克蘭港的集裝箱碼頭。2 0 0 3年4 月，世界專業(yè)硫研究機(jī)構(gòu)國(guó)際硫研究所發(fā)表文章對(duì)s e a m 瀝青公路材料應(yīng)用予以2長(zhǎng)安火學(xué)碩i - 學(xué)位論文肯定。近年來(lái)s e a m 改性瀝青在世界范圍內(nèi)已經(jīng)有大量的典型工程，其中比較典型的有加拿大卡爾加里的市政道理改造和加拿大溫哥華2 0 1 0 年冬奧會(huì)試驗(yàn)路s e at os k y 項(xiàng)目。2 0 0 4 年殼牌公司將s e a m 改性瀝青技術(shù)用于加拿大卡爾加里的市政道理改造?？柤永锸堑湫偷拇箨懶詺夂?，冬夏溫差極大，夏天最高氣溫達(dá)到3 5 以上，而冬季經(jīng)常隨著寒流的到來(lái)，氣溫急劇下降到零下4 0 c 左右。使用硫磺改性瀝青技術(shù)的路段在2 0 0 7 年初路面仍然良好，沒(méi)有出現(xiàn)高溫車(chē)轍和溫度裂縫等病害。2 0 0 8 年1 0 月，殼牌團(tuán)隊(duì)在加拿大溫哥華為2 0 1 0 年冬奧會(huì)進(jìn)行一項(xiàng)重要的鋪設(shè)試驗(yàn)s e a t os k y 項(xiàng)目。三個(gè)試驗(yàn)段已經(jīng)在十一月鋪設(shè)完畢。鋪設(shè)地點(diǎn)經(jīng)過(guò)了精心的選擇，以便評(píng)估鋪設(shè)材料在嚴(yán)酷天氣條件下的性能。試驗(yàn)區(qū)鋪設(shè)的溫度在1 - 5 c 之間進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)不斷地證實(shí)殼牌硫磺改性瀝青的優(yōu)異性能，進(jìn)一步證實(shí)了硫磺改性瀝青良好的使用性能。近年來(lái)俄羅斯也開(kāi)始研究硫磺瀝青的應(yīng)用，并形成了比較成熟的做法，即采用一種渦流層設(shè)備，加入硫磺、石油瀝青及低分子高石蠟基重油，經(jīng)充分混合，將混合物分散在混合料中，操作溫度1 3 0 1 4 0 ，時(shí)間2 5 s ，高石蠟基重油用作改性劑，是為了改善可塑性，制成的膠結(jié)料中硫磺用量為1 0 5 0 ，一般采用4 0 的硫磺替代瀝青。這種硫磺改性瀝青具有粘附性強(qiáng)、可塑性高、高溫穩(wěn)定性好、憎水性好、抗腐蝕性能好、機(jī)械強(qiáng)度高、耐旱性能良好的特點(diǎn)。1 2 2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)對(duì)s e a m 瀝青混合料的研究起步較晚，對(duì)硫磺瀝青路面的研究較少，直到2 0 0 1 年加拿大的殼牌公司發(fā)明了新型s e a m 材料向中國(guó)推廣才逐步開(kāi)始對(duì)硫磺改性瀝青在道路方面應(yīng)用的研究。其中有代表性的有2 0 0 3 年s e a m 技術(shù)應(yīng)用于陜西西安一寶雞高速公路的大修試驗(yàn)段，見(jiàn)圖1 1 ，經(jīng)過(guò)幾年的運(yùn)營(yíng)，效果良好。殼牌s e a m 上一代混合料改性劑技術(shù)自2 0 0 6 年以來(lái)已經(jīng)在中國(guó)大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，主要在江蘇省無(wú)錫3 4 2 省道、無(wú)錫市春陽(yáng)路、南京1 2 3 省道、2 0 4 國(guó)道太倉(cāng)段、上海多條市政道路、黑龍江省牡丹江市干線公路、遼寧大連金港路、河南省鄭石高速公路等多條道理建設(shè)項(xiàng)目中使用。自2 0 0 8 年初開(kāi)始，鑒于殼牌s e a m 上一代混合料改性劑技術(shù)的優(yōu)異性能，升級(jí)后第一章緒論的殼牌硫磺改性瀝青技術(shù)t h i o p a v e 改性瀝青混合料在國(guó)內(nèi)外得到進(jìn)一步的推廣使用，其中云南個(gè)屯一級(jí)公路項(xiàng)目比較有代表性，見(jiàn)圖1 2 。云南個(gè)屯一級(jí)公路是紅河洲連接“世界錫礦之都”云南工業(yè)鐘振娥個(gè)舊和紅河洲府所在地蒙自的重要通道。由于云南當(dāng)?shù)氐氖仙a(chǎn)條件有限，個(gè)屯項(xiàng)目指揮部嘗試采用多種方法使混合料的質(zhì)量滿足要求，最后確認(rèn)使用硫磺添加劑是性價(jià)比最高的技術(shù)解決方案，在全部中面層和上面層中采用了硫磺改性技術(shù)。道路的使用性能良好，進(jìn)一步證明了s e a m 顆粒對(duì)一些質(zhì)量較差石料的混凝土有明顯的補(bǔ)強(qiáng)作用。圖1 1 西寶高速圖1 2完成半幅施工個(gè)屯一級(jí)公路近年來(lái)中國(guó)的學(xué)者對(duì)s e a m 本身的物理化學(xué)性質(zhì)、s e a m 改性瀝青混合料設(shè)計(jì)、s e a m 改性瀝青的路用性能和s e a m 改性瀝青的機(jī)理等進(jìn)行了研究，比較有代表性的有2 0 0 5 年同濟(jì)大學(xué)的孫立軍教授對(duì)高性能s e a m 改性瀝青混合料設(shè)計(jì)及其性能的研究；2 0 0 5 的1 2 月廣東汕頭公路工程質(zhì)量監(jiān)督站的鐘偉杰對(duì)s e a m 改性瀝青改性機(jī)理及其性能的研究；以及許多研究單位和改性瀝青廠家對(duì)改性瀝青的作用機(jī)理剖析，最多的是采用微觀結(jié)構(gòu)分析方法，對(duì)比高聚物改性瀝青改性前后瀝青體系的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)( 如4k 安大學(xué)顧- l ：學(xué)位論文微觀結(jié)構(gòu)、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)等) 等發(fā)生的變化，以討論改性劑對(duì)瀝青性能的影響，并試圖分析宏觀性能與結(jié)構(gòu)的聯(lián)系【1 7 , 1 8 】。目前國(guó)內(nèi)s e a m 的使用說(shuō)明都是直接從國(guó)外的使用經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)得來(lái)的，沒(méi)有對(duì)產(chǎn)品的改性原理進(jìn)行說(shuō)明，并且國(guó)內(nèi)對(duì)s e a m 的研究和應(yīng)用較少，在技術(shù)上只能照搬照抄國(guó)外，而在產(chǎn)品使用中涉及的原材料種類、規(guī)格以及生產(chǎn)和施工機(jī)械的差異還有道路設(shè)計(jì)方法等細(xì)節(jié)上存在的中外差異，造成了在國(guó)內(nèi)使用中出現(xiàn)很多技術(shù)難題，從而給s e a m 產(chǎn)品的推廣應(yīng)用造成障礙，因此有必要對(duì)s e a m 改性瀝青混合料的使用性能和力學(xué)性能進(jìn)行研究，在此基礎(chǔ)上提出適合中國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)方法的設(shè)計(jì)參數(shù)和加鋪層典型結(jié)構(gòu)，為s e a m 改性瀝青混合料在中國(guó)的應(yīng)用提供技術(shù)支持【8 ，9 】。1 2 3 國(guó)內(nèi)外研究中存在的問(wèn)題目前關(guān)于s e a m 方面的研究主要集中在改性機(jī)理及其路用性能的研究，但缺少對(duì)其使用性能及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)方面的研究，故國(guó)內(nèi)外研究存在以下問(wèn)題：p( 1 ) 對(duì)s e a m 改性瀝青混合料性能的研究停留在某個(gè)摻量下的室內(nèi)試驗(yàn)及小規(guī)模的試驗(yàn)路上的研究，沒(méi)有形成一個(gè)系統(tǒng)的研究。( 2 ) 沒(méi)有充分挖掘出硫磺改性瀝青在路面上應(yīng)用的前景，缺少對(duì)水泥混凝土路面s e a m 加鋪層力學(xué)性能、使用性能及其設(shè)計(jì)方法的相關(guān)研究。( 3 ) 沒(méi)有充分考慮交通量和溫度區(qū)劃等條件對(duì)s e a m 改性瀝青混合料性能的影響，從而沒(méi)有針對(duì)不同的使用條件提出相應(yīng)的s e a m 改性瀝青路面結(jié)構(gòu)。( 4 ) 已有研究沒(méi)有針對(duì)s e a m 改性瀝青混合料的性能提出其設(shè)計(jì)參數(shù)，為s e a m的廣泛應(yīng)用提供技術(shù)支持。上述問(wèn)題的存在使我們對(duì)s e a m 改性瀝青及其混合料的性能了解不全面，并且對(duì)其在水泥混凝土加鋪層中的應(yīng)用的科學(xué)性和合理性存在疑問(wèn)，所以有必要加深對(duì)s e a m改性瀝青混合料使用性能、設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)參數(shù)等方面的研究，一方面挖掘出硫磺改性瀝青在路面加鋪上的應(yīng)用前景，另一方面為提高加鋪層使用性能尋求新材料。1 3 課題研究?jī)?nèi)容本文采用理論與實(shí)踐相結(jié)合的方法對(duì)水泥混凝土s e a m 改性瀝青罩面的材料組成、使用性能進(jìn)行了研究，并進(jìn)行了s e a m 改性瀝青罩面的應(yīng)力分析，最后通過(guò)試驗(yàn)路進(jìn)一步驗(yàn)證了水泥混凝土路面s e a m 改性瀝青罩面的可行性、經(jīng)濟(jì)性和合理性。本研究第一章緒論主要包含以下內(nèi)容：( 1 ) 研究s e a m 改性瀝青的改性機(jī)理，并通過(guò)瀝青的三大指標(biāo)試驗(yàn)全面系統(tǒng)的研究s e a m 改性瀝青的感溫性、高溫穩(wěn)定性、低溫延度，同時(shí)分析了針入度、軟化點(diǎn)和延度這三個(gè)指標(biāo)對(duì)s e a m 改性瀝青性能進(jìn)行評(píng)價(jià)的合理性。( 2 ) 研究不同摻量下s e a m 改性瀝青混合料的設(shè)計(jì)參數(shù)、高低溫性能、水穩(wěn)定性和抗疲勞性能，在深入分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，對(duì)不同摻量下s e a m 改性瀝青混合料的性能進(jìn)行系統(tǒng)性的評(píng)價(jià)。( 3 ) 研究水泥混凝土路面s e a m 改性瀝青罩面的力學(xué)特性，利用有限元軟件分析s e a m 加鋪層模量、厚度、應(yīng)力吸收層厚度以及溫度變化對(duì)瀝青面層耦合應(yīng)力的影響。( 4 ) 研究舊水泥混凝土路面狀況評(píng)定與路段合理劃分，分析了交通量和溫度區(qū)劃對(duì)s e a m 改性瀝青罩面結(jié)構(gòu)的影響，提出基于交通量和溫度區(qū)劃的s e a m 加鋪層典型結(jié)構(gòu)。( 5 ) 分析國(guó)內(nèi)外瀝青路面設(shè)計(jì)方法和水泥混凝土路面瀝青加鋪層設(shè)計(jì)方法，提出s e a m 改性瀝青混合料基于可靠度的彎沉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并在對(duì)s e a m 改性瀝青混合料性能研究的基礎(chǔ)上提出s e a m 改性瀝青混合料設(shè)計(jì)參數(shù)。6長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文第二章s e a m 改性瀝青改性機(jī)理及性能研究目前改性瀝青的種類繁多，不同的改性瀝青由于改性機(jī)理的不同其評(píng)價(jià)指標(biāo)也不同，所以沒(méi)有一個(gè)指標(biāo)可以對(duì)改性瀝青的整體性能下定論，故在對(duì)改性瀝青改性機(jī)理深入研究的同時(shí)要對(duì)改性瀝青的性能進(jìn)行較全面的評(píng)價(jià)，根據(jù)s e a m 的特性采用對(duì)比試驗(yàn)的方法對(duì)s e a m 改性瀝青性能進(jìn)行研究。2 1s e a m 改性瀝青機(jī)理研究2 1 1s e a m 添加劑簡(jiǎn)介s e a m 是s u l p h u r - e x t e n d e da s p h a l tm o d i f i e r 的縮寫(xiě)，意為“硫磺硬化瀝青改性劑”，s e a m 主要成分為硫磺，又名硫磺稀釋瀝青摻和劑，其硫磺含量為9 9 4 ，另?yè)接形⒘繜熿F抑制劑和增塑劑，其熔點(diǎn)為1 1 5 c ，閃點(diǎn)為2 0 7 c ，沸點(diǎn)為4 4 4 6 c ，相對(duì)密度( 水= 1 ) 為2 0 0 ，呈灰黑色顆粒，直徑為2 m m ，見(jiàn)圖2 1 。s e a m 既是一種膠結(jié)料添加物，又是一種瀝青混合料改性劑【5 1 。圖2 1s e a m 顆粒圖s e a m 是在硫磺里面添加了煙霧抑制劑和增塑劑成分制成的半球狀顆粒，其主要成分為硫磺。殼牌公司編寫(xiě)的s e 蝴瀝青路面施工技術(shù)指南對(duì)s e a m 顆粒的技術(shù)要求進(jìn)行規(guī)定【6 】，見(jiàn)表2 1 。s e a m 的主要的改性劑成分是硫。硫在常溫下是固態(tài)，根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同有粒狀、- 片狀、粉末狀等形態(tài)。硫在l t 5 c 1 2 0 時(shí)由固態(tài)轉(zhuǎn)化為液態(tài)，在1 1 5 一1 6 0 溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，液態(tài)硫的稠度越低，并伴有升華現(xiàn)象，當(dāng)溫度超過(guò)1 6 0 時(shí)，7第二章s e a m 改性瀝青改性機(jī)理及性能研究液態(tài)硫又開(kāi)始凝結(jié)并變得粘稠。硫與瀝青有著良好的相容性，在一定溫度下硫與瀝青能夠發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)改善瀝青的性能，硫與集料也有很好的表面吸附作用。表2 1s e a m 顆粒質(zhì)量技術(shù)要求指標(biāo)單位技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)方法外觀煙灰黑色固體顆粒觀察法最大粒徑( m m )游標(biāo)卡尺測(cè)量硫磺含量( ) 9 7硫磺產(chǎn)品數(shù)據(jù)書(shū)灰分含量( ) 9 7游離硫，形成結(jié)晶，并起填料作用增塑劑 2 5產(chǎn)品顆粒成形，并提高粘度礦粉 4 64 9t0 6 0 6 - 2 0 0 0動(dòng)力粘度( 6 0 c )p a s實(shí)測(cè)記錄1 7 lt0 6 2 5 - 2 0 0 0閃點(diǎn)( 開(kāi)口式)2 6 03 4 8t0 6 1 1 1 9 9 3溶解度( 三氯乙烯) 9 99 9 8t0 6 0 7 1 9 9 3密度( 1 5 c )( g c m 3 )實(shí)測(cè)記錄1 0 3 5t0 6 0 3 1 9 9 3矸0 呵君質(zhì)量變化圣印80 0 2 7t0 6 0 9 1 9 9 3針入度比芝6 l6 6t0 6 0 4 - 0 0 0殘留物延度( 1 0 )c m 67 5t0 6 0 5 1 9 9 32 2 1 針入度試驗(yàn)及結(jié)果分析本次試驗(yàn)采用了三個(gè)溫度，分別為1 5 c 、2 5 1 2 、3 0 1 2 ，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2 5 。表2 5s e a m 改性瀝青針入度試驗(yàn)結(jié)果s e a m 摻量0s e a m 摻量3 0 s e a m 摻量4 0 試驗(yàn)項(xiàng)目單位9 0 # 重s h e l l9 0 # 重s h e l l9 0 # 重s h e l l交p e n 6 0 8 0交p e n 6 0 8 0交p e n 6 0 8 0針1 5 0 1 m m3 82 22 52 02 41 7入2 5 0 1 m m9 86 25 84 44 83 6度3 0 0 1 m m1 4 91 0 01 0 18 39 07 51 2長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文1 2 01 0 08 0趟一 6 0舢4 02 001 5 2 5 3 0 試驗(yàn)溫度圖2 5 基質(zhì)瀝青針入度比較圖1 5 2 5 3 0 試驗(yàn)溫度+ 9 0 # 重交_ 卜s h e l lp e n 6 0 8 0+ 9 0 # 重交卜s h e l lp e n 6 0 8 0圖2 6s e a m 摻量3 0 改性瀝青針入度比較圖1 0 09 08 07 06 05 04 03 02 01 001 5 2 5 3 0 試驗(yàn)溫度- - * - 9 0 # 重交- - b - - - s h e l lp e n 6 0 8 0圖2 7s e a m 摻量加改性瀝青針入度比較圖分析表2 5 和圖2 5 2 7 可知：( 1 ) s e a m 的摻加使瀝青的針入度變小，且不同的基質(zhì)瀝青針入度減小的幅度不同，三種溫度下的平均針入度較基質(zhì)瀝青減小的幅度見(jiàn)表2 6 。1 30ooooooo0埔m 屹m8642越 4 辛毯 本第二章s e a m 改性瀝青改性機(jī)理及性能研究表2 6 針入度較較基質(zhì)瀝青減小的幅度基質(zhì)瀝青類型s e a m 摻量3 0 s e a m 摻量4 0 9 0 # 重交瀝青3 5 4 3 s h e l ip e n 6 0 8 02 0 3 0 不同溫度下以9 0 # 瀝青為基質(zhì)瀝青的改性瀝青的針入度總體上比以s h e l lp e n 6 0 8 0為基質(zhì)瀝青的要大，且9 0 # 瀝青受s e a m 影響的增減的幅度較s h e l lp e n 6 0 8 0 瀝青的要大，說(shuō)明基質(zhì)瀝青類型影響s e a m 改性瀝青的性能。( 2 ) 相同溫度下s e a m 摻量為3 0 的改性瀝青的針入度比摻量4 0 的大，這說(shuō)明當(dāng)s e a m 摻量4 0 的改性瀝青較摻量3 0 的改性瀝青硬度高。( 3 ) 隨著試驗(yàn)溫度的升高，不同s e a m 含量的改性瀝青針入度都明顯增大。主要原因是溫度升高導(dǎo)致了瀝青變軟，抗變形能力降低，而且從圖2 5 中的數(shù)據(jù)可知兩種不同基質(zhì)瀝青的s e a m 改性瀝青受溫度變化影響表現(xiàn)出規(guī)律相同，說(shuō)明s e a m 對(duì)不同瀝青有相似的改性作用。2 2 2 軟化點(diǎn)試驗(yàn)及結(jié)果分析軟化點(diǎn)試驗(yàn)采用環(huán)球法測(cè)定，利用瀝青隨溫度升高變軟的原理，在鋼球荷載作用下，瀝青抵擋鋼球的能力下降，利用瀝青軟化，鋼球下降到一定位置時(shí)的溫度定為軟化點(diǎn)。本次試驗(yàn)利用電腦全自動(dòng)軟化點(diǎn)測(cè)定儀測(cè)定，升溫速度為5 4 - 0 5 c r a i n ，鋼球重量為3 5 4 - 0 0 5 9 ，直徑為9 5 4 - 0 0 5 r a m ，下落距離為2 5 4 m m 。軟化點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2 7 。表2 7 軟化點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果s e a m 所占比例( )9 0 # 重交s h e l lp e n 6 0 8 004 7 74 93 05 35 4 74 05 5 85 6 9表2 8 軟化點(diǎn)提高幅度s e a m 所占比例( )9 0 # 重交s h e l lp e n 6 0 8 03 01 1 1 1 1 6 4 01 6 9 1 6 1 分析表2 7 、2 8 中的數(shù)據(jù)可知：( 1 ) 隨著s e a m 的摻入改性瀝青的軟化點(diǎn)提高，9 0 # 重交s e a m 改性瀝青軟化點(diǎn)分別提高1 1 1 、1 6 9 ，s h e l lp e n 6 0 8 0s e a m 改性瀝青的軟化點(diǎn)分別提高1 1 6 、1 6 1 。( 2 ) s e a m 摻量4 0 的改性瀝青較s e a m 摻量3 0 提高的幅度大，9 0 # 重交s e a m1 4長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文改性瀝青的摻量為4 0 較摻量為3 0 的軟化點(diǎn)提高了5 3 ，s h e l lp e n 6 0 8 0s e a m 改性瀝青摻量為4 0 較摻量為3 0 的軟化點(diǎn)提高了的5 0 。這進(jìn)一步說(shuō)明當(dāng)s e a m 含量超過(guò)一定程度，s e a m 會(huì)使瀝青變硬，可以明顯提高瀝青的溫度穩(wěn)定性。( 3 ) 同時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)果和針入度試驗(yàn)中的當(dāng)量軟化點(diǎn)試驗(yàn)結(jié)果規(guī)律相同，實(shí)際結(jié)果指標(biāo)值相近，這更加充分說(shuō)明s e a m 改性瀝青擁有良好的溫度穩(wěn)定性。2 3 3 延度試驗(yàn)及結(jié)果分析瀝青的延度是指澆注好的瀝青試件，在一定的溫度和速度條件下，試件拉斷時(shí)的長(zhǎng)度。本次試驗(yàn)的溫度為1 0 c ，拉伸的速度為5o n r a i n 。一般認(rèn)為，延度反應(yīng)了瀝青材料的低溫塑性性能，也就間接反映了瀝青路面的抵抗開(kāi)裂的能力。中國(guó)“八五”攻關(guān)得出的結(jié)論也認(rèn)為瀝青的延度和路面的使用性能有一定的關(guān)系，尤其是瀝青低溫的延度和路面的使用性能有很好的關(guān)系，因此將瀝青的延度試驗(yàn)列為瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范，當(dāng)作瀝青低溫性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)。但是由于瀝青路面的開(kāi)裂的是在較低的溫度條件下產(chǎn)生，而瀝青的較低的溫度條件下為脆性，并且對(duì)于改性瀝青測(cè)出的延度雖然很小，但是拉力卻很大，如果應(yīng)用單一的延度指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)瀝青的低溫性能顯得不合理，因此很多專家對(duì)延度的評(píng)價(jià)指標(biāo)有不同的看法。延度試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2 9 ，延度降低的幅度見(jiàn)表2 1 0 ，拉力增加的幅度見(jiàn)表2 1 1 。表2 9s e a m 改性瀝青的延度試驗(yàn)結(jié)果延度( c m )拉力( n )s e a m 的摻量( )9 0 # 重交s h e l lp e n 6 0 8 09 0 # 重交s h e l lp e n 6 0 8 0o2 4 45 33 54 23 01 4 32 7 34 05 l4 07 89 55 25 5表2 1 0s e a m 改性瀝青延度降低幅度延度降低幅度( )s e a m 的摻量( )9 0 # 重交s h e l lp e n 6 0 8 03 04 1 44 8 54 06 8 o8 2 1表2 1 1s e a m 改性瀝青拉力增加幅度拉力增加幅j變( )s e a m 的摻量( )9 0 # 重交s h e l lp e n 6 0 8 03 01 4 32 1 44 04 8 63 1 o第二章s e a m 改性瀝青改性機(jī)理及性能研究分析延度試驗(yàn)結(jié)果可知：( 1 ) 在s e a m 摻量較低時(shí)，改性瀝青中不存在游離硫，用延度指標(biāo)評(píng)價(jià)改性瀝青性能比較可行，當(dāng)s e a m 摻量為3 0 時(shí)9 0 # 重交瀝青和s h e l lp e n 6 0 8 0 的改性瀝青的延度分別降低了4 1 4 、4 8 5 ，此時(shí)可以采用延度指標(biāo)對(duì)改性瀝青進(jìn)行低溫性能評(píng)價(jià)。( 2 ) 由表可知當(dāng)s e a m 摻量為4 0 時(shí)9 0 # 重交瀝青和s h e l lp e n 6 0 8 0 的改性瀝青的延度分別降低了6 8 o 、8 2 1 ，此時(shí)改性瀝青中s e a m 含量較高，改性瀝青中存在游離硫，游離硫晶體對(duì)瀝青膠漿有物化作用，故不能采用延度指標(biāo)對(duì)改性瀝青進(jìn)行低溫性能評(píng)價(jià)。( 3 ) 雖然延度作為改性瀝青低溫性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)有一定的限制，但從延度試驗(yàn)結(jié)果可知隨著s e a m 顆粒的加入瀝青的塑性變形能力下降，瀝青變硬。2 3 本章小結(jié)本章深入研究了s e a m 改性瀝青的改性機(jī)理，并通過(guò)瀝青的三大指標(biāo)試驗(yàn)全面系統(tǒng)的研究s e a m 改性瀝青的感溫性、高溫穩(wěn)定性、低溫延度，同時(shí)深入分析了針入度、軟化點(diǎn)和延度這三個(gè)指標(biāo)對(duì)s e a m 改性瀝青進(jìn)行評(píng)價(jià)的合理性。( 1 ) 改性瀝青中的s e a m 顆粒具有改善瀝青高低溫性能，增強(qiáng)與石料的粘附性和結(jié)晶，實(shí)現(xiàn)復(fù)合材料化這兩方面的作用。( 2 ) s e a m 改性瀝青感溫性較基質(zhì)瀝青明顯下降，9 0 # 重交瀝青為基質(zhì)瀝青s e a m摻量為3 0 和4 0 的針入度分別降低3 5 、4 3 ，s h e l lp e n 6 0 8 0 為基質(zhì)瀝青s e a m 摻量為3 0 和4 0 的針入度分別降低2 0 、3 0 。( 3 ) s e a m 改性瀝青的高溫穩(wěn)定性較基質(zhì)瀝青明顯增強(qiáng)，9 0 # 瀝青為基質(zhì)瀝青的軟化點(diǎn)分別提高1 1 1 、1 6 9 ，s h e l lp e n 6 0 8 0 為基質(zhì)瀝青的軟化點(diǎn)分別提高1 1 6 、1 6 1 。( 4 ) 當(dāng)s e a m 摻量為3 0 時(shí)9 0 # 重交和s h e l lp e n 6 0 8 0 改性瀝青的延度分別降低了4 1 4 、4 8 5 ，此時(shí)可以采用延度指標(biāo)對(duì)改性瀝青進(jìn)行低溫性能評(píng)價(jià)。( 5 ) 當(dāng)s e a m 摻量為4 0 時(shí)改性瀝青中s e a m 含量較高，改性瀝青中存在游離硫，游離硫晶體對(duì)瀝青膠漿有物化作用，不能采用延度指標(biāo)對(duì)改性瀝青進(jìn)行低溫性能評(píng)價(jià)。1 6長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文第三章s e a m 改性瀝青混合料性能研究本章采用馬歇爾方法對(duì)s e a m 改性瀝青混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，根據(jù)規(guī)范提供的級(jí)配范圍確定集料級(jí)配組成，再根據(jù)不同瀝青用量和各技術(shù)參數(shù)間的關(guān)系綜合確定最佳瀝青用量，然后根據(jù)s e a m 與瀝青進(jìn)行等體積替換的原則確定s e a m 改性瀝青混合料的配合比。通過(guò)大量的試驗(yàn)對(duì)s e a m 改性瀝青混合料的強(qiáng)度、高溫穩(wěn)定性、低溫穩(wěn)定性、抗疲勞特性以及抗水損壞性等進(jìn)行評(píng)價(jià)。主要對(duì)a c 1 3 a c 2 0 a c - 2 5 采用s b s 、s e a m 摻量3 0 和4 0 改性瀝青這九種混合料進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)確定混合料設(shè)計(jì)指標(biāo)，然后對(duì)這幾種瀝青混合料進(jìn)行了抗壓回彈模量試驗(yàn)、高溫車(chē)轍性能試驗(yàn)、低溫小梁彎曲、凍融劈裂試驗(yàn)、小梁疲勞試驗(yàn)和疲勞模擬反射裂縫試驗(yàn)，來(lái)評(píng)價(jià)s e a m 改性瀝青混合料的路用性能。3 1 原材料及配合比3 1 1 原材料技術(shù)指標(biāo)本次試驗(yàn)中瀝青混合料均采用s h e l lp e n 6 0 8 0 基質(zhì)瀝青，s h e l lp e n 6 0 8 0 瀝青技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表2 4 。本次試驗(yàn)中所采用的礦粉指標(biāo)見(jiàn)表3 1 。本次試驗(yàn)中所采用的碎石指標(biāo)見(jiàn)表3 2 3 5 。表3 1 礦粉指標(biāo)試驗(yàn)項(xiàng)目單位技術(shù)要求試驗(yàn)結(jié)果試驗(yàn)依據(jù)密度g c m 3術(shù)2 5 02 7 3 3t 0 3 5 2 2 0 0 5親水系數(shù) 1 46 5 7 5 81 5 4 0表3 1 6a c 1 6 混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果最佳瀝毛體積空隙率礦料間隙率飽和度穩(wěn)定度流值級(jí)配類型青用量密度( )( )( )( k n )( o 1 m m )普通瀝青4 42 4 8 84 3 71 4 9 47 0 7 69 2 63 1 4s b s 改性瀝青4 42 4 4 84 7 61 6 5 47 0 6 41 1 2 72 9 2替換3 0 瀝3 52 4 3 94 4 51 6 2 47 2 6 01 0 2 23 1 1青s e a m替換4 0 瀝3 12 4 1 54 3 61 6 5 47 3 6 41 1 2 72 9 2青s e a m規(guī)范要求 1 46 5 7 5 81 5 - - 4 0第三章s e a m 改性瀝青混合料性能研究表3 1 7a c 2 0 混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果最佳瀝毛體積空隙率礦料間隙率飽和度穩(wěn)定度流值級(jí)配類型青用量密度( )( )( )( k n )( o 1 m m )普通瀝青4 32 4 9 84 4 21 4 8 07 0 1 38 8 53 3 5s b s 改性瀝青4 32 4 3 64 5 31 6 4 97 2 5 31 0 8 33 1 8替換3 0 瀝青3 42 4 4 24 5 41 6 0 87 1 7 69 5 83 2 6s e a m替換4 0 瀝青3 12 4 2 64 5 31 6 4 97 2 5 3l o 8 33 1 8s e a m規(guī)范要求 1 46 5 7 5 81 5 - - 4 0表3 1 8a c - 2 5 混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果最佳瀝毛體積空隙率礦料間隙率飽和度穩(wěn)定度流值級(jí)配類型青用量密度( )( )( )( k n )( 0 1 m m )普通瀝青4 12 4 8 44 4 51 4 2 96 8 8 59 3 72 6 7s b s 改性瀝青4 12 4 3 94 5 71 5 9 l7 1 2 71 2 1 92 5 4替換3 0 瀝青3 32 4 2 74 5 31 5 4 77 0 7 l1 0 3 42 6 4s e a m替換4 0 瀝青2 92 4 1 14 5 71 5 9 l7 1 2 71 0 7 92 5 8s e a m規(guī)范要求 1 46 5 7 5 81 5 4 0表3 1 9a t b - 2 5 混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果最佳瀝毛體積空隙率礦料間隙率飽和度穩(wěn)定度流值級(jí)配類型青用量密度( )( )( )( k n )( o 1 m m )普通瀝青4 02 4 6 54 5 21 4 0 46 7 8 29 0 32 8 4s b s 改性瀝青4 02 4 2 34 6 21 5 6 37 0 4 51 2 1 52 6 7替換3 0 瀝青3 22 4 1 24 6 l1 5 2 26 9 7 09 6 l2 7 8s e a m替換4 0 瀝青2 92 3 9 84 6 21 5 6 37 0 4 31 1 3 22 7 1s e a m規(guī)范要求 1 46 5 7 5 81 5 - - - 4 0分析表3 1 5 3 1 9 中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得出以下結(jié)論：( 1 ) s e a m 改性瀝青混合料的最佳瀝青用量比普通瀝青和s b s 改性瀝青混合料少，可以大幅度降低瀝青用量，節(jié)約瀝青。( 2 ) s e a m 改性瀝青混合料的穩(wěn)定度和流值明顯高于普通瀝青混合料，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表3 2 0 ，故可知s e a m 改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性明顯高于普通瀝青，并且替換4 0 瀝青s e a m 改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性高于替換3 0 瀝青s e a m 改性瀝青混合料。長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文表3 2 0各種混合料穩(wěn)定度對(duì)比表穩(wěn)定度混合料類型替換3 0 s e a m 高于普通瀝青( )替換4 0 s e a m 高于普通瀝青( )a c 1 362 5a c 1 61 02 2a c 2 082 2a c 2 51 01 5a t b - 2 562 5( 3 ) s e a m 改性瀝青混合料的穩(wěn)定度比s b s 改性瀝青混合料稍低，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表3 2 l ，由表可知替換3 0 瀝青s e a m 改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性比s b s 改性瀝青稍低，替換4 0 瀝青s e a m 改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性與s b s 改性瀝青相當(dāng)。表3 2 l各種混合料穩(wěn)定度對(duì)比表穩(wěn)定度混合料類型替換3 0 瀝青s e a m s b s 改性( )替換4 0 瀝青s e a m s b s 改性( )a c 1 36 67 7a c 1 69 11 0 0a c 2 08 81 0 0a c 2 58 58 9a t b - 2 57 99 3( 4 ) 添加s e a m 改性劑后空隙率增大，因?yàn)闉r青用量大幅度下降，增加了混合料的壓實(shí)難度。( 5 ) 添加s e a m 改性劑后飽和度v f a 增加，同時(shí)礦料間隙率也有所增加，說(shuō)明s e a m 改性劑的加入使得礦料間有效瀝青層厚度增加。3 3 2 車(chē)轍試驗(yàn)車(chē)轍是瀝青混合料路面發(fā)生破壞的主要方式之一，其形成過(guò)程主要有兩個(gè)方面的原因，首先是瀝青層本身的壓密，主要發(fā)生在初期，隨后則主要發(fā)生瀝青混合料的側(cè)向流動(dòng)變形，側(cè)向流動(dòng)變形的太小與礦料的級(jí)配、瀝青性質(zhì)及用量有關(guān)。本試驗(yàn)通過(guò)車(chē)轍試驗(yàn)數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)s e a m 改性劑對(duì)瀝青混合料高溫抗車(chē)轍性能的改善程度。l 、s e a m 改性瀝青混合料車(chē)轍試驗(yàn)本文采用車(chē)轍儀，對(duì)普通瀝青混合料和s e a m 改性瀝青混合料( s b 蝴替換量3 0 、4 0 ) 分別做了a c 1 3 、a c 2 0 、a c 2 5 三種級(jí)配的車(chē)轍對(duì)比試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)氣果進(jìn)行分析，客觀合理的評(píng)價(jià)s e a m 改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性1 1 3 】。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3 2 2 。第三章s e a m 改性瀝青混合料性能研究表3 2 2 不同類型瀝青混合料車(chē)轍試驗(yàn)結(jié)果級(jí)配動(dòng)穩(wěn)定度( 次n u n ) 試驗(yàn)溫度6 0 cs e a m 改性瀝青混合料類型普通瀝青混合料替換量3 0 替換量4 0 a c 1 39 7 4 71 0 7 2 21 7 0 3 5a c 2 01 0 7 9 31 2 4 2 81 9 3 7 4a c - 2 51 1 7 1 81 4 0 6 12 1 5 6 5圖3 3各種瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度比較圖表3 2 3不同類型s e a m 較普通瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度增長(zhǎng)率增長(zhǎng)率( )級(jí)配類型替換量3 0 替換量4 0 a c 1 31 0 o7 4 8a c 2 01 5 17 9 5a c 2 52 0 o8 4 0平均值1 5 07 9 4分析圖表中的數(shù)據(jù)可得以下結(jié)論：( 1 ) s e a m 改性瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度與普通瀝青混合料相比都有明顯的提高，替換量為3 0 s e a m 改性瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度平均提高了1 5 ，替換量為4 0 的s e a m改性瀝青混合料平均提高了7 9 4 ，故s e a m 的摻加明顯改善了瀝青混合料的高溫抗車(chē)轍性能。( 2