礦粉在高等級(jí)瀝青路面的應(yīng)用研究

1、    礦粉在高等級(jí)瀝青路面的應(yīng)用研究    羅偉玲摘要：本文主要介紹對(duì)使用硅灰石粉、石灰石粉、重質(zhì)碳酸鈣和滑石粉四種不同種類的填料的瀝青混合料，利用馬歇爾試驗(yàn)方法進(jìn)行了試驗(yàn)安排和性能評(píng)價(jià)，分析了不同種類的填料對(duì)瀝青混合料的馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果的影響，從而最終確定填料與集料的最佳組合及其最佳油石比試圖找到一種性能良好，經(jīng)濟(jì)合理的修補(bǔ)用瀝青混合料，以指導(dǎo)高等級(jí)公路瀝青路面的管理與維護(hù)工作，并為瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)的進(jìn)一步研究提供參考。關(guān)鍵詞：非常規(guī)礦粉；瀝青路面；馬歇爾試驗(yàn)；公路管理與維護(hù)abstract: this paper mainly introduces

2、the use of silicon ash lime stone, stone, calcium carbonate and talcum powder four different kinds of packing of asphalt mixture is, the use of marshall test method for performance evaluation and test, this paper analyzes the different kinds of packing of asphalt mixture marshall test of the outcome

3、, thus finally sure packing and aggregate the best combination of the optimum proportion and trying to find a good performance, reasonable economy with the repair of asphalt mixture is, in order to guide of the asphalt pavement of high grade highway management and maintenance work, and for asphalt p

4、avement maintenance technology provide a reference for further research.keywords: unconventional kuangfen; the asphalt pavement; marshall test; highway management and maintenance：u416.217：a：我國(guó)的瀝青路面技術(shù)，以工程建設(shè)實(shí)踐為依托，在路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料組成設(shè)計(jì)、施工機(jī)械及工藝、建設(shè)管理模式等方面，依靠科研攻關(guān)，不斷技術(shù)創(chuàng)新，瀝青路面修筑質(zhì)量得到了穩(wěn)步的提高。但隨著道路交通量和汽車(chē)載重量的急劇增加，部分瀝青路

5、面已接近或超過(guò)其設(shè)計(jì)累計(jì)交通量，致使道路雖未達(dá)到使用年限，出現(xiàn)了不同的病害，使用品質(zhì)下降，早期病害主要表現(xiàn)為車(chē)轍、坑槽、推移擁包，龜裂松散等，科研人員試圖通過(guò)各種途徑來(lái)改善瀝青路面的使用狀況，以延長(zhǎng)其使用壽命，提高路面的使用性能，通過(guò)嚴(yán)格控制超載，以減輕瀝青路面結(jié)構(gòu)的承受荷載；通過(guò)使用聚合物改性瀝青或者用聚合物纖維改性瀝青來(lái)改善瀝青路面高溫穩(wěn)定性和承載能力；通過(guò)利用新型或功能性材料來(lái)改善瀝青混凝土的性能等。此外，研究不同填料(區(qū)別于工程中普遍采用的石灰?guī)r或巖漿巖礦粉)對(duì)瀝青混凝土性能的影響，采用優(yōu)質(zhì)礦粉吸附瀝青做填料，提高礦粉和瀝青的膠漿度，從而提高瀝青混合料的高、低溫性能，從中找到最佳組合，

6、減少瀝青路面的早期病害，也是一種有效的技術(shù)途徑。與國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)相比，我國(guó)對(duì)礦粉的要求只有細(xì)度指標(biāo)，缺乏對(duì)礦粉系統(tǒng)性的要求和檢測(cè)指標(biāo)，致使劣質(zhì)礦粉被應(yīng)用到高等級(jí)瀝青路面，造成路面的早期損害，對(duì)礦粉要求也少，對(duì)礦粉在瀝青混合料中的應(yīng)用研究則更少，具體指標(biāo)如下：礦粉在瀝青混合料中起到重要的作用，礦粉要適量，少了不足以形成足夠的比表面積來(lái)吸附瀝青，過(guò)多又會(huì)使膠泥成團(tuán)，致使路面膠泥離析，同樣造成不良后果?？紤]到滑石粉、硅灰粉、重質(zhì)碳酸鈣礦粉和石灰石粉相比有以下優(yōu)勢(shì)：(1)顆粒尺寸較小，化學(xué)活性高，表面能高，在催化、吸附等方面具有優(yōu)越性；(2)由于小尺寸效應(yīng)，可提高瀝青膠漿內(nèi)聚粘接強(qiáng)度，改善瀝青混凝土中各集

7、料間的界面結(jié)構(gòu)，提高瀝青混凝土強(qiáng)度、抗?jié)B性、抗水性能與耐久性。因此，非常規(guī)礦粉具有較好的工程應(yīng)用前景。本文以廣東省部分高等級(jí)公路瀝青路面施工配合比關(guān)鍵技術(shù)研究為依托，對(duì)滑石粉、硅灰粉、普通石灰石粉、重質(zhì)碳酸鈣礦粉四種不同種類的填料對(duì)瀝青混合料性能的影響進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，旨在找到一種性能良好、經(jīng)濟(jì)合理的高性能瀝青混合料，以應(yīng)用于瀝青路面施工。1 實(shí)驗(yàn)概況粗集料采用花崗巖，其中236475mm部分也采用花崗巖作為粗集料使用，細(xì)集料則采用石灰石。礦粉采用滑石粉、硅灰粉、普通石灰石粉、重質(zhì)碳酸鈣礦粉，其中普通石灰石粉過(guò)0075的方孔篩后使用，滑石粉、硅灰粉、重質(zhì)碳酸鈣礦粉的基本指標(biāo)見(jiàn)表1。瀝青混合料設(shè)計(jì)基于馬

8、歇爾試驗(yàn)方法，以油石比、礦粉種類為控制因素，以空隙率、穩(wěn)定度、流值、飽和度為控制指標(biāo)，確定不同礦粉下混合料的最佳油石比。為了在合理的范圍內(nèi)盡量減少實(shí)驗(yàn)組數(shù)，首先用石灰石礦粉在油石比3555范圍內(nèi)進(jìn)行油石比的初步選擇，得出其最佳油石比在46左右。在此基礎(chǔ)上，考慮到所用到的幾種礦粉，其尺寸要比普通石灰石礦粉小，比表面積也較大，估計(jì)其用油量應(yīng)比它大，因此，以它為中值，油石比往上再選兩個(gè)用油量，往下只選一個(gè)用油量，間隔油石比為03，成型標(biāo)準(zhǔn)marsh試件，測(cè)定試件的物理指標(biāo)和力學(xué)指標(biāo)，通過(guò)試件的穩(wěn)定度、流值、密度、飽和度、礦料間隙率等指標(biāo)與油石比的關(guān)系圖，確定最佳油石比的范圍。試驗(yàn)級(jí)配和馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

9、見(jiàn)表2和表3。2最佳油石比最佳油石比的確定是在所選的研究級(jí)配中選用花崗巖粗集料，石灰?guī)r做細(xì)集料的基礎(chǔ)上摻加配比3%不同礦粉(滑石粉、硅灰粉、重質(zhì)碳酸鈣礦粉和石灰石粉)，采用擊實(shí)法成型試件，進(jìn)而測(cè)定出馬歇爾試件的物理、力學(xué)指標(biāo)。由于工程所處為夏炎區(qū)重載交通，以空隙率5為目標(biāo)空隙率，確定出各礦粉對(duì)應(yīng)混合料的最佳油石比如表4。根據(jù)以上確定的最佳油石比，采用同樣的成型方法成型試件，并同樣測(cè)定出試件的物理、力學(xué)指標(biāo)。為便于對(duì)比，將其備指標(biāo)分類繪成折線圖(略)。由圖可以看出，四種混合料均滿足規(guī)范的要求。綜合考慮飽和度、穩(wěn)定度、流值和最佳油石比，可以初步認(rèn)為以硅灰粉(b礦粉)為填料的混合料具有較好的性能。它

10、不但具有合理的飽和度，較大的穩(wěn)定度和較小的流值，而且最佳油石比也是四個(gè)當(dāng)中最小的，其性價(jià)比較優(yōu)，經(jīng)濟(jì)效益很可觀。3 結(jié)論(1)通過(guò)研究不同種類礦粉對(duì)瀝青混合料性能的影響，可知以硅灰粉作為填料的瀝青混合料具有良好的性能。(2)理論上分析，滑石粉、硅灰粉和重質(zhì)碳酸鈣礦粉的粒徑都比普通石灰石粉小，應(yīng)該需要更多的膠結(jié)料(瀝青) 來(lái)包裹而使其用油量增加，但試驗(yàn)結(jié)果表明，粒徑大小(或細(xì)度)并不是影響其油石比的主要因素?？梢?jiàn)，我國(guó)對(duì)礦粉的要求僅僅局限于細(xì)度指標(biāo)存在較大的不足，應(yīng)更多的借鑒國(guó)外一些成功的經(jīng)驗(yàn)，并進(jìn)行大量相應(yīng)的試驗(yàn)，制定適合我國(guó)實(shí)際的評(píng)價(jià)指標(biāo)。(3)可通過(guò)車(chē)轍試驗(yàn)、浸水馬歇爾試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)以及動(dòng)態(tài)、靜態(tài)和彎曲蠕變?cè)囼?yàn)，進(jìn)一步考察礦粉類型對(duì)瀝青混合料路用性能的影響程度，以便找到環(huán)境適應(yīng)性