再生骨料瀝青混凝土耐久性試驗(yàn)

1、論文發(fā)表專(zhuān)家一m國(guó)學(xué)朮友叢網(wǎng)www.qikanwa ngmt再生骨料瀝青混凝土耐久性試驗(yàn)在我國(guó)，瀝青早期破壞情況十分常見(jiàn)，有的路面通車(chē)兩年就要進(jìn) 行小修保養(yǎng)，有的路面未到設(shè)計(jì)年限便要進(jìn)行加鋪表面層等大修， 每年需要投入大量維修資金，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。因此，研究溫度、 水、車(chē)載等對(duì)瀝青混凝土的影響，提高其耐久性有著重要意義。瀝 青混凝土的耐久性主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、 低溫抗裂性。本文通過(guò)對(duì)再生骨料混凝土進(jìn)行車(chē)轍試驗(yàn)、浸水馬歇 爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)，測(cè)試其耐久性1。1 再生骨料混凝土車(chē)轍試驗(yàn)近年來(lái)，由于道路交通量增加速度快，車(chē)轍成為瀝青路面主要病 害之一。經(jīng)觀(guān)察，車(chē)轍主要分二種

2、情況，較普遍的一種是路面層結(jié) 構(gòu)薄弱處，反復(fù)受到車(chē)載壓力變密；第二種為局部路面抗剪強(qiáng)度低， 在車(chē)輪的反復(fù)碾壓下，瀝青面料被擠到兩邊，形成兩邊高、中間低 的溝狀，如圖 1 和圖 2 所示。輕微車(chē)轍破壞路面平整度，影響行車(chē) 舒適度，較嚴(yán)重的車(chē)轍還會(huì)影響到行車(chē)安全，故控制車(chē)轍十分重要。 我國(guó)目前評(píng)定瀝青路面高溫穩(wěn)定性的室內(nèi)試驗(yàn)方法有馬歇爾試驗(yàn)、 車(chē)轍試驗(yàn)和環(huán)道試驗(yàn)等。在上述試驗(yàn)中，馬歇爾試驗(yàn)方法簡(jiǎn)單，但 試驗(yàn)方法和實(shí)際道路路面情況有較大的區(qū)別，環(huán)道試驗(yàn)最接近實(shí)際 路面情況，但試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，試驗(yàn)過(guò)程復(fù)雜2。車(chē)轍試驗(yàn)與道路實(shí)際情況較為符合，試驗(yàn)方法也較為簡(jiǎn)單，并已列入國(guó)家現(xiàn) 行規(guī)范，故本次試驗(yàn)采用車(chē)轍試驗(yàn)

3、。由第二章試驗(yàn)可知，再生骨料論文發(fā)表專(zhuān)家一m 國(guó)學(xué)朮發(fā)舌網(wǎng) www,qikanwa ng.n 巳 t 與瀝青的粘結(jié)性較天然骨料強(qiáng)，本文首先試驗(yàn)不同比例再生骨料替 換天然骨料情況下瀝青混合料抗車(chē)轍能力，然后提出一個(gè)以抗車(chē)轍 為主要目的的確定瀝青混合料瀝青用量設(shè)計(jì)方法。1.1 試驗(yàn)方法采用公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程t0703 的試驗(yàn)方法， 輪碾成型試塊尺寸為 300 mnK300 mnK50 mm,試驗(yàn)時(shí)間為 I h , 試驗(yàn)溫度 60C,計(jì)算動(dòng)穩(wěn)定度的時(shí)間為試驗(yàn)開(kāi)始后 45 min 到 60 min。試驗(yàn)分四組進(jìn)行，第一組全部采用再生骨料，第二組孔徑 4.75 mn 以下骨料用天然骨料代替

4、，第三組孔徑 13.2 mm 以下采用天然骨 料，第四組為全天然骨料。1.2 試驗(yàn)結(jié)果和分析試驗(yàn)結(jié)果如表 1 所示。從表 1 可以看出，當(dāng)尺寸小于 4.75 mm 以 下的骨料用天然骨料代替時(shí)，瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度最好，而全部 采用再生骨料的瀝青混凝土的動(dòng)穩(wěn)定度較低。有研究表明，瀝青混 凝土的抗剪強(qiáng)度對(duì)控制瀝青車(chē)轍起關(guān)鍵性作用，在一定級(jí)配下，影 響瀝青抗剪強(qiáng)度主要有四方面因素：（1）瀝青粘度；（2）瀝青與礦 料化學(xué)性質(zhì)；（3）礦料表面積；（4）瀝青用量。通常進(jìn)口瀝青的粘 度較高，相對(duì)于天然骨料，粒徑較大再生骨料對(duì)瀝青的粘附性較強(qiáng)。 對(duì)于礦料表面和瀝青礦料交互作用的物理-化學(xué)過(guò)程，現(xiàn)認(rèn)為瀝青 與

5、礦粉交互作用后，瀝青在礦粉表面產(chǎn)生化學(xué)組分的重新排列，在 礦粉表面形成一定厚度的擴(kuò)散溶劑化薄膜。在此薄膜中的瀝青為論文發(fā)表專(zhuān)家一tn國(guó)學(xué)朮發(fā)叢網(wǎng)www,qikanwa ngmt“結(jié)構(gòu)瀝青”，在此薄膜外的瀝青為“自由瀝青”3:所以，對(duì)于瀝青抗剪來(lái)說(shuō)，在同等瀝青比例下，與瀝青相互作用的 骨料表面積對(duì)形成結(jié)構(gòu)瀝青有很重要的影響，骨料表面積愈大，形 成的瀝青膜愈薄，結(jié)構(gòu)瀝青所占的比例愈大，瀝青混合料的粘聚力 也愈高。瀝青膜是瀝青和礦粉的混合體，礦粉質(zhì)量是形成薄膜的關(guān) 鍵因素。在再生骨料中，雖然大尺寸骨料的表面積較天然骨料大， 但小尺寸骨料多為水泥粉、泥粒以及破碎的石頭等，質(zhì)量遠(yuǎn)不如礦 粉。綜上所述，再生骨料瀝青混凝土對(duì)提高抗剪強(qiáng)度表現(xiàn)在以下兩個(gè) 方面：（1）骨料表面為堿性，與瀝青粘性強(qiáng)；（2）骨料表面積大， 形成的擴(kuò)散溶劑化薄膜薄，提高瀝青混合料的粘聚力。不利之處在 于用于替代礦粉的小顆粒質(zhì)量太差，不利于形成具有較高粘性的瀝 青膜。因此，當(dāng)粒徑 4.75 mm 以上骨料采用再生骨料、粒徑 4.75 mm 以下骨料采用天然骨料和礦粉時(shí)，瀝青混合料具有較好的粘結(jié)力。2 抗車(chē)轍瀝青設(shè)計(jì)在實(shí)際道路瀝青面層設(shè)計(jì)中，往往采用兩層不同級(jí)配的瀝青混凝 土，比如上面層