排水路面封水粘結(jié)層試驗總結(jié)

西安咸陽機(jī)場專用高速公路排水性瀝青路面封水粘結(jié)層對比試驗報告根據(jù)管理處安排，由管理處、總監(jiān)辦組織，長安大學(xué)質(zhì)量控制研究所和中心試驗室牽頭，長安大學(xué)、科研所、M1標(biāo)配合，對機(jī)場專用高速公路排水路面擬采用的封水粘結(jié)層多種方案，進(jìn)行了多種方案的對比試驗，在試驗過程中，楊人鳳教授多次到現(xiàn)場進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)，討論試驗方案、試驗方法，郭平博士主動承擔(dān)各種橡膠乳化瀝青的試驗檢測任務(wù)，郝培文教授多次對試驗資料進(jìn)行審閱、把關(guān)，在此表示感謝。主要完成的試驗工作有：1、 20日、25日橡膠瀝青配合比試驗，包括：（1）克拉瑪依A-70#道路石油瀝青、四川彭州宏鑫橡膠有限公司產(chǎn)20目橡膠粉、25目橡膠粉各項技術(shù)指標(biāo)檢測。（2）20目橡膠粉16%、18%、20%摻配比例的橡膠瀝青的錐入度、軟化點、粘度、回彈模量試驗。（3）25目橡膠粉16%、18%、20%摻配比例的橡膠瀝青的錐入度、軟化點、粘度、回彈模量試驗。（4）室內(nèi)25目橡膠粉18%摻量的橡膠瀝青、4.75-9.5mm石灰?guī)r碎石撒布量試驗。2、 橡膠類乳化瀝青檢測，包括：（1）常熟市工程橡膠有限公司生產(chǎn)的橡膠乳化瀝青全套指標(biāo)檢測。（2）西安遠(yuǎn)翔公路技術(shù)有限公司生產(chǎn)的SBR改性乳化瀝青全套指標(biāo)檢測。（3）蘇州泛力德路橋防水材料有限公司生產(chǎn)的路橋防水涂料全套指標(biāo)檢測。3、各種防水粘結(jié)層材料成型復(fù)合車轍板路用性能試驗，包括：（1）3種橡膠類乳化瀝青封水粘結(jié)層和橡膠瀝青碎石封水粘結(jié)層分別進(jìn)行拉拔試驗。（2）3種橡膠類乳化瀝青封水粘結(jié)層和橡膠瀝青碎石封水粘結(jié)層分別進(jìn)行排水試驗。一、20目、25目橡膠瀝青配合比試驗，確定室內(nèi)橡膠瀝青和碎石的撒布量。1、原材料檢測橡膠瀝青碎石封層用原材料有：70#道路石油瀝青、25目橡膠粉、4.75-9.5mm石灰?guī)r碎石（1）基質(zhì)瀝青橡膠瀝青所用的基質(zhì)瀝青采用新疆克拉瑪依石化公司生產(chǎn)的70#道路石油瀝青，其技術(shù)要求見表1。表170#道路石油瀝青技術(shù)要求（克拉瑪依昆侖牌）檢驗項目檢測結(jié)果技術(shù)要求針入度指數(shù)PI-0.27-1-+1針入度(25°C,100g,5S)(0.1mm)7260?80延度(5cm/mim,15C)(cm) 不小于>1003100延度(5cm/mim,10C)(cm) 不小于>100320軟化點（環(huán)球法）（C） 不小于47346溶解度（三氯乙烯）（%） 不小于99.68399.5薄膜加熱試驗163C,5h質(zhì)量損失（%） 不大于0.13±0.8針入度比（%） 不小于70.8361延度（10C）（cm）不小于12.2310閃點（COC）（C） 不小于282<260含蠟量（蒸餾法）（%） 不大于2.0<2.2密度（15C）（g/cm3）不小于0.984實測動力粘度（絕對粘度，60C）（Pa.s）不小于3373180

（2）橡膠粉橡膠粉分別采用四川彭州宏鑫橡膠有限公司生產(chǎn)的25目、20目兩種規(guī)格，其物理、化學(xué)指標(biāo)檢測結(jié)果如下:表2橡膠粉物理性能指標(biāo)25目20目規(guī)定值含水量（％）0.500.600.75%金屬含量（％）000.01%纖維含量（％）000.1%篩分結(jié)果（通過百分率（%））篩孔（mm）25目20目20目規(guī)定值2.01001001001.1810097.670-1000.698.268.125-1000.345.522.60-450.07500.20-5表3橡膠屑化學(xué)試驗結(jié)果匯總檢測項目天然膠含量內(nèi)酮提取物灰分備注25目42%8.9%4.4%20目49%8.9%6.8%《指南》廢舊胎要求22-39%6-16%W8%《指南》高天然膠要求40-48%4-16%不要求《指南》即《橡膠瀝青技術(shù)應(yīng)用指南》，引用標(biāo)準(zhǔn)是美國加州的標(biāo)準(zhǔn)。（3）石灰?guī)r碎石石灰?guī)r碎石使用陜西涇陽口鎮(zhèn)自采料場生產(chǎn)的4.75-9.5mm石灰?guī)r碎石，主要技術(shù)指標(biāo)如表4。

表4封層碎石技術(shù)性質(zhì)試驗結(jié)果序號技術(shù)指標(biāo)單位試驗值規(guī)范值1毛體積密度(g/cm3)2.681N2.52壓碎值%16.6^203洛杉磯磨耗值%16.3^304堅固性%1.0^125軟石含量%1.4^36針片狀含量%5.6^207粉塵含量%0.2552、20目、25目橡膠粉不同摻量橡膠瀝青性能檢測分別對20目、25目橡膠粉，按照16%、18%、20%的摻配比例制備橡膠瀝青試樣，按規(guī)程要求測試其粘度、軟化點、針入度、錐入度、回彈恢復(fù)。中心試驗室和M1標(biāo)試驗室同時檢測，結(jié)果匯總?cè)缦卤?。表520目、25目橡膠粉不同摻量橡膠瀝青性能摻配比例16%18%20%20目177°C粘度(*10-33a.s)中心試驗室1.72.63.9M1標(biāo)1.82.53.3

20目190°C粘度(*10-3pa.s)中心試驗室1.52.54.1M1標(biāo)1.32.03.725目177C粘度(*10-3pa.s)中心試驗室2.22.96.2M1標(biāo)1.92.94.025目190C粘度(*10-3pa.s)中心試驗室1.52.54.1M1標(biāo)1.62.43.620目軟化點（C）中心試驗室62/6366/6568/70M1標(biāo)63.365.868.225目軟化點（C）中心試驗室62.5/6467.5/6669/67M1標(biāo)6466.86920目針入度（0.1mm）中心試驗室47/4645/4240/42M1標(biāo)48.945.642.825目針入度（0.1mm）中心試驗室46/4840/4543/43M1標(biāo)46.544.641.120目錐入度（0.1mm）中心試驗室29.1/3325.4/3224.6/25.425目錐入度（0.1mm）30.5/3227.8/30.926/2920目彈性恢復(fù)（％）M1標(biāo)83848225目彈性恢復(fù)（％）84858320目回彈量（%）中心試驗室43/4047/4350/4325目回彈量（%）43/3746/4449/46根據(jù)以上大量試驗結(jié)果，結(jié)合機(jī)場高速公路實際，綜合考慮，并征求郝培文教授、楊人鳳教授意見，最終確定：采用25目橡膠粉、摻加比例為18%，進(jìn)行橡膠瀝青撒布量試驗。3、碎石、瀝青灑布量：（1）、碎石灑布量:在室內(nèi)分別1」采用6kg/m2、8kg/m2、10kg/m2進(jìn)行模擬試灑，通過試灑：采用6kg/m2碎石覆蓋率為75%，無重疊;采用8kg/m2碎石覆蓋率為85%，有個別重疊;采用10kg/m2碎石覆蓋率為全覆蓋，并有部分重疊。(2)、瀝青灑布量:在室內(nèi)采用25目橡膠粉按18%的比例在190°C溫度下制備試樣(同時檢測黏度為2.6-2.7)，并分別以1.4kg/m2、1.6kg/m2、1.8kg/m2的灑布量進(jìn)行模擬試灑試驗，碎石采用4.75mm-9.5mm，灑布量采用8kg/m2，通過模擬試灑:瀝青用量為1.4kg/m2時，瀝青厚度在1.4mm，瀝青膜在碎石嵌擠作用下達(dá)到2-2.5mm，碎石裹覆率達(dá)到40-50%。瀝青用量為1.6kg/m2時，瀝青厚度在1.6mm，瀝青膜在碎石嵌擠作用下達(dá)到2.5-3mm，碎石裹覆率達(dá)到60-70%。瀝青用量為1.8kg/m2時，瀝青厚度在1.8mm，瀝青膜在碎石嵌擠作用下達(dá)到3-4mm，碎石裹覆率達(dá)到70-80%。根據(jù)以上室內(nèi)試驗，綜合研究確定：室內(nèi)瀝青撒布量為:1.6-1.8Kg/tf,4.75-9.5mm碎石撒布量為：9Kg/tfo二、橡膠類乳化瀝青檢測1、橡膠類乳化瀝青檢測經(jīng)比選，確定選用在杭州簫山機(jī)場約2KM排水路面試驗段(K0+824.87-K2+154)封水粘結(jié)層使用的常熟市工程橡膠有限公司生產(chǎn)的橡膠乳化瀝青、陜西地區(qū)瀝青路面粘層施工通常使用的西安遠(yuǎn)翔公路技術(shù)有限公司生產(chǎn)的SBR改性乳化瀝青和封水效

果較好的蘇州泛力德路橋防水材料有限公司生產(chǎn)的路橋防水涂料三種橡膠類封水粘結(jié)材料進(jìn)行全套技術(shù)指標(biāo)檢測。（該試驗由科研所郭平博士試驗室全面完成）圖3表6不同橡膠類乳化瀝青試驗檢測結(jié)果試驗項目檢測結(jié)果技術(shù)指標(biāo)橡膠乳化瀝青SBR乳化瀝青防水涂料破乳速度慢裂快裂或中裂電荷+陽（+）、陰（-）篩上剩余量（1.18mm） （%）0.058<0.1粘度瀝青標(biāo)準(zhǔn)粘度C25,3（s）8~25恩格拉粘度e2511.21~10蒸發(fā)殘留物含量（%）63.9350針入度(100g，25°C，5s)(0.1mm)52.540?120軟化點（°C）73.5350延度(5C)(cm)36.5330溶解度（三氯乙烯）（%）98.5397.5粘韌性（N-m）17.535韌性（N-m）13.332.5與礦料的粘附性，裹覆面積>2/332/3貯存穩(wěn)定性1d (%)0.21<15d(%)<52、室內(nèi)橡膠類乳化瀝青撒布量確定在已經(jīng)成形好的AC-20中面層的年轍板上，人工涂抹橡膠類乳化瀝青，直至涂抹到均勻、無漏白的效果，計算使用橡膠類乳化瀝青的多少。經(jīng)多次試驗確定：0.7Kg/tfo三、防水粘結(jié)層材料成型復(fù)合車轍板路用性能試驗根據(jù)以上試驗所確定的各類材料用量，在成行好的AC-20中面層的年轍板上撒布橡膠瀝青碎石封層和橡膠類乳化瀝青，然后在其上面成型排水性瀝青混合料車轍板，在復(fù)合車轍板上進(jìn)行透水試驗和拉拔試驗。圖41、透水試驗透水試驗采用日本大有提供的透水儀，人工不停頓加水(保持同一水位)約10升，以更好的測試不同材料的封水粘結(jié)層對排水性路面排水效果的影響，檢測結(jié)果見下表7。表7不同封水粘結(jié)材料透水試驗結(jié)果橡膠瀝青碎石橡膠乳化瀝青SBR改性乳化瀝青路橋防水涂料透水系數(shù)(ml/s)98.388