連艷霞
(邢臺路橋建設(shè)總公司,河北 邢臺 054001)
排水瀝青路面是一種新型的瀝青路面結(jié)構(gòu),瀝青混合料為骨架結(jié)構(gòu),空隙率為20%~25%,具有排水、防滑和降噪等功能,可迅速排除路表水,減少路表水膜,避免行車時產(chǎn)生水滑或水漂現(xiàn)象,保證駕駛安全;還能減少飛濺水霧,增大地面摩擦力,提高行車安全性。本文選用排水瀝青面層混合料級配,分別摻加聚合物復(fù)合改性瀝青和市售高黏瀝青A以及排水瀝青面層聚合物改性瀝青混合料與開級配OGFC—16高黏改性瀝青混合料的各項性能指標(biāo)進行試驗對比,以研究排水瀝青路面的路用性能。
按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTG E20—2011)分別檢測聚合物復(fù)合改性瀝青和高黏改性瀝青A的針入度(25℃)、軟化點、延度(5℃)、脆點、彈性恢復(fù)(25℃)、動力黏度(60℃)、儲存穩(wěn)定性離析(48h軟化點差)以及與粗集料黏附性等指標(biāo),試驗結(jié)果見表1。
采用石灰?guī)r石料,各項性能指標(biāo)分別符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)中粗集料、細(xì)集料和填料的要求。
表1 聚合物復(fù)合改性瀝青與高黏改性瀝青性能指標(biāo)對比
開級配OGFC—16按《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)進行設(shè)計;排水瀝青路面有大的孔隙率和抗滑性能,瀝青與石料的黏結(jié)強度要大,因此混合料以粗集料為主,粒徑單一且含量大,細(xì)集料含量少,排水瀝青面層級配曲線見圖1。從圖1中可知,排水面層與OGFC—16相比較,4.75mm以上的材料通過量小、用量大,2.36mm以下的細(xì)集料通過量大、用量多,既能保證足夠的骨架和空隙率,同時細(xì)料多使瀝青膠漿具有足夠的強度,保證了路面的穩(wěn)定性。
圖1 排水瀝青面層級配曲線
為了比較圖1中排水瀝青路面的級配設(shè)計是否合理,分別進行了該級配與開級配OGFC的瀝青混合料的各項性能指標(biāo)的試驗對比,以及采用一種相同級配摻加不同瀝青的混合料的各項性能指標(biāo)的試驗對比。
選擇排水瀝青面層級配+聚合物改性瀝青與開級配OGFC—16+高黏改性瀝青A,瀝青摻加比例分別是各自的最佳油石比,拌和瀝青混合料。根據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTG E20—2011)進行試驗對比,檢測瀝青混合料的孔隙率、穩(wěn)定度、析漏損失、車轍、飛散損失和滲水系數(shù)等路用性能指標(biāo)。
選用排水瀝青面層混合料級配,分別摻加聚合物復(fù)合改性瀝青和高黏瀝青A,使用最佳油石比,拌和瀝青混合料。按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTG E20—2011)進行試驗對比,檢測瀝青混合料的孔隙率、穩(wěn)定度、析漏損失、車轍、飛散損失和滲水系數(shù)等路用性能指標(biāo)。
由表1中的試驗結(jié)果可以看出,聚合物復(fù)合改性瀝青的主要性能指標(biāo),如軟化點、脆點等高低溫性能及動力黏度均優(yōu)于高黏瀝青A,這為排水瀝青面層具有良好的路用性能奠定了基礎(chǔ)。
不同級配、不同瀝青的混合料路用性能對比試驗結(jié)果見表2。
表2 不同級配、不同瀝青的混合料試驗結(jié)果
從表2中的試驗數(shù)據(jù)可知,排水瀝青面層混合料的孔隙率在比OGFC—16混合料的孔隙率大2.1%的前提條件下,其穩(wěn)定度、劈裂強度、車轍、彎曲破壞應(yīng)變、凍融殘留強度比及浸水殘留穩(wěn)定度均大于OGFC—16高黏瀝青混合料,而析漏損失、肯特堡飛散則小于OGFC—16瀝青混合料,說明聚合物復(fù)合改性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂等高低溫性能均好于OGFC—16瀝青混合料。因此,采用排水瀝青面層級配和聚合物復(fù)合改性瀝青的混合料路用性能優(yōu)于OGFC—16瀝青混合料的路用性能。
相同級配、不同瀝青的混合料路用性能對比試驗結(jié)果見表3。
表3 相同級配、不同瀝青的混合料試驗結(jié)果
從表3中的試驗數(shù)據(jù)可知,當(dāng)排水瀝青面層級配相同,采用不同瀝青的混合料孔隙率基本相同,使用聚合物復(fù)合改性瀝青的混合料的穩(wěn)定度、劈裂強度、車轍、彎曲破壞應(yīng)變、凍融殘留強度比及浸水殘留穩(wěn)定度明顯遠(yuǎn)大于使用高黏瀝青混合料的性能指標(biāo),而聚合物復(fù)合改性瀝青的混合料的析漏損失,尤其是肯特堡飛散損失遠(yuǎn)小于使用了高黏瀝青的數(shù)據(jù),瀝青混合料的高低溫性能、低溫抗裂性能良好。因此,孔隙率大的瀝青混合料,使用優(yōu)質(zhì)改性瀝青可使混合料的各項性能指標(biāo)得到綜合改善和提高。
另一方面,對比表2中瀝青混合料的孔隙率,可以明顯看出,混合料孔隙率的增大,對瀝青混合料的性能影響很大。使用高黏瀝青A的混合料,由于孔隙率的增大,混合料的穩(wěn)定度、劈裂強度、車轍、彎曲破壞應(yīng)變、凍融殘留強度比及浸水殘留穩(wěn)定度明顯下降,肯特堡飛散損失由14.5%增大到17.5%,這也說明聚合物復(fù)合改性瀝青的性能優(yōu)于高黏瀝青A。
通過檢測不同級配類型、不同瀝青和相同級配類型、不同瀝青的混合料各種路用性能的對比試驗表明:選用排水瀝青路面的級配和聚合物復(fù)合改性瀝青,瀝青混合料的高低溫性能、低溫抗裂性能良好,推廣應(yīng)用前景廣闊。
[1]JTG E20—2011,公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程[S].