黃新顏，沙愛民，鄒曉龍，蔣 瑋

(1. 長安大學(xué)特殊地區(qū)公路工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710064；2. 廣西交通投資集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530022)

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高模量瀝青混合料的性能及適用場合

黃新顏1,2，沙愛民1，鄒曉龍1，蔣 瑋1

(1. 長安大學(xué)特殊地區(qū)公路工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710064；2. 廣西交通投資集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530022)

為了分析不同類型高模量瀝青混合料的適用場合，采用50#瀝青和PRM、PRS兩種聚合物改性劑分別制取高模量瀝青混合料。通過對(duì)高溫性能、水穩(wěn)性能、低溫性能和模量特性的研究，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果和我國氣候區(qū)劃，提出了這3種高模量瀝青混合料的適用場合。試驗(yàn)結(jié)果表明：高溫條件對(duì)70#+PRS瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的影響最??；50#瀝青混合料的低溫性能相對(duì)較好，70#+PRS和70#+PRM瀝青混合料的低溫性能較差；50#瀝青混合料的靜態(tài)模量最大，70#+PRM瀝青混合料的10 Hz和1 Hz動(dòng)態(tài)模量最大；50#瀝青混合料適用于夏熱、冬冷地區(qū)，70#+PRM瀝青混合料適用于冬季氣溫較高地區(qū)和重載、長大上坡等特殊路段，70#+PRS瀝青混合料適用于夏炎熱、冬溫地區(qū)。

道路工程；高模量瀝青混合料；路用性能；試驗(yàn)研究；適用場合

0 引言

早在20世紀(jì)60年代，法國就開始使用硬瀝青，并就利用硬瀝青開發(fā)了高模量瀝青混合料, 20世紀(jì)70年代中期開始使用煤瀝青和聚氯乙烯制成高模量瀝青混合料。1980年之后高模量瀝青混合料得到較快發(fā)展[1-4]。高模量瀝青混合料目前已經(jīng)在歐洲多國、巴西、南非和我國得到應(yīng)用研究[1, 5-7]。國際上主要通過兩種方式來提高瀝青混合料的勁度模量，一種是降低瀝青混合料中瀝青的標(biāo)號(hào)，采用黏度較大的瀝青；另一種是在瀝青混合料中加入外摻改性劑[3, 8]。

在采用硬質(zhì)瀝青制取高模量瀝青混合料研究方面，法國較早地展開了研究[9-10]。Corte[1]研究表明采用硬質(zhì)瀝青制取的高模量瀝青混合料抗車轍性能優(yōu)于SBS瀝青混合料，用于瀝青混合料基層時(shí)，可以減少基層厚度30%左右。Serfass[3]的研究報(bào)告顯示硬質(zhì)瀝青高模量可增加瀝青含量，有助于改善水敏感性。曹江[11]采用中石化提供的MMN50#和中海油提供的中海50#瀝青制取高模量瀝青混合料，認(rèn)為50#瀝青制取的高模量瀝青混合料適用于-9 ℃以上的地區(qū)。梁春雨[12]對(duì)30#瀝青混合料的路用性能和壓實(shí)特性進(jìn)行了研究，并針對(duì)性地提出了混合料的配合比。劉朝暉[13]通過將30#瀝青與70#瀝青及SBS改性瀝青混合料進(jìn)行了對(duì)比研究，認(rèn)為其適用于夏季炎熱地區(qū)、重軸載道路和長大縱坡路段的高等級(jí)公路瀝青路面建設(shè)。沙愛民[14]采用國內(nèi)常規(guī)指標(biāo)和SHRP指標(biāo)分別分析了國產(chǎn)兩種50#道路硬質(zhì)瀝青結(jié)合料的性能，運(yùn)用回彈模量、車轍動(dòng)穩(wěn)定度、高溫蠕變勁度模量等指標(biāo)評(píng)價(jià)了瀝青混合料的路用性能，研究結(jié)果表明國產(chǎn)硬質(zhì)瀝青混合料具有較高的回彈模量和劈裂強(qiáng)度。

在采用聚合物改性劑制取高模量瀝青混合料的研究方面，Lee[15]采用高沸點(diǎn)石油和SBS改性劑添加到傳統(tǒng)70#瀝青中制取高模量瀝青混合料，用于長壽命路面基層。試驗(yàn)路段調(diào)查結(jié)果表明其層底拉應(yīng)力小于傳統(tǒng)瀝青混合料。沙愛民[16]采用PRM改性劑制取高模量瀝青混合料，從級(jí)配類型、成型方法、瀝青用量的確定和驗(yàn)證試驗(yàn)等方面對(duì)高模量瀝青混凝土材料的組成設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究，并經(jīng)過室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證。楊海[17]將PRM高模量瀝青混合料與添加聚酯纖維的瀝青混合料作對(duì)比研究，分析了高模量瀝青混合料的綜合路用性能，認(rèn)為PRM添加劑可以大幅度改善瀝青混合料的動(dòng)態(tài)模量、高溫性能、抗水損害性能和低溫抗裂性能。

然而，研究均未將硬質(zhì)瀝青和聚合物改性劑兩種途徑制取的高模量瀝青混合料進(jìn)行系統(tǒng)的對(duì)比研究。本文將通過這兩種途徑制取的高模量瀝青混合料，對(duì)其高溫性能、水穩(wěn)性能、低溫性能及模量特性進(jìn)行研究。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果和我國氣候區(qū)劃，提出高模量瀝青混合料的適用場合，為高模量瀝青混合料在我國的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 試驗(yàn)材料與試驗(yàn)方案

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 瀝青與改性劑

本文中高模量改性劑PRM和PRS由法國路面材料實(shí)業(yè)公司(PR IDUSTRIE)生產(chǎn)。50#瀝青和70#瀝青均為中國石化“東海”牌A級(jí)瀝青，其性能指標(biāo)分別如表1和表2所示。度量指標(biāo)參考《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)中對(duì)道路石油瀝青的技術(shù)要求，實(shí)際度量指標(biāo)經(jīng)過室內(nèi)試驗(yàn)測得，試驗(yàn)方法參考《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTG E20—2011)中的各項(xiàng)試驗(yàn)方法及要求。

表1 50# 瀝青的性能指標(biāo)

表2 70# 瀝青的性能指標(biāo)

1.1.2 集料與級(jí)配

試驗(yàn)中所采用的集料均為石灰?guī)r加工所得。對(duì)石料的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了檢測，試驗(yàn)方法采用《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)范》(JTJ E42—2005)，其技術(shù)指標(biāo)如表3所示。采用典型的AC-20級(jí)配作為研究級(jí)配，各篩孔通過率如表4所示。

表3 石灰?guī)r粗集料技術(shù)指標(biāo)

表4 AC-20級(jí)配

1.1.3 混合料制取

試驗(yàn)中分別通過50#硬質(zhì)瀝青、PRM和PRS改性劑制取高模量瀝青混合料。其中PRM和PRS高模量瀝青混合料采用70#瀝青作為基質(zhì)瀝青，PRM和PRS摻量按照混合料質(zhì)量的0.4%進(jìn)行添加。根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定的50#瀝青和70#瀝青熱拌瀝青混合料的施工溫度表來確定各瀝青的加熱溫度及瀝青混合料的拌和溫度和成型溫度。根據(jù)改性劑使用說明，添加PRM和PRS的瀝青混合料拌和溫度和成型溫度需適當(dāng)提高。依據(jù)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTG E20—2011)中瀝青混合料的試件制作方法制作試件。

以下分別簡單介紹兩類高模量瀝青混合料的成型方式。

(1)50#瀝青混合料試件成型

①將集料加入試驗(yàn)室瀝青混合料拌和器中，加熱至180 ℃；

②集料在165～170 ℃時(shí)加入瀝青進(jìn)行濕拌，加入礦粉后拌和均勻；

③在溫度為(150±3)℃時(shí)成型試件。

(2)70#加改性劑瀝青混合料試件成型

①將集料加入試驗(yàn)室瀝青混合料拌和器中，加熱至180 ℃；

②加入一定摻量的PRM或PRS改性劑(按瀝青混合料總質(zhì)量的百分比摻入，下同)，在175～180 ℃ 時(shí)與集料干拌15 s；

③集料在170～175 ℃時(shí)加入瀝青進(jìn)行濕拌，加入礦粉后拌和均勻；

④在溫度為(170±3)℃時(shí)成型試件。

通過馬歇爾配合比設(shè)計(jì)方法確定最佳油石比。50#，70#+PRS，70#+PRM瀝青混合料的最佳油石比分別為4.85%，4.66%，4.7%。

1.2 試驗(yàn)方案

將通過上述兩途徑制取的高模量瀝青混合料50#，70#+PRMS，70#+PRM瀝青混合料，通過45，60，70 ℃車轍試驗(yàn)、凍融劈裂試驗(yàn)、低溫彎曲試驗(yàn)以及靜、動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)，對(duì)混合料的高溫性能、水穩(wěn)性能、低溫性能及模量特性進(jìn)行研究。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果和我國氣候區(qū)劃，提出高模量瀝青混合料的適用場合。

2 性能評(píng)價(jià)

2.1 高溫性能

選取60 ℃車轍試驗(yàn)檢測混合料的高溫性能。根據(jù)我國現(xiàn)行規(guī)范，針對(duì)高溫地區(qū)氣候條件，車轍試驗(yàn)溫度可適當(dāng)提高。因此，針對(duì)我國部分高溫地區(qū)，特增加75 ℃車轍試驗(yàn)。同時(shí)為了得到不同溫度下瀝青混合料的高溫車轍試驗(yàn)規(guī)律，特增加45 ℃車轍試驗(yàn)。試驗(yàn)自動(dòng)記錄車轍深度，并計(jì)算動(dòng)穩(wěn)定度和相對(duì)變形率作為評(píng)價(jià)瀝青混合料高溫性能的指標(biāo)。其中相對(duì)變形率以60 min時(shí)的車轍變形量除以車轍板總厚度計(jì)算得到。

試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)50#瀝青混合料的車轍變形量較大，而70#+PRS和70#+PRM瀝青混合料的變形量非常微小。對(duì)比3種瀝青混合料的相對(duì)變形率可以看出，50#瀝青混合料的相對(duì)變形率也顯著大于后兩者(圖1)。

圖1 三種瀝青混合料相對(duì)變形率對(duì)比Fig.1 Comparison of relative deformation rates of 3 asphalt mixtures

分析不同溫度結(jié)果發(fā)現(xiàn)，3種瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度均隨溫度的升高減小，尤其從60 ℃到75 ℃，動(dòng)穩(wěn)定度顯著減小。說明溫度對(duì)混合料的動(dòng)穩(wěn)定度影響明顯。但通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，溫度從45 ℃增加到75 ℃時(shí)，50#瀝青混合料、70#+PRS瀝青混合料和70#+PRM瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度降幅分別為91.5%，81.6%，91.5%，說明溫度對(duì)70#+PRS混合料影響最小，而50#和70#+PRM瀝青混合料對(duì)溫度的敏感性相當(dāng)。需要說明的是即使在75 ℃高溫的情況下，70#+PRS瀝青混合料依然滿足規(guī)范要求夏季炎熱區(qū)動(dòng)穩(wěn)定度2 800次/mm的要求(圖2)。

圖2 同一種瀝青混合料在3種溫度下的動(dòng)穩(wěn)定度對(duì)比圖Fig.2 Comparison of dynamic stability of same type of asphalt mixture at 3 temperatures

但在相同溫度下，動(dòng)穩(wěn)定度大小排列均為70#+PRS混合料>70#+PRM混合料>50#瀝青混合料。相對(duì)于50#瀝青混合料，70#+PRS和70#+PRM瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度增幅明顯。以60 ℃為例，70#+PRS和70#+PRM瀝青混合料動(dòng)穩(wěn)定度的增幅分別為1 350%和867%。PRS添加劑對(duì)提高瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度作用比PRM添加劑明顯(圖3)。

圖3 三種瀝青混合料在同一溫度下的動(dòng)穩(wěn)定度對(duì)比圖Fig.3 Comparison of dynamic stability of 3 asphalt mixtures at same temperature

2.2 水穩(wěn)性能

選取凍融劈裂試驗(yàn)來評(píng)價(jià)高模量瀝青混合料的水穩(wěn)定性。3種混合料凍融組和未凍融組每組試件各4個(gè)。試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

表5 凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，不論是凍融試件還是未凍融試件，50#瀝青混合料的試驗(yàn)荷載和劈裂強(qiáng)度均顯著小于70#+PRS和70#+PRM瀝青混合料，說明50#瀝青混合料的力學(xué)強(qiáng)度比二者小。從凍融劈裂強(qiáng)度比看，三者分別為83.15%，83.21%，82.46%。且三者數(shù)值不相上下，表明3種混合料的水敏感性相當(dāng)。3種瀝青混合料的凍融劈裂比均大于規(guī)范技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(不小于75%)，反映出3種混合料都具有良好的水穩(wěn)定性。

2.3 低溫性能

本文在-10 ℃的條件下對(duì)3種瀝青混合料的小梁試件進(jìn)行低溫彎曲破壞試驗(yàn)。試驗(yàn)加載設(shè)備為西安力創(chuàng)PLN-100電液伺服疲勞試驗(yàn)機(jī)，采用設(shè)備自帶環(huán)境箱控溫。試件尺寸為30 mm(寬)×35 mm(高)×250 mm(長)棱柱體小梁試件。加載跨徑為200 mm。加載方式為中點(diǎn)加載，加載速率為50 mm/min，試驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

表6 低溫彎曲試驗(yàn)結(jié)果

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，3種瀝青混合料的抗彎拉強(qiáng)度相差不大，差別在2%之內(nèi)。凍融劈裂試驗(yàn)中劈裂強(qiáng)度為間接抗拉強(qiáng)度，而彎拉強(qiáng)度與劈裂強(qiáng)度大小規(guī)律相差較大。原因主要是在低溫條件下，瀝青結(jié)合料變硬變脆，使得三者差別變小。3種瀝青混合料的最大彎拉應(yīng)變和彎曲勁度模量也相差不大。最大彎拉應(yīng)變排列依次為70#+PRS<70#+PRM<50#。彎曲勁度模量排列依次為70#+PRM>70#+PRS>50#。

2.4 模量特性

為了研究3種高模量瀝青混合料的模量特性，分別進(jìn)行了靜態(tài)回彈模量試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)。靜態(tài)回彈模量試驗(yàn)試件為靜壓成形φ100 mm×100 mm圓柱體試件；試驗(yàn)溫度為20 ℃；加載速率為2 mm/min。動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)試件為靜壓成型φ100 mm×150 mm 圓柱體試件；選取3個(gè)試驗(yàn)溫度：10，30，50 ℃，加載頻率為0.1～25 Hz；加載設(shè)備為UTM萬能材料試驗(yàn)機(jī)。靜態(tài)模量試驗(yàn)結(jié)果如表7所示。動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)結(jié)果如表8所示。

表7 靜態(tài)模量試驗(yàn)結(jié)果

表8 不同瀝青混合料的動(dòng)態(tài)模量

從表7可以看出，抗壓強(qiáng)度和回彈模量的大小順序均為70#+PRM<70#+PRS<50#，說明50#的靜態(tài)回彈模量優(yōu)勢明顯。

從表8可以看出，3種混合料的動(dòng)態(tài)模量均隨頻率的增加而增加，隨溫度的增加而降低。溫度從10 ℃ 升高到30 ℃時(shí)，動(dòng)態(tài)模量降幅明顯，從30 ℃升高到50 ℃時(shí)降幅較小。在動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)中，10 Hz 的加載頻率相當(dāng)于車速72～80 km/h，而1 Hz加載頻率相當(dāng)于車速10～20 km/h。因此選取30 ℃時(shí)10 Hz和1 Hz的動(dòng)態(tài)模量進(jìn)行分析。10 Hz和1 Hz動(dòng)態(tài)模量的大小順序均為70#+PRS<50#<70#+PRM。由此可見，動(dòng)、靜載模量大小順序差異明顯。50#和70#+PRM瀝青混合料的10 Hz 和1 Hz動(dòng)態(tài)模量均較大，說明在車輛正常車速和長大上坡低速行駛情況下，50#和70#+PRM瀝青混合料均有較好的承載能力。

3 適用場合分析

3.1 混合料性能及費(fèi)用對(duì)比

50#，70#+PRS，70#+PRM瀝青混合料的60 ℃動(dòng)穩(wěn)定度分別為2 103.1，31 800.03，21 200.02 次/mm。根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中對(duì)瀝青混合料車轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度的要求，3種混合料均滿足夏季炎熱區(qū)改性瀝青混合料不小于2 800次/mm和普通瀝青不小于1 000次/mm的要求。若將50#瀝青混合料按照改性瀝青混合料的標(biāo)準(zhǔn)要求，仍然可以滿足2-1和3-2區(qū)的要求(分別為2 000次/mm和 1 800次/mm)。

根據(jù)規(guī)范對(duì)凍融劈裂試驗(yàn)的要求，潮濕區(qū)的改性瀝青混合料的凍融劈裂強(qiáng)度比應(yīng)不小于80%。因此，50#，70#+PRS，70#+PRM瀝青混合料的凍融劈裂強(qiáng)度比分別為83.15%，83.21%，82.46%，均滿足潮濕區(qū)的要求。

50#，70#+PRS，70#+PRM瀝青混合料的最大彎拉應(yīng)變分別為2 653，2 510，2 469 με。根據(jù)規(guī)范對(duì)低溫彎曲試驗(yàn)破壞應(yīng)變的要求，若將50#瀝青混合料按照普通瀝青混合料指標(biāo)要求，則可滿足嚴(yán)寒區(qū)要求(2 600 με)；若按照改性瀝青混合料標(biāo)準(zhǔn)要求，則可滿足冬溫區(qū)要求(2 500 με)。70#+PRS瀝青混合料可滿足冬溫區(qū)要求，而70#+PRM瀝青混合料則略低于冬溫區(qū)要求。

另外，從模量特性方面看，50#瀝青混合料的靜態(tài)模量最大。PRM瀝青混合料10 Hz和1 Hz的動(dòng)態(tài)模量最大。從經(jīng)濟(jì)效益角度分析，3種高模量瀝青混合料中，50#瀝青價(jià)格相對(duì)便宜，不增加額外工序和費(fèi)用，與高溫地區(qū)常用的70#和90#瀝青價(jià)格沒有顯著差異。PRM改性劑價(jià)格為13 000元/t，PRS改性劑價(jià)格為15 000元/t。對(duì)于傳統(tǒng)基質(zhì)瀝青混合料，兩者均增加了改性劑成本費(fèi)用，同時(shí)增加了混合料拌和過程中的干拌，費(fèi)用相對(duì)較高。但是與SBS瀝青混合料相比減少了瀝青改性工序，對(duì)混合料總體造價(jià)而言，PRM和PRS瀝青混合料略低。

將規(guī)范要求值作為參照，將3種混合料性能分為“優(yōu)、良、中、差”4個(gè)等級(jí)。模量特性和費(fèi)用則參照普通70#瀝青混合料進(jìn)行對(duì)比。對(duì)3種瀝青混合料的路用性能及費(fèi)用情況總結(jié)如表9所示。

表9 路用性能及費(fèi)用對(duì)比情況

3.2 適用場合

3.2.1 50#瀝青混合料

50#瀝青混合料高溫、水穩(wěn)、模量性能均屬“優(yōu)”或“良”，低溫性能屬“中”。但按照改性瀝青標(biāo)準(zhǔn)要求，不推薦在冬嚴(yán)寒區(qū)使用。綜合各方面路用性能，按照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)中的瀝青路面使用性能氣候分區(qū)要求， 50#瀝青混合料的適用場合為：2-2-1夏熱冬寒潮濕地區(qū)，2-2-2夏熱冬寒濕潤地區(qū)，2-3-1夏熱冬冷潮濕地區(qū)，2-3-2夏熱冬冷濕潤地區(qū)，2-3-3夏熱冬冷半干地區(qū)，2-4-1夏熱冬溫潮濕地區(qū)，2-4-2夏熱冬溫濕潤地區(qū)，2-4-3夏熱冬溫半干地區(qū)，3-2-1夏涼冬寒潮濕地區(qū)，3-2-2夏涼冬寒濕潤地區(qū)。由于其模量較大，也可在重載、長大上坡路段使用。

3.2.2 70#+PRM瀝青混合料

70#+PRM瀝青混合料的高溫、水穩(wěn)性能均屬“優(yōu)”，低溫性能屬“差”。綜合各方面路用性能，70#+PRM瀝青混合料的適用場合為夏季炎熱冬季氣溫較高地區(qū)。70#+PRM瀝青混合料具有較高的回彈模量和動(dòng)態(tài)模量，因此也適用于重載、長大上坡等特殊路段。

3.2.3 70#+PRS瀝青混合料

70#+PRS瀝青混合料高溫、水穩(wěn)性能均屬“優(yōu)”，低溫性能屬“中”，不推薦在冬季氣溫較低地區(qū)使用。綜合各方面的路用性能，70#+PRS瀝青混合料的適用場合為：1-4-1 夏炎熱冬溫潮濕地區(qū)，1-4-2 夏炎熱冬溫濕潤地區(qū)，2-4-1夏熱冬溫潮濕地區(qū)，2-4-2夏熱冬溫濕潤地區(qū)。70#+PRS瀝青混合料適用范圍很廣，但鑒于添加改性劑會(huì)增加成本，因此氣候條件不太惡劣地區(qū)的重載路面可以考慮選用50#高模量瀝青混合料。

4 結(jié)論

本文通過硬質(zhì)瀝青和聚合物改性兩種途徑制取高模量瀝青混合料，對(duì)其高溫性能、水穩(wěn)性能、低溫性能及模量特性進(jìn)行了研究。結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果和我國氣候區(qū)劃，提出了高模量瀝青混合料的適用場合?？梢缘贸鲆韵陆Y(jié)論：

(1)溫度從45 ℃增加到75 ℃時(shí)，50#，70#+PRS，70#+PRM瀝青混合料的動(dòng)穩(wěn)定度降幅分別為91.5%，81.6%，91.5%。說明溫度對(duì)70#+PRS混合料的高溫性能影響最小。

(2)50#，70#+PRS，70#+PRM瀝青混合料的水穩(wěn)定性良好，三者相差不大。50#瀝青混合料的低溫性能相對(duì)較好，70#+PRS和70#+PRM瀝青混合料的低溫性能較差。

(3)50#瀝青混合料的靜載模量最大。70#+PRM瀝青混合料的10 Hz和1 Hz動(dòng)態(tài)模量最大，說明在車輛正常車速和低速行駛情況下70#+PRM瀝青混合料均有較好的承載能力。

(4)50#瀝青混合料適用于夏熱、冬冷地區(qū)，70#+PRM瀝青混合料適用于冬季氣溫較高地區(qū)和重載、長大上坡等特殊路段，70#+PRS瀝青混合料適用于夏炎熱、冬溫地區(qū)。

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Performance of High Modulus Asphalt Mixture and Applicable Situation

HUANG Xin-yan1,2, SHA Ai-min1, ZOU Xiao-long1, JIANG Wei1

(1. Key Laboratory for Special Area Highway Engineering of Ministry of Education, Chang’an University, Xi’an Shaanxi 710064, China;2. Guangxi Communications Investment Group Co., Ltd., Nanning Guangxi 530022, China)

In order to analyze the applicable situation of different kinds of high modulus asphalt mixture (HMAM), the HMAMs are made using asphalt grade 50 and 2 polymer modifiers (PRM and PRS).Through researching high temperature performance, moisture sensitivity, low temperature performance, and modulus property of the HMAM, based on the test result and the climate regionalization in China, the applicable satiations of these 3 kinds of HMAM are put forward. The test result indicates that (1) high temperature condition has less effect on the high-temperature stability of asphalt mixture grade 70+PRS; (2) asphalt mixture grade 50 has better low temperature performance than those of asphalt mixture grade 70+PRS and asphalt mixture grade 70+PRM; (3) asphalt mixture grade 50 has the largest static modulus, while asphalt mixture grade 70+PRM has the largest dynamic moduli at 10 Hz and 1 Hz frequencies; (4) asphalt mixture grade 50 is suitable for summer-hot and winter-cold regions, asphalt mixture grade 70+PRM is suitable for special sections such as high temperature area in winter and heavy load, long uphill road section, and asphalt mixture grade 70+PRS is suitable for summer-sizzler and winter-warm regions.

road engineering; high modulus asphalt concrete; pavement performance; experimental study; applicable situation

2016-07-11

“十二五”國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2014BAG05B04); 交通運(yùn)輸部建設(shè)科技項(xiàng)目(2013318221150); 陜西省青年科技新星資助項(xiàng)目(2015KJXX-23)

黃新顏(1975-)，男，廣西梧州人，博士研究生，高級(jí)工程師．(215574518@qq.com)

10.3969/j.issn.1002-0268.2016.12.006

U414

A

1002-0268(2016)12-0035-07