李 鋒

（海南路橋工程有限公司,海南 三亞 572000）

0 引言

SBS改性瀝青混合料作為我國(guó)高等級(jí)路面常用的主要材料之一，是推動(dòng)新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)的基礎(chǔ)。交通基礎(chǔ)建設(shè)是一個(gè)國(guó)家的基建根本，也是一個(gè)國(guó)家的發(fā)展命脈。良好的公路交通規(guī)劃及建設(shè)現(xiàn)如今已經(jīng)成為一個(gè)國(guó)家交通基礎(chǔ)設(shè)施的名片，更是一個(gè)國(guó)家基建領(lǐng)域的代名詞，在推動(dòng)經(jīng)濟(jì)、擴(kuò)大民生、發(fā)展戰(zhàn)略意義起到了不可替代的作用[1]。

在當(dāng)前復(fù)雜的交通環(huán)境條件下，如瀝青路面材料配置不科學(xué)，容易導(dǎo)致使用過程中出現(xiàn)各式各樣的問題，而這些問題，都存在造成不可逆結(jié)果的可能性。如何保證在復(fù)雜的使用環(huán)境下讓瀝青路面原有的各項(xiàng)性能維持穩(wěn)定不變，是專家學(xué)者都在研究攻關(guān)的課題。瀝青路面在高溫、潮濕、長(zhǎng)期降雨等條件下發(fā)生各種類型缺陷的案例十分常見。瀝青路面病害一旦出現(xiàn)問題，往往都較為棘手，嚴(yán)重的甚至可以使瀝青路面喪失原有的設(shè)計(jì)性能，對(duì)我國(guó)的交通戰(zhàn)略布局造成極大阻礙。文章研究的意義，旨在對(duì)比相同的室外環(huán)境條件下，SBS改性瀝青混合料在摻入0.2%、0.6%、1%、1.4%、2.0%的木質(zhì)纖維素時(shí)各項(xiàng)性能檢驗(yàn)對(duì)比分析[1]，從而達(dá)到推薦和指導(dǎo)對(duì)添加劑比例的使用建議。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法及原材料準(zhǔn)備

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法

該試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法旨在研究摻入5種不同比例（0.2%、0.6%、1%、1.4%、2.0%）的木質(zhì)素纖維后，將制作完成的SBS改性瀝青混合料若干試件（見圖1）于同等條件下的戶外空曠環(huán)境中進(jìn)行放置，任這批試驗(yàn)件處于暴曬、雨林、低溫、高濕度等模擬路用環(huán)境中，待三個(gè)月后再檢測(cè)其各項(xiàng)性能，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果推薦使用木質(zhì)素纖維的最佳添加比例。其檢測(cè)指標(biāo)包括：①馬歇爾穩(wěn)定度；②流值；③動(dòng)穩(wěn)定度；④變形；⑤單軸蠕變等各項(xiàng)性能[2]。

圖1 SBS改性瀝青試塊

根據(jù)相關(guān)瀝青路面工程施工案例、相關(guān)經(jīng)驗(yàn)及瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等，此次試驗(yàn)設(shè)計(jì)將統(tǒng)一采用4%SBS改性瀝青（90#石油瀝青為95%+5.5%改性劑），分別添加0.2%、0.6%、1%、1.4%、2.0%的木質(zhì)纖維素，制成若干份滿足上述檢測(cè)的相同規(guī)格的試件，并設(shè)計(jì)其油石比為5.5%，設(shè)計(jì)方法詳見圖2。

圖2 設(shè)計(jì)試驗(yàn)流程圖

1.2 SBS原材料準(zhǔn)備

（1）該次設(shè)計(jì)試驗(yàn)所采用的SBS改性瀝青原料技術(shù)指標(biāo)及檢驗(yàn)結(jié)果詳見表1。

表1 改性瀝青指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

從表1的檢測(cè)結(jié)果數(shù)值可看出，其瀝青原材料數(shù)值符合相關(guān)檢測(cè)范圍，復(fù)查檢測(cè)環(huán)境條件及方法無誤，滿足該次試驗(yàn)相關(guān)要求，各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果及采集到的數(shù)據(jù)真實(shí)有效，經(jīng)相關(guān)試驗(yàn)檢測(cè)員核實(shí)簽字后投入使用。

（2）該次試驗(yàn)設(shè)計(jì)所采用的集料，經(jīng)相關(guān)質(zhì)量檢測(cè)，均滿足該次試驗(yàn)要求，經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)員核實(shí)簽字后投入使用，詳見表2、表3。

表2 粗集料質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果

表3 細(xì)集料質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果

（3）該次試驗(yàn)設(shè)計(jì)所采用的木質(zhì)素纖維長(zhǎng)度為4 mm，其檢測(cè)質(zhì)量結(jié)果均滿足纖維穩(wěn)定劑相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)員核實(shí)簽字后投入使用，檢測(cè)結(jié)果見表4[3]。

表4 木質(zhì)素纖維檢測(cè)結(jié)果

2 試驗(yàn)性能及結(jié)果

2.1 馬歇爾穩(wěn)定度

將放置三個(gè)月的5種規(guī)格（摻0.2%、0.6%、1%、1.4%、2.0%木質(zhì)素纖維）的SBS改性瀝青混合料試件若干取出，對(duì)試件外觀進(jìn)行初步檢查無誤，滿足試驗(yàn)要求后，統(tǒng)一進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)（見圖3），檢測(cè)其馬歇爾穩(wěn)定度、流值數(shù)據(jù)，其檢測(cè)結(jié)果記錄見表5。

圖3 馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)

表5 馬歇爾穩(wěn)定度檢測(cè)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)束后從表5記錄結(jié)果可看出，當(dāng)試件木質(zhì)素纖維摻入比例為0.2%時(shí)，馬歇爾穩(wěn)定度范圍在7.8~8.6 kN，不滿足馬歇爾穩(wěn)定度≥8 kN的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)試件木質(zhì)素纖維摻入比例為0.6%~2.0%時(shí)，均滿足馬歇爾穩(wěn)定度≥8 kN的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以摻入比例為0.6%時(shí)，數(shù)值最優(yōu)，且最為穩(wěn)定。

2.2 流值

試驗(yàn)結(jié)束后從表6記錄結(jié)果可看出，當(dāng)試件木質(zhì)素纖維摻入比例為0.2%時(shí)，流值的范圍在2.3~4.4 mm之間，不滿足流值2.5~4.5 mm變化速率的技術(shù)要求。當(dāng)試件木質(zhì)素纖維摻入比例為0.6%~2.0%時(shí)，均滿足流值2.5~4.5 mm變化速率的技術(shù)要求，以摻入0.6%、1%兩組為數(shù)據(jù)最優(yōu)，且較為穩(wěn)定。

表6 流值檢測(cè)結(jié)果

該次試驗(yàn)可得出，在摻入0.6%的木質(zhì)素纖維后，馬歇爾穩(wěn)定度在數(shù)值上均比其他四組摻入比例試驗(yàn)性能更優(yōu)；在摻入0.6%、1%的木質(zhì)素纖維后，測(cè)得流值變化性能最為可靠[1]。

2.3 車轍及變形

將放置三個(gè)月的5種規(guī)格（摻0.2%、0.6%、1%、1.4%、2.0%木質(zhì)素纖維）的SBS改性瀝青混合料試件若干取出，制成滿足試驗(yàn)要求的試件，待相關(guān)檢測(cè)合格并且穩(wěn)定后進(jìn)行車轍試驗(yàn)（見圖4），檢測(cè)其動(dòng)穩(wěn)定度及變形數(shù)據(jù)，試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果見表7、表8。

圖4 車轍試驗(yàn)

表7 車轍動(dòng)穩(wěn)定度試驗(yàn)表

表8 車轍變形試驗(yàn)表

試驗(yàn)結(jié)束后從表7記錄結(jié)果可看出，當(dāng)試件木質(zhì)素纖維摻入比例為0.2%時(shí)，動(dòng)穩(wěn)定度的范圍在788~1 200次/mm之間，不滿足技術(shù)規(guī)范≥800次/mm的要求。當(dāng)試件木質(zhì)素纖維摻入比例為0.6%~2.0%時(shí)，均滿足動(dòng)穩(wěn)定度要求的測(cè)定數(shù)值，其中，以摻入0.6%木質(zhì)素纖維組數(shù)值變化最小，且最為穩(wěn)定，其余組別雖然滿足要求，但數(shù)值波動(dòng)較大。

試驗(yàn)結(jié)束后從表8記錄結(jié)果可看出，摻入5種比例木質(zhì)素纖維，均滿足變形要求。當(dāng)試件木質(zhì)素纖維摻入比例為0.2%時(shí)，變形差值為4 mm，變形最大。當(dāng)試件木質(zhì)素纖維摻入比例為0.6%時(shí)，變形差值為0.5 mm，為變形量最為平穩(wěn)的數(shù)值，其余比例變形穩(wěn)定情況要優(yōu)于摻入0.2%比例組，但稍差于摻入0.6%比例組。

該次試驗(yàn)可得出，在摻入0.6%的木質(zhì)素纖維后，動(dòng)穩(wěn)定度、變形在規(guī)定的數(shù)值上均比其他摻入比例組別性能更優(yōu)。[1]

2.4 單軸蠕變

將放置三個(gè)月的5種規(guī)格（摻0.2%、0.6%、1%、1.4%、2.0%木質(zhì)素纖維）的SBS改性瀝青混合料試件若干取出，制成滿足試驗(yàn)要求的圓柱體試件，待相關(guān)檢測(cè)合格并且穩(wěn)定后進(jìn)行單軸蠕變?cè)囼?yàn)（見圖5），檢測(cè)其黏性勁度模量試驗(yàn)。試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果見表9。

圖5 蠕變?cè)囼?yàn)

表9 黏性勁度模量試驗(yàn)表

試驗(yàn)結(jié)束后從表9記錄結(jié)果可看出，當(dāng)試件木質(zhì)素纖維摻入比例為0.2%時(shí)，黏性勁度模量的范圍在600~650之間，為摻入比例中最小。當(dāng)試件木質(zhì)素纖維摻入比例為0.6%時(shí)，黏性勁度模量的范圍在620~680之間，為摻入比例中最大。其余比例組別數(shù)值均滿足試驗(yàn)要求。其中，以摻入0.6%木質(zhì)素纖維組數(shù)值最大，且最為穩(wěn)定。

根據(jù)單軸蠕變?cè)囼?yàn)得知，無論在何種摻入比例下，數(shù)值均滿足試驗(yàn)要求，但從總體變化數(shù)值上看，以摻入0.6%木質(zhì)素纖維比例變形最小、最為穩(wěn)定、數(shù)值最優(yōu)。

該次試驗(yàn)可得出，在摻入0.6%的木質(zhì)素纖維后，SBS改性瀝青混合料性能均比其他摻入比例性能上更優(yōu)[1]。

3 結(jié)論

綜上所述，SBS改性瀝青混合料在摻入5種不同比例（0.2%、0.6%、1%、1.4%、2.0%）的木質(zhì)素纖維后，在提高其性能上均有較好的試驗(yàn)效果，其中，以摻入0.6%比例組性能最優(yōu)，因此，推薦在SBS改性瀝青混合料路面施工時(shí)摻入該比例木質(zhì)素纖維，從而達(dá)到提高瀝青路面通車性能、耐久性能、舒適性能，延長(zhǎng)路面使用壽命。