不同填料对沥青混合料性能的影响研究.pdf
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1、交通世界TRANSPOWORLD0 引言沥青混合料是由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称。工程上最常用的沥青混合料有两类:一是沥青混凝土混合料,是由适当比例的粗集料、细集料及填料组成的符合规定级配的矿料,与沥青混合料拌和、压实后剩余空隙率小于10%的混合料,简称沥青混凝土;二是沥青碎石混合料,是由适当比例的粗集料、细集料及填料(或不加填料)与沥青拌和、压实后剩余空隙率在10%以上的混合料,简称沥青碎石混合料,是一种与温度、荷载和作用时间相关的黏弹塑性材料,在自然环境及车辆荷载的反复作用下容易产生不同程度的病害。为提高沥青混合料的性能,延长沥青混合料路面的使用寿命,许多研究学者对不同填料的沥
2、青混合料性能进行研究,已取得了一定的成果,但在理论分析和不同填料种类沥青混合料方面的研究还存在一些不足。为此,本文基于现有的研究成果,对沥青混合料的常见病害及填料与沥青之间的特性进行分析,对不同填料的沥青混合料水稳定、高温抗车辙性和低温疲劳开裂性能进行研究。1 沥青混合料的病害分析沥青混合料路面的常见病害主要有裂缝、车辙等,其中裂缝的出现主要是由于路面结构的不足、新旧路面接缝不严和地下构筑物处理不当引起,裂缝的主要形式包括横向裂缝、纵向裂缝和龟裂,其中龟裂属于路面疲劳损坏的方式,是由于结构整体的抗力不满足要求导致的;另外一种较为常见的沥青路面破坏方式是水损坏,水损坏产生的原因之一是集料表面黏附
3、的沥青被水冲刷剥离或沥青胶浆老化剥离,由于外界荷载和水压力的作用而产生病害,另外一种是由于沥青自身的性能导致的,都将导致沥青路面的耐久性下降,影响沥青路面的使用寿命。2 填料与沥青的特性分析填料与沥青的特性主要是指填料-沥青界面特性,填料与沥青之间相互结合的微小区域就称为填料-沥青界面,该界面能够影响沥青胶浆的性能。相关研究表明,集料与沥青之间的黏附程度越高,沥青混合料的水稳定性能越好;在相同的粉胶比作用下,胶浆抗车辙因子的温度敏感性与沥青的动力黏度和矿粉的比表面积成反比;在沥青混合料中添加碱性材料能增大沥青的膜厚度,提高沥青混合料的抗水损害能力,延缓沥青路面的老化;添加消石灰也能提高沥青混合
4、料的路用性能,延缓沥青路面的老化;若添加水泥,水泥用量宜为混合料总质量的 4%左右;若添加刹车片粉末,其中的钢渣、橡胶和纤维能提高沥青混合料的高温性能和抗水损坏的能力。3 填料对沥青混合料性能的影响研究3.1 不同填料的基本性能为研究不同填料对沥青混合料性能的影响,本文分别对水泥、粉煤灰、消石灰和刹车片粉末等不同填料的基本性能进行分析。3.1.1 水泥本次试验所采用的水泥为普通硅酸盐水泥,强度收稿日期:2023-02-28作者简介:邓琳(1982),男,江西九江人,工程师,从事公路与桥梁工程建设相关工作。不同填料对沥青混合料性能的影响研究邓琳(九江市公路应急抢险大队,江西 九江 332000)
5、摘要:为研究不同填料对沥青混合料性能的影响,通过试验的方法,对沥青混合料的常见病害及填料与沥青之间的特性进行分析,对不同填料的沥青混合料水稳定、高温抗车辙性和低温疲劳开裂性能进行研究,结果表明:在水稳定性方面,消石灰和刹车片粉末填料能提高抗水损害的能力,粉煤灰填料的改善效果不明显,水泥填料对稳定性能产生不利的影响;在高温稳定性方面,消石灰和刹车片粉末填料能显著提高抗高温的能力,粉煤灰填料的改善效果不明显,水泥填料对高温稳定性产生不利的影响;在低温抗裂性方面,刹车片粉末能有效改善沥青混合料的低温抗裂性,其他填料的低温抗裂性均比矿粉填料差。关键词:沥青混合料;填料性能;室内试验;水稳定性中图分类号
6、:U414文献标识码:B45总658期2023年第28期(10月 上)等级为42.5,水泥的基本性能指标如表1所示。表1 水泥的基本性能指标凝结时间/min初凝244终凝305表观密度/(g/cm3)2.62安定性合格抗压强度/MPa3 d27.228 d45.5抗折强度/MPa3 d5.7628 d7.72由表1可知,本次试验所采用的水泥满足要求。3.1.2 粉煤灰本次试验所采用粉煤灰(如图1)的性能指标如表2所示。图1 粉煤灰表2 粉煤灰的性能结果试验项目试验结果技术指标表观密度/(g/cm3)2.87强度活性指标(%)80.570烧失量(%)6.558.0含水率(%)0.531.0三氧化
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