基質(zhì)瀝青與SBS改性瀝青對AC—20混合料最佳油石比差異

王澤宇

【摘 要】基質(zhì)瀝青混合料和SBS改性瀝青混合料在相同級配下的最佳油石比是有一定差異的，但這種差異程度并沒有直觀的體現(xiàn)出來。本文通過幾組不同的級配對基質(zhì)瀝青混合料和SBS改性瀝青混合料的最佳油石比差異進行直觀呈現(xiàn)，并對其相差程度提出大概的范圍，為以后對瀝青混合料的研究提供參考。

【關(guān)鍵詞】基質(zhì)瀝青；SBS改性瀝青；瀝青混合料；油石比

0 引言

瀝青用量在很大程度上影響著瀝青混合料的使用性能，瀝青過少，則不能很好的粘結(jié)各個集料；瀝青過多，則會導(dǎo)致路面泛油等問題，嚴(yán)重的影響瀝青路面的高溫穩(wěn)定性。因此，確定瀝青最佳油石比是研究瀝青混合料的基礎(chǔ)。眾所周知，SBS改性瀝青是由基質(zhì)瀝青改性得來，但基質(zhì)瀝青與SBS改性瀝青的各項性能均有較大差異，所以基質(zhì)瀝青混合料和SBS改性瀝青混合料的各項性能也存在很大不同，如此就導(dǎo)致了基質(zhì)瀝青混合料和SBS改性瀝青混合料在壓實功和礦料級配相同的前提下所確定的最佳油石比也會有較大的差別。但就目前而言，基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青的最佳油石比之間的聯(lián)系及差異并沒有得到相對較為直觀的體現(xiàn)。

鑒于此，本文基于AC-20，對基質(zhì)瀝青混合料和5%SBS改性瀝青混合料進行一系列的馬歇爾試驗，分別得出兩種混合料的最佳油石比，并對各項試驗結(jié)果進行分析，通過分析試驗結(jié)果，找出基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青混合料的最佳油石比之間的聯(lián)系，并通過對國內(nèi)相關(guān)研究成果進行借鑒，找出兩種混合料馬歇爾試驗結(jié)果發(fā)生不同的原因，提出兩者最佳油石比的差異范圍，為今后瀝青混合料的研究提供些參考依據(jù)。

1 原材料及級配

瀝青混合料AC-20所選用的原材料如下：粗細(xì)集料均采用普通石灰?guī)r，礦粉采用普通石灰?guī)r礦粉，瀝青分別采用70號基質(zhì)瀝青和5%SBS改性瀝青。按照《公路工程集料試驗規(guī)程》（JTJ E42-2005）和《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTJ E20-2011）進行試驗得知原材料質(zhì)量均符合規(guī)范技術(shù)要求。

根據(jù)試驗需要，我們設(shè)計了AC-20的三種不同級配作為試驗用級配，見表1。

2 試驗

2.1 試驗方案

本文采用丁烈梅[1]的方法分別用基質(zhì)瀝青和5%SBS改性瀝青就上述三種級配確定最佳油石比，用以對比出基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青最佳油石比的差異。具體步驟如下：

2.1.1 基質(zhì)瀝青

AC-20I以油石比4.2%為中心，以0.5%為間距上下分別浮動兩個油石比；AC-20II以油石比4.3%為中心，以0.5%為間距上下分別浮動兩個油石比；AC-20III以油石比4.2%為中心，以0.5%為間距上下分別浮動兩個油石比。

2.1.2 5%SBS改性瀝青

AC-20I以油石比4.2%為中心，以0.5%為間距上下分別浮動兩個油石比；AC-20II以油石比4.3%為中心，以0.5%為間距上下分別浮動兩個油石比；AC-20III以油石比4.2%為中心，以0.5%為間距上下分別浮動兩個油石比。

試驗均采用擊實法成型標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件，每組油石比分別成型4個試件，并按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTJ E20-2011）進行馬歇爾試驗用以確定最佳油石比。

2.2 試驗結(jié)果

2.2.1 采用級配AC-20I

嚴(yán)格按照《公路工程瀝青與瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTJ E20-2011）進行一系列馬歇爾試驗，分別采用基質(zhì)瀝青和SBS改性瀝青確定最佳油石比，得出試驗結(jié)果如表2所示。

根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ F40-2004）要求的方法進行最佳油石比確定，得出級配AC-20I基質(zhì)瀝青混合料最佳油石比為4.1%，SBS改性瀝青混合料最佳油石比為4.3%。

2.2.2 采用級配AC-20II

嚴(yán)格按照《公路工程瀝青與瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTJ E20-2011）進行一系列馬歇爾試驗，得出試驗結(jié)果如表3所示。

根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTJF40-2004）要求的方法進行最佳油石比確定，得出級配AC-20II基質(zhì)瀝青混合料最佳油石比為4.2%，SBS改性瀝青混合料最佳油石比為4.4%。

2.2.3 采用AC-20III

嚴(yán)格按照《公路工程瀝青與瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTJ E20-2011）進行一系列馬歇爾試驗，得出試驗結(jié)果如表4。

根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ F40-2004）要求的方法進行最佳油石比確定，得出級配AC-20III基質(zhì)瀝青混合料最佳油石比為4.0%，SBS改性瀝青混合料最佳油石比為4.6%。

3 結(jié)果分析

1）本文通過三組級配試驗，得出三組級配最佳油石比分別相差0.2、0.2、0.6。所以經(jīng)過綜合分析得出，基質(zhì)瀝青AC-20型混合料和5%SBS改性瀝青AC-20型混合料最佳油石比相差范圍大致為0.2～0.6個百分點。

2）根據(jù)試驗結(jié)果，我們亦可以發(fā)現(xiàn)隨著瀝青用量的增加，空隙率在逐漸減小，瀝青飽和度在逐漸增大，這是由于隨著瀝青含量增加，瀝青可以充分包裹顆粒填充礦料間隙所致[2]。

3）對比基質(zhì)瀝青混合料和5%改性瀝青混合料馬歇爾試驗數(shù)據(jù)可以看出：SBS改性瀝青混合料的密度和穩(wěn)定度普遍比基質(zhì)瀝青混合料密度大，而空隙率普遍比基質(zhì)瀝青混合料小，這是因為SBS改性瀝青相較于基質(zhì)瀝青稠度大、粘度強，能更好的粘結(jié)集料顆粒并填充集料間隙。

4 結(jié)語

通過一系列的試驗我們可以看出：SBS改性瀝青混合料的密度和穩(wěn)定度普遍比基質(zhì)瀝青混合料密度大，而空隙率普遍比基質(zhì)瀝青混合料??；基于AC-20，SBS改性瀝青和基質(zhì)瀝青對混合料最佳油石比影響差異較大，一般來說SBS改性瀝青混合料的最佳油石比要比基質(zhì)瀝青混合料最佳油石比大0.2到0.6個百分點。

【參考文獻(xiàn)】

[1]丁烈梅.SBS改性瀝青混合料在道路施工中的應(yīng)用研究[D].2007，同濟大學(xué).

[2]蔣凱.SBS改性瀝青混合料水穩(wěn)定性和高溫穩(wěn)定性試驗研究[D].2012，蘭州理工大學(xué).

[責(zé)任編輯：張濤]