離析對(duì)瀝青穩(wěn)定碎石路用性能的影響

姚青云+付新新

【摘 要】為了研究離析對(duì)瀝青穩(wěn)定碎石路用性能的影響，采用制作的大馬歇爾試件進(jìn)行了浸水馬歇爾試驗(yàn)、混合料車轍試驗(yàn)和構(gòu)造深度試驗(yàn)，研究了離析對(duì)混合料三個(gè)方面的影響。研究結(jié)果表明：混合料離析造成粗集料集中區(qū)域水穩(wěn)定性變差；混合料離析導(dǎo)致粗集料集中區(qū)域性能變差；離析對(duì)瀝青混合料各方面性能影響有著較大差異。

【關(guān)鍵詞】離析；瀝青穩(wěn)定碎石；水穩(wěn)定性；高溫性能

0 前言

瀝青混合料的離析通常情況下會(huì)造成路面的瀝青含量和級(jí)配局部失調(diào)，導(dǎo)致路面出現(xiàn)早期破壞。李美華[1]等人對(duì)路面離析進(jìn)行了研究；石培峰、陳勇軍等人[2-3]進(jìn)行了有關(guān)瀝青路面力學(xué)性能的研究。本文在上述研究者的研究基礎(chǔ)上，研究了離析對(duì)混合料四個(gè)方面的影響。

1 離析對(duì)混合料水穩(wěn)定性的影響

水穩(wěn)定性是本試驗(yàn)的一個(gè)重要指標(biāo)。本文試驗(yàn)的浸水殘留穩(wěn)定度對(duì)比見(jiàn)圖1。

由圖1可知：

1）偏細(xì)混合料的穩(wěn)定度比偏粗混合料的穩(wěn)定度大，上圖中三組偏細(xì)混合料MS0的平均值與三組偏粗混合料的MS0的平均值大約相差20%，這是因?yàn)榛旌狭系碾x析程度與其力學(xué)性能相關(guān)。

2）偏細(xì)混合料的MS0值較接近，其最大差值約為3%，而偏粗混合料的最大差值幾乎達(dá)到65%。這是因?yàn)榛旌狭螹S0值受空隙率、油石比的影響，由于級(jí)配偏細(xì)，空隙率變小，油石比變大，瀝青與集料的粘結(jié)力增大，集料不易剝落，抗水損害能力增強(qiáng)。

2 離析對(duì)混合料高溫性能的影響

進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)溫度分別采用45℃、60℃，施加荷載為0.7MPa。從下面兩圖中我們可以得出有關(guān)試驗(yàn)結(jié)果。

由上圖可知：

1）在兩種不同試驗(yàn)溫度下，45℃混合料的動(dòng)穩(wěn)定度比60℃時(shí)要大，然而車轍深度較60℃時(shí)要小。這說(shuō)明不同離析程度混合料動(dòng)穩(wěn)定度和車轍深度受溫度的影響。這是因?yàn)榛旌狭显诤奢d作用下其穩(wěn)定性由瀝青的粘彈性承擔(dān)，由于重交瀝青溫度敏感性相對(duì)較差，60℃時(shí)的粘彈性較45℃時(shí)顯著降低，故此時(shí)抗車轍能力大幅降低。

2）在混合料級(jí)配偏細(xì)區(qū)域內(nèi)，車轍深度隨偏細(xì)程度的增加而迅速增大。這是因?yàn)樵诨旌狭现屑?xì)集料增多時(shí)，過(guò)小的空隙率不能滿足瀝青的體積變化，且粗集料不能形成骨架，使混合料失穩(wěn)，在荷載的作用下發(fā)生流動(dòng)。

3 離析對(duì)混合料表面特征參數(shù)的影響

在車轍板上測(cè)試各試驗(yàn)混合料的構(gòu)造深度、摩擦系數(shù)及滲水系數(shù)。不同離析程度下混合料各項(xiàng)參數(shù)對(duì)比如下圖所示。

分析上圖可知：

1）偏粗混合料構(gòu)造深度的變化梯度比偏細(xì)混合料的明顯，對(duì)于粗集料集中區(qū)域，可通過(guò)測(cè)試路面的構(gòu)造深度來(lái)檢測(cè)混合料是否離析。

2）摩擦系數(shù)值排序：重度偏粗的混合料>無(wú)離析的混合料>重度偏細(xì)的混合料，說(shuō)明離析更多地影響了偏粗混合料對(duì)路面的摩擦程度。由于瀝青穩(wěn)定碎石最大粒徑較大，粗集料含量多，不利于結(jié)構(gòu)的整體性。

3）重度粗和中度粗混合料的滲水系數(shù)較其他程度的大，如果不能及時(shí)排出滲水，在車輛荷載作用下將產(chǎn)生動(dòng)水壓力，造成路面的早期破壞，然而偏細(xì)的混合料由于空隙率小，透水性也很小，以至于幾乎不透水。

4 結(jié)論

1）空隙率在混合料設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)控制?？障堵试龃蠹皽p小會(huì)影響混合料的水穩(wěn)定性和車轍程度。

2）不同離析程度混合料動(dòng)穩(wěn)定度和車轍深度受溫度的影響，在混合料級(jí)配偏細(xì)區(qū)域內(nèi)，車轍深度隨偏細(xì)程度的增加而迅速增大。

3）級(jí)配偏粗的混合料表面特征參數(shù)較級(jí)配偏細(xì)的大，離析更多地影響了偏粗混合料對(duì)路面的摩擦程度。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李美華，何俊輝，李耀龍.瀝青混合料離析對(duì)瀝青路面路用性能的影響研究[J].公路工程，2014（2）：143-147.

[2]石培峰.瀝青穩(wěn)定碎石基層對(duì)瀝青路面力學(xué)的特性影響分析[J].公路交通科技，2005，37（1）：79-82.

[3]陳勇軍.瀝青穩(wěn)定碎石基層對(duì)瀝青路面力學(xué)的特性影響分析[J].公路工程，2012（01）：79-82.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]