不同改性方式的沥青混合料水稳定性能对比研究
沥青混合料水稳定性改善措施研究
２０１０年第ｌ２期 （总第２０２期） 黑龙江交通科技
ＨＥＩＬＯＮＧｄｌＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪｌ Ｎｏ．１２。２０１０
（Ｓｕｍ Ｎｏ．２０２）
沥青混合料水稳定性改善措施研究 刘松涛 （黑龙江省公路勘察设计院）
摘要：采用掺加消石灰与抗剥落剂的方法，对水稳定性不佳的沥青混合料进行了改善。结果表明，只有消 石灰掺加量达到矿粉质量的３０％以上，沥青混合料水稳定性才能有较大提高。单独掺加抗剥落剂改善效果 不佳，但是其与消石灰的搭配使用将可以大幅度改善沥青混合料性能。 关键词：沥青混合料；水稳定性；消石灰；抗剥落剂 中图分类号：Ｕ４１６．２１７ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００８—３３８３（２ＯＬＯ）１２—００３０—０２
随着交通量的迅速增长以及超载超压现象的出现，近年 来在全国各地，许多路面在通车１～２年甚至更短的时间内 就发生大面积的破损，造成了巨大的经济损失。分析影响沥 青混合料性能的因素可以看到，尽管有众多因素对沥青路面 的早期损坏有影响，水仍然是路面性能衰减的主要因素。在 交通动荷载作用下，由于真空作用路面上的水将很容易进入 到混合料内部。这时，沥青路面在水的作用下会造成多种损 坏：如表面层的坑洞，局部表面产生网裂和形变，唧浆，严重 的辙槽等。可以说，因为水产生的早期损坏给我国带来了巨 大的经济损失，也给公路行业造成了不良的社会影响。针对 水稳定性不佳的沥青混合料，提出多种改善措施，以改善其 使用性能。 １试验简介 １．１试验方法 我国的水稳定性试验主要包括浸水马歇尔和冻融劈裂 试验，其中，冻融劈裂试验是简化的洛特曼试验方法。该方 法采用冻融循环的方式来加速模拟自然条件下水对沥青混 合料的作用，试验将劈裂强度比ＴＳＲ作为评价指标。由于 该方法对于沥青混合料的水稳定性有较好的区分性，本文的 试验采用该方法验证沥青混合料的水稳定性。 １．２试验混合料组成设计 试验混合料级配见表１。试验用集料的粘附性见表２。 由表２可知，由于集料与沥青粘附性差，导致最终的冻融劈 裂试验残留强度比为５０．６５％，不满足规范大于７５％的要 求。因此，掺入不同质量的消石灰和抗剥落剂，以改善其水 稳定性。 表１ ＡＣ一１６沥青混合料矿料级配组成及要求
不同掺量岩沥青改性沥青混合料性能试验研究
求 的提 高 ，高 性 能改性 沥青 在我 国路 面工程 中应 用 越来越 多 。在沥 青改 性 的众多方 法 中 ，岩 沥青 的使用是 最有 效而 且性 价 比较高 的方法 之一 。岩
采 用 石 灰 岩 集 料 、石 灰 岩 磨 制 矿 粉 和 ０ 、
沥青是石油流出物在长达数万年的综合作用下生
渐增大 ，当岩沥青掺 量达 ５ 时，混合料动态模量满足 法国高模量 沥青混凝土 的标 准。 ％
关键词 岩沥青 改性 沥青混合料 动 态模 量 相位角 通用曲线
随着 公路 交通 量 的增加 以及对 路 面耐久 性要
响 ，为岩 沥青混 合料 路 面结构 设计 、混 合料设 计 及推 广应 用提供 参考 。
１２ 动态模 量试 验 ．
度为 １５ｍ ７ ｍ，直 径 为 １０ｍ 的 沥 青 混 合 料 圆 ５ ｍ 柱体 试 件 ，用 取 芯 机 从 试 件 中 取 出 直 径 为 １０ ０ ｍｍ 的芯样 ，再用 双面 锯切 割 出符 合高 度 要求 的 试验试 件 ，打磨 ，保证 试件 上下 两端 面光 滑 ，平
２１ ０ ０年 ｌ ０月
石 油 沥 青
ＰＴ ＯＥ ＭＡＰ Ａ Ｔ Ｅ Ｒ Ｌ Ｕ ＳＨ Ｌ
第２ ４卷第 ５期
不 同掺 量岩 沥 青 改性 沥 青 混 合 料 性 能试 验研 究
崔世 萍 申全 军
山东省 交通科学研究所 （ 济南 ２ ０３ ） ５ ０ １
摘要
利用天然岩沥青作改性剂 ，对 ＡＨ一 ０基 质 沥青进 行改性 ，采 用 Ａ ７ Ｃ一１ ３型沥青
１ ９ １０ ０
１ ６ ５ ． ９６
１． ３２ ９．３ ５２
９５ ． ７．５ ６ ２
沥青混合料水稳定性
（4）结果计算 ①从曲线上读取45min（t1）及60min（t2）时的车辙变形d1 及d2，精确至0.01mm。如变形过大，在未到60min变形已达 25mm时，则以达到25mm（d2）时的时间为t2,将其前15min 为t1，此时的变形量为d1。 ②计算沥青混合料试件的动稳定度。 （5）报告 ①同一沥青混合料或同一路段的路面，至少平行试验3个试件。 当3个试件动稳定度变异系数小于20%时，取其平均值作为试 验结果。变异系数大于20％时应分析原因，并追加试验。如 计算动稳定值大于6000次／mm时，记作>6000次/mm。 ②试验报告应注明试验温度、试验轮接地压强、试件密度、 空隙率及试件制作方法等。 （6）精密度或允许差 重复性试验动稳定变异系数的允许值为20%。
根据沥青混合料的最大集料粒径对于大于132mm及小于或等于132mm的集料分别选用水煮法或水浸法进行试验对同一种料源既有大于又有小于132mm不同粒径的集料时取大于132mm水煮法试验为标准对细粒式沥青混合料以水浸法试验为标准
第五节 沥青混合料水稳定性检测 由水引起的沥青路面损坏通称为水损坏，它是一个普便的问题，已引起 世界各国的注意，道路工作者对此进行了广泛的研究，提出了许多理论方法。 就评价沥青路面水稳性方面通常采用的方法分为两大类：第一类是沥青与矿 料的粘附性试验；这类试验方法主要是用于判断沥青与粗集料（不包含矿粉） 的粘附性，属于这类的试验方法有水煮法和静态浸水法；第二类是沥青混合 料的水稳性试验，这类试验方法适用于级配矿料与适量沥青拌和成混合料、 制成试样后，测定沥青混合料在水的作用下力学性质发生变化的程度，这类 方法与沥青在路面中的使用状态较为接近。测试方法有浸水马歇尔试验、真 空饱水马歇尔试验以及冻融劈裂试验（“八五”攻关最新研究成果）。
沥青混合料水-高温稳定性能研究
【 关键词 】 多孔 沥青混合料 ； 汉堡浸水车辙 ； 水稳定性 ； 高温稳定性 ； 试验评价
Ｏ引 言 ． 多孔沥 青混合 料 Ｐ ｒ ｓ ｓｈ ｌＣ ｎｒ ｅ Ｐ Ｃ 是 一种拥 有相 互 ｏ ｕ Ａ ｐ ａ ｏｃｅ ．Ａ ） ｏ ｔ ｔ 连通空隙的开级配沥青 混合料 ， 有 良好 的透水 、 具 降噪效果 和优 异 的 抗滑能力［ ］ １． － 是多雨地区最适 用的路 面混合料类 型。为了保证降雨 的 ２ 快速下渗 ，Ａ Ｐ Ｃ孔 隙结构丰富 ， 空隙率在 ２ ％ ０ 左右 ， 较之 于密级配沥青 混合 料 ． 现出混合料 与水接触 的面积 大以及 内部 与水 接触的机会多 表
两个 主要特点 鉴于 Ｐ Ｃ的大孔隙结构及高温多雨 的应用环境 ． 照普通密级 Ａ 按 配沥青混合料 那样 ．以高 温稳 定性或者水稳 定性这样单一 的指标来 评价其路用性 能是不全 面的 ．因为这些 常规的沥青混合 料评价方 法 并不能反 映 Ｐ Ｃ在水一 Ａ 高温综合作用下 的路用性 能。对于 Ｐ Ｃ 考 虑 Ａ ． 到多雨地 区高温稳定性 和水稳定性是 多孔沥青混合 料路用性能 的主 要影 响 因素 ． 因此对 评价手 段提 出更 严格 的要 求 ． 即采 用水一 高温 共 同作 用下的综合路用性能来评价 Ｐ Ｃ混合料 的性能更 为合 理和贴切 Ａ 实际。 目前常规评价方法 中 ， 高温稳定性 的评价 主要是通过车辙试验得 到的动稳定度指标来评价 ： 混合料水稳定性 的评价方法较多有浸水马 歇尔试 验、 真空饱水 马歇 尔试验 、 冻融劈裂试验等 ， 但都是单一的评价 试验 ． 从水 、 没有 高温以及荷 载的共 同作用来综合评价混合料性能㈣ 。 为此 ． 提出采用汉 堡浸水 车辙试 验对 Ｐ Ｃ在水一 Ａ 高温及荷载综合作用 下的路用性能进行分析与评价。
OGFC沥青混合料水稳定性能试验研究
OGFC沥青混合料水稳定性能试验研究潘薇;王宏畅;茅建校;陈旭东【摘要】为了研究多空隙沥青混合料的水稳定性能及其影响因素,采用2种沥青,通过标准马歇尔试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验,分别分析OGFC-13及OGFC-16的水稳定性能.结果表明:良好的沥青品种能够明显提高OGFC沥青混合料的水稳定性能；随着沥青混合料空隙率的增大,OGFC的水稳定性降低,控制良好的空隙率能够保证OGFC沥青混合辩的水稳定性.%In order to study water stable performance and its influencing factors of multi-OGFC asphalt mixture,by using two kinds of asphalt,this paper will respectively analyse water stability of OGFC-13 and OGFC-16 through standard Marshall test,retain Marshall test,freeze-thaw split test.The results show that good variety of Asphalt OGFC can significantly improve the waterstability.Besides,with the pore ratio increases of asphalt mixture,the water stability of OGFC reduces and controlling good air voidage can ensure water stability of OGFC asphalt mixture.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2013(038)003【总页数】3页(P15-17)【关键词】OGFC混合料;标准马歇尔试验;浸水马歇尔试验;冻融劈裂试验;水稳定性【作者】潘薇;王宏畅;茅建校;陈旭东【作者单位】南京林业大学土木工程学院,江苏南京210042;镇江市建设工程造价管理处,江苏镇江212003;南京林业大学土木工程学院,江苏南京210042;南京林业大学土木工程学院,江苏南京210042;南京林业大学土木工程学院,江苏南京210042【正文语种】中文【中图分类】U414.11 概述开级配抗滑磨耗层(Open-Graded Asphalt Friction Course，简称OGFC)，由大空隙的沥青混合料铺筑而成，使路表雨水迅速排出，具有降噪、抗滑及抗车辙等显著优点，设计空隙率一般为15% ～25%，具有较强的结构排水能力，适合于多雨地区沥青混凝土路面的磨耗层或上面层［1］。
Domix与SBS改性沥青混合料性能对比研究
２ ０ １ ４年 ６月
山西 交通科技
Ｓ ＨＡ Ｎ ＸＩ Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ ＮＣ Ｅ＆ Ｔ Ｅ ＮＱ】 【 ！ Ｑ 亘 Ｑ
Ｎ ０ ． ３
塾
Ｄ ｏ ｍｉ ｘ与 Ｓ Ｂ Ｓ改性沥青混合料性能对比研究
张 敏
（ 山西省 交通科 学研 究 院 ， 山西 太原 ０ ３ ０ ０ ０ ６ ）
克拉玛依 （ 混合 ８ ７ ６ ０ ８ ８ ２ ０ ８ ｌ ｏ ｏ ８ １ ３ ３ ７ ３ ０ ｏ ７ ４ ｌ ７ ７ １ ０ ０ ６ ９ ０ ０ 沥青 料质
拌和时， 先进行 Ｄ ｏ ｍ ｉ ｘ 与集料拌和 ３ ０ ｓ ， 再加入沥青 拌和 ９ ０ ｓ ， 再 加矿 粉拌 和 ９ ０ Ｓ ［ １ 。
２ 马歇 尔试 验
Ａ Ｃ ２ ０ （ ９ ０号 ０ ＿ ３ ８ ９ ｏ ｏ Ｄ ｏ ｍｉ ｘ 量 ） ８ ８ ０ ｏ
３ ． ９ ２ ． ５ ０ ３ ２． ６ ６ ７ １ ４ ． ６ ６ ． １ ５ ７－ ８ １ ２ ． ９ ３ ． １
本文主要研究德 国巴赛尔集团生产的道路抗车 辙产品 Ｄ ｏ ｍ ｉ ｘ 抗车辙剂， 通过分析 ，其 中不但含有 Ｐ Ｅ塑 料 ， 还 含有 适 量 的 Ｓ Ｂ Ｓ改 性 剂 ， 另 外还 有 分 散 剂、 抗老 化剂 、 增 塑剂 等多 种可 以改 善沥青 混 合料 高
Ｄ ｏ ｍ ｉ ｘ 为Ｓ Ｂ Ｓ 及Ｐ Ｅ等成分 的混合体 ，拌 和站 生 产时按 掺量要 求 与 １ ９ ０～２ ０ ０℃ 粗 集 料 同 步 加
入， 搅拌 １ ０ ｓ ， 再 加入 沥 青搅 拌 不 少 于 ３ ０ Ｓ 。试验 室
稳定性试验 ，逐级升高试验温度的方法表征 Ｄ ｏ ｍ ｉ ｘ 沥青混合料动稳定度抗衰减能力 。 试验结果见表 ２ 。
硅藻土改性沥青混合料水稳定性的试验研究
ｍｍ） ，双面 击实各 ７ 。 ５次
根 据 Ｊ Ｇ Ｆ ４— ２０ 《 Ｔ ０ ０ ４ 公路 沥青 路 面施工 技
术规 范 》 定 ， 稳定 性试验 主 要包括 浸水马 歇 尔 规 水
试 验 和冻融 劈裂试 验 。 对于 浸水 马歇 尔试验 ， 该方 法 操作 简 单 ， 在工 程 中 广泛 应 用 。但 是 实践 证 故 明， 除非是 酸性 石料 ， 否则 用此法 测得 的残 留稳 定 度 很 少 不 满 足 规 范 要求 的 ， 至 经 常 出 现 大 于 甚
关键词
硅 藻 土 改 性 沥 青 混 合料
水 稳 定 性 能
．
近年 来 ， 内外有关 人 员开展 了硅 藻土 改性 国
沥 青的研 究 ，取得 了一些 成果 。研 究表 明硅 藻土 改 性沥青 混合 料 的高温稳 定 性有 明显改 善 。 目前 高速公 路 的使用 实践 表明 ，沥青路 面普 遍存 在 的 主要 问题之 一为早 期 损害 ，而水 损坏是 沥青 路面 早期损 害 的主要形 式 之一 ，尤其 在季 节性冰 冻地 区和 多雨潮 湿地 区 ，沥 青路 面更 易产 生松散 、坑 槽等 水损坏 破坏 ，它 的产 生严重 影 响了道 路的使
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２０ 年 ２月 ０７
石 油 沥 青
Ｐ Ｔ ＯＬ ＵＭ Ｐ Ｅ Ｒ Ｅ ＡＳ ＨＡＬ Ｔ
第 ２ 卷第 １ １ 期
硅藻土改性沥青混 合料水稳定性 的试验研 究
李 国芬 边 疆 ｈ 王立 国
１ ．南 京 林 业 大 学 （ 京 南 ２ 南京工业大学 （ 京 ． 南 ２０３） １０ ７ ２００） １０ ９
！ ｏ 的情 况 ［ ， 且马歇 尔 残 留稳定度 对 密实 型 ｏ １而 ］
湿法和干法SBS改性沥青混合料对比研究
湿法和干法SBS改性沥青混合料对比研究FU Chao;ZHOU Xiong;WU Linsheng【摘要】为了比较湿法和干法两种工艺生产的SBS改性沥青混合料的性能,在分析SBS改性机理基础上,对两种工艺生产的SBS改性沥青混合料路用性能进行了试验研究.结果显示,与湿法工艺相比,干法工艺除了具有生产工艺简单、配方更改方便、节能效果明显等特点之外,干法工艺生产的SBS改性沥青混合料在高温稳定性和水稳定性方面更优越.【期刊名称】《公路工程》【年(卷),期】2018(043)006【总页数】5页(P212-215,293)【关键词】道路工程;SBS改性沥青;湿法工艺;干法工艺;路用性能【作者】FU Chao;ZHOU Xiong;WU Linsheng【作者单位】;;【正文语种】中文【中图分类】U414.10 引言SBS改性沥青是指在基质沥青中掺合“热塑性丁苯橡胶(SBS)”改性剂制成的具有较高性能的沥青[1]。
在众多的改性剂中，SBS能够改善沥青的感温性，同时提高混合料的高低温性能。
传统的SBS改性沥青混合料采用湿法工艺生产，近年来，对干法工艺生产改性沥青混合料的研究越来越多。
Zhaoxing Xie等[2]研究了湿法、干法生产的橡胶改性沥青混合料性能特点，探讨了粉末橡胶改性剂采用湿法和干法工艺对SMA沥青混合料性能的影响，指出使用相同掺量的粉末橡胶改性剂，湿法工艺在改善混合料抗车辙性方面比干法工艺更好；M Ranieri等[3]通过试验对比研究了湿法和干法工艺生产的废旧聚合物改性沥青混合料的路用性能，指出干法生产聚合物改性沥青混合料是一个很好的选择，实施灵活、成本较低，并且可以得到与湿法工艺相似性能的混合料；康爱红等[4]对湿法和干法两种工艺生产的温拌TOR橡胶沥青混合料路用性能进行了对比试验，结果表明干法工艺生产的混合料的路用性能比湿法更优越；刘莹等[5]通过国内外文献调研，阐述了干法改性的特点并对常见的干法改性技术进行分类，指出了应用干法改性技术需注意的问题；李交等[6]以高粘度改性剂RST为研究对象，对湿法、干法两种工艺生产改性沥青混合料的能量消耗进行了量化计算，指出干法工艺生产沥青混合料节能效果明显。
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不同改性方式的沥青混合料水稳定性能对比研究
摘要：沥青混合料的改性技术可分为“对沥青的改性”和“对混合料的改性”两种。
针对PE-Y改性沥青混合料和SBS改性沥青混合料两种典型的沥青混合料进行了一
系列路用性能试验研究，研究结果表明：掺加PE-Y抗车辙剂的沥青混合料的水稳
定性也有一定程度的提高，但改善效果不如使用SBS改性沥青，这可能是由于掺
加0.4%PE-Y之后，沥青混合料的空隙率和真空饱水率显著增大了，更多的水分进
入到了混合料内部，混合料内部的水环境恶化所致。
关键词：道路工程；改性方式；水稳定性；对比研究
沥青混合料的改性技术可大致分为“对沥青的改性”和“对混合料的改性”两种。
可是，究竟改善效果如何，孰优孰劣，尚不得而知，因此，本文重点就混合料的
水稳定性进行对比研究。
1沥青混合料水稳定性评价指标研究
沥青混合料的水稳定性，即混合料的抗水损坏能力，通常是指沥青路面受水
浸蚀后抵抗松散、剥落等水损坏的能力。
有关研究表明，在试件的真空饱水率介
于1.5%～2.0%之间时进行冻融劈裂试验能够较好地模拟沥青路面空隙水的存在状
态和受力情况，因此，采用合理饱水率（1.5%～2.0%）范围内的冻融劈裂强度比
来评价沥青混合料的水稳定性将更加合理可靠。
本次试验研究过程中发现，双面
击实50 次后，沥青混合料的饱水率都在1.6%附近，详见表2，因此，本次试验
研究决定采用双面击实50 次的冻融劈裂试验作为检验混合料水稳定性的基本试
验方法，以冻融劈裂强度比TSR为指标就掺加PE-Y抗车辙剂和使用SBS聚合物改
性沥青两种改性方式对混合料水稳定性的改善效果进行评价和对比分析。
2 不同改性方式对高温性能改善效果对比研究
选用一般骨架密实型SAC20-I和紧密骨架密实型SAC20-II两种矿料级配[4]，
矿料级配如表1所示，针对不进行任何改性的普通沥青混合料、PE-Y（0.4%）改
性沥青混合料和SBS（5%）改性沥青混合料等三种混合料，双面击实50 次后成型马歇尔试件，然后在规定试验条件下严格按照试验要求进行冻融劈裂试验，试验
结果如表2所示。
表1矿料级配汇总表
表2 不同改性方式下沥青混合料的冻融劈裂试验结果
通过对表2中不同改性方式的沥青混合料水稳定性能指标对比结果的分析，
可以得到如下结论：
（1）不同矿料级配下，两种改性方式均使得沥青混合料冻融前的劈裂强度有
不同程度地提高。
使用SBS改性沥青的混合料的劈裂强度略大于掺加PE-Y的混合料。
以一般骨架级配SAC20-I为例，使用SBS改性沥青后，沥青混合料的冻融前
的劈裂强度由原来的1.127Mpa提高到1.334Mpa，涨幅18.4%；而相同级配下，
掺加0.4%PE-Y的沥青混合料冻融前的劈裂强度也增大到了1.183Mpa，提高了5%。
这表明，PE-Y抗车辙剂的胶黏作用使得混合料的界面粘结强度有所提高。
（2）两种改性方式对沥青混合料冻融劈裂强度比都有明显地提高，但提高幅
度不同。
使用SBS改性沥青的混合料冻融劈裂强度比大于掺加PE-Y抗车辙剂的混
合料。
以一般骨架级配SAC20-I为例，使用SBS改性沥青后，沥青混合料的冻融
劈裂强度比由原来的80.0%提高到91.2%，提高了14%；而相同级配下，掺加
0.4%PE-Y的沥青混合料冻融劈裂强度比也增大到了86.8%，增幅为8.5%。
这表明PE-Y变形体的胶黏作用和交织网络结构能够显著改善混合料的水稳定性。
3 结论
综合上述分析可知，在不同矿料级配下，两种改性方式对沥青混合料的水稳
定性均有不同程度地改善，使用SBS改性沥青的混合料的水稳定性改善效果要好
于掺加PE-Y抗车辙剂的。
SBS改性沥青之所以能够显著提高混合料的抗水损害能力，可能是由于SBS聚合物加入沥青之后的增粘作用，提高了沥青与石料界面的
粘结能力的缘故。
掺加PE-Y抗车辙剂的沥青混合料的水稳定性也有一定程度的提高，但改善效果不如使用SBS改性沥青，这可能是由于掺加0.4%PE-Y之后，沥青
混合料的空隙率和真空饱水率显著增大了，更多的水分进入到了混合料内部，混
合料内部的水环境恶化所致。
对于PE-Y改性沥青混合料的抗水损害能力有所提高的作用机理可作如下解释：一、PE-Y颗粒在高温作用下部分熔融裹覆在集料的粗糙表面上形成薄膜，吸收沥
青中的轻质油分与沥青相融合所构成的胶结料膜具有很强的胶黏作用，能够显著
提高混合料的界面粘结强度。
二、PE-Y抗车辙剂变形体所形成的交织网络结构牵
制混合料中的粗集料、包裹着细集料，矿料颗粒之间通过PE-Y的变形纤维联结形成整体，抗车辙剂这种多向加筋作用也能够显著提高沥青混合料的水稳定性。
参考文献：
[1]吕伟民.沥青混合料设计原理与方法[M].同济大学出版社，2001.1
[2]王伟.PE-Y改性沥青混合料试验研究[D].硕士论文，长安大学，2010.6
作者简介：
郝述明，1988年12月，女，天津市宝坻区人，工程师，本科，现在天津市
路驰建设工程监理有限公司从事工程监理工作。