沥青混合料的基本参数对其高低温性能的影响
35 简述沥青混合料低温性能试验方法—— 收缩实验
、
④恒温后，将试件迅速，从水槽中取出，一手拔出收缩 仪千分表（位移计）测杆，一手将试件置于试件架的 左端紧靠测杆，里侧紧靠定位挡板，右手轻轻松开测 杆与测头接触，在无受力状态下读取千分表（或位移 剂）读数（ L0 ）作为收缩零点，准确至0.001mm。然后 迅速地将试件放回甲醇水溶液。从恒温水槽中取出试 件，至测出千分表读数的时间，不应超过5s。否则， L 应将试件放回水槽中保温10min左右后重测。 ⑤将试件放回水槽中原来位置，3个试件全部测量完后， 水槽开始降温，降温速率为5℃/h（或其它规定降温速 率），直至预定的终点温度-30℃，停止降温，并在此 条件下保温30min。重复④的测定，读取最终读数 L e ，准确至0.001mm。 ⑥为测定不同温度区间的收缩系数，可每降温10℃并恒 温30min后，按④测定各温度试件长度，再继续降温。
e
计算
降温区间的平均收缩应变及平均收缩系数按下两式计 算： L e − L 0 ε e = L 0
C
=
ε
e
∆ T
ε 式中： e ——平均收缩应变； L e ——-20℃时试件收缩后的长度（mm）； L0 ——+10℃时试件的原始长度（mm）； C ——沥青混合料的平均线收缩系数； ∆T ——温度区间，从起始温度（+10℃）至最终温 度（-20℃）的差，即30℃。
2、沥青混合料的低温收缩系数测定
国内外对沥青混合料收缩系数测定采用了不同的 测定方法。
测量变形的仪器的精度要高 试件框架对温度不敏感 做收缩试验的难点 试件支撑板面要光滑无摩阻力 降温速度的影响 来自（1）国外温缩系数测试方法
Osterkamp使用安装在可熔式石英玻璃腿 三角架上的LVDT和精密杠杆式膨胀仪。将试件置 于支撑金属板上，置于低温循环浴槽中，试件温 度由中心热敏电阻测定，从10℃初始温度起， 以7℃/h的速率降温至最终温度约-55℃，使试件 稳定与这一温度，然后以5℃/h的速率升温到初 始温度，并再使试件在这一温度平衡。如此作用 3~6个循环。（试件一般是从现场切割而制成的 梁，尺寸没有固定）
油石比对沥青混合料低温性能的影响分析
Ｅｆ ｆｅ ｃ ｔ ｏ ｎ Ｏｉ ｌ － Ｓ ｔ ｏ ｎ ｅ Ｒａ ｔ ｉ ｏ ｏ ｎ Ｌｏ ｗ Ｔｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ Ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ Ａｓ ｐ ｈ ａ ｌ ｔ Ｍｉ ｘ ｔ ｕ ｒ ｅ
Ｈ ＡＮ Ｗｕ －ｓ ｏ ｎｇ
２ ０１ ０．
制在 预算 规划 范 围之 内 ，才 能不
建筑 更加 难 以管理 。但 是 ，只要
抓住 重 点 ，做 好成 本分 析 ，随 时 跟进 ，做好 纠偏 ，选用 经 济合理 的施 工 方 案 就 能 达 到 理 想 的效 果 ．为 项 目、为 企业 控制 和节 约 成 本 ，达 到 项 目成 本 管 理 的 目 的 。只有在 工程 项 目施工 中以尽
道路工程 Ｈ ｉ ｇ ｈ ｗ ａ ｙ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
油石比对沥 青混合料 低温性鹾硇影响
韩武松
（ 邯 郸 市 交 通 运 输 局公 路工 程 二 处 ，河 北 邯 郸 ０ ５ ６ ０ ０ ０ ）
摘 要 ： 沥青 路 面 低 温 开 裂 是 沥 青路 面普 遍 存 在 的 问题 ，低 温 裂缝 的存 在 降低 了路 面 的 使 用 寿 命 ，增加 了养 护 费用 ，造 成 巨大 的 经 济 损 失 。提 高路 面低 温 抗 裂 性 能 是 沥青 路 面设 计 的 重要 课 题 。采 用Ａ Ｃ 一１ ６ 沥青 混 合 料 ，通 过 劈 裂 抗 拉 试 验 分 析 油
散 ．在成 本管 理上 比普 通 的工 民
量 少 的原料 损耗 和 劳动 项 目成 本 ．把影 响
工程 施工项 目成本 的各 项耗 费控
『 ２ １安 玉 华 ． 施 工 项 目成 本 管 理
沥青混合料的路用性能
1607 1350 912
沥青混合料的路用性能
一、沥青混合料的高温稳定性
3.沥青混合料高温稳定性的评价方法
动稳定度（次/mm）
车辙试验
6000 5000 4000 3000 2000 1000
0
OAC-0.3
OAC
6cm 8cm
OAC+0.3 沥青用量
沥青混合料的路用性能
一、沥青混合料的高温稳定性
不
同上
中
高
易
中等 通用
专业上 未大量
应用
威斯康 变特
④ 简 支 复大 性，拉
梁 的 弯 学、北 伸强
不
同上
低
曲试验 海道大 度、应
高
易
中等 通用
专业上 未大量
应用
学
力松弛
性能
试验方 法
国外主要 研究机构
测定性 模拟现 质 场条件
试验结 果在力 学模式 中的应
用
对老化 和水化 的适应
性
对大粒 径集料 的适用
蠕变试验
v 单轴静载、三轴静载、单轴重复加载和三轴重复加 载。
v 压缩蠕变、弯曲蠕变和劈裂蠕变试验。
蠕变试验
无侧限静态蠕变试验
重复剪切荷载试验（SST）
有侧限动模量试验
剪切动模量试验
剪切动模量试验
沥青混合料的路用性能
一、沥青混合料的高温稳定性
3.沥青混合料高温稳定性的评价方法
车辙试验
变异系数（％） 11.9 17.7 9.7 18.7 13.2 45.5 18.9 8.6 13.8 15.7 5.9 30.2
沥青混合料的路用性能
一、沥青混合料的高温稳定性
沥青混合料抗剪性能的影响因素分析(图文).
沥青混合料抗剪性能的影响因素分析(图文)论文导读：沥青混合料的剪切破坏主要是沥青混合料的高温稳定性不足，在荷载作用下产生变形和剪切推移，致使路面出现过大的车辙和拥包等现象。
沥青混合料高温抗剪强度取决于沥青混合料的粘聚力c与内摩阻角Φ。
关键词：沥青混合料，抗剪强度，剪切性能，影响因素分析1、沥青路面产生破坏的主要原因（1）夏季高温时因抗剪强度不足或塑性变形过大而引起的高温破坏；（2）冬季低温时抗拉强度不足或应力松弛模量降低太慢而抵抗变形能力较差，引起的温度开裂；（3）沥青路面经受车轮荷载的反复作用，长期处于应力应变交迭变化状态，致使疲劳损伤不断累积，当荷载重复作用超过一定的次数以后，在荷载作用下路面内产生的应力就会超过强度下降的结构抗力，使路面产生疲劳破坏。
2、沥青混合料的剪切破坏主要是沥青混合料的高温稳定性不足，在荷载作用下产生变形和剪切推移，致使路面出现过大的车辙和拥包等现象。
因此，多年来，对于沥青混合料的抗剪性能的研究也主要着眼于材料的高温稳定性。
3、试验参数对剪切试验的影响分析沥青混合料高温抗剪强度取决于沥青混合料的粘聚力c与内摩阻角Φ。
沥青混合料的内摩阻角主要决定于沥青混合料的矿料级配、颗粒形状、表面特征及沥青膜厚度等,而粘聚力主要取决于沥青的性能及沥青与矿料的相互作用。
同时影响沥青路面高温抗剪强度的因素主要包括矿质集料特性、级配、沥青胶结料性能、沥青与矿料之间的相互作用及路面结构与气候条件。
为此,通过大量室内剪切试验,分析沥青混合料的级配类型、级配走向、油石比、压实度与沥青种类等因素对其抗剪强度指标c、Φ值的影响,找出其中的相关影响规律,为沥青混合料设计、施工控制提供技术依据。
(1)沥青混合料的级配类型对抗剪指标c、Φ值的影响采用SBS 改性沥青,对级配1~级配3这3种不同级配在最佳油石比下成型试件,进行剪切试验,试验结果见图1.1、图1.2。
图1.1 不同级配类型沥青混合料c值图1.2不同级配类型沥青混合料Φ值图1.1、图1.2的试验结果表明,随着矿料粒径的增大,沥青混合料的粘聚力c值呈下降趋势,级配1的c值要大于级配2和级配3的。
沥青混合料气候
沥青混合料气候引言：沥青混合料是道路建设中常用的材料之一，它的性能和稳定性在很大程度上受到气候的影响。
本文将从气候对沥青混合料的影响、不同气候下沥青混合料的特点以及气候变化对沥青混合料设计与使用的影响等方面进行探讨。
一、气候对沥青混合料的影响1. 温度影响：气温是影响沥青混合料性能的重要因素之一。
在高温环境下，沥青混合料容易软化，降低它的承载能力和稳定性；而在低温环境下，沥青混合料可能会变得脆化，导致开裂和损坏。
因此，在不同气候条件下，需要调整沥青混合料的配方和施工工艺，以提高其适应不同温度条件的能力。
2. 降水影响：降水对沥青混合料的影响主要表现在两个方面。
首先，降水会导致沥青混合料表面积水，影响路面的排水性能，进而影响路面的使用寿命。
其次，降水会使沥青混合料中的水分增加，从而影响沥青的粘结性和稳定性。
因此，在设计和施工沥青混合料时，需要考虑降水对路面的影响，并采取相应的措施。
二、不同气候下沥青混合料的特点1. 高温气候下的沥青混合料：在高温气候下，沥青混合料容易变软，降低承载能力和稳定性。
此时，可以采用高粘度的沥青和较硬的骨料来提高沥青混合料的抗软化能力。
另外，还可以通过添加特殊的添加剂来提高沥青混合料的抗老化性能。
2. 低温气候下的沥青混合料：在低温气候下，沥青混合料容易变脆，导致开裂和损坏。
为了提高沥青混合料的耐寒性能，可以采用高黏度的沥青和高弹性的骨料，增加沥青混合料的柔韧性和抗裂性。
此外，还可以在沥青混合料中添加特殊的改性剂，改善其低温性能。
三、气候变化对沥青混合料设计与使用的影响随着气候变化的加剧，极端天气事件的频率和强度也在增加，对沥青混合料的设计和使用提出了新的挑战。
一方面，需要根据未来的气候变化情况，调整沥青混合料的配方和设计标准，以提高其适应能力。
另一方面，需要加强对沥青混合料的监测和维护，及时修复受损的路面，以保证交通安全和路面使用寿命。
结论：沥青混合料的性能和稳定性在很大程度上受到气候的影响。
沥青混合料的温度控制及对施工的指导意见
沥青混合料的温度控制及对施工的指导意见1 引言在沥青混凝土路面的施工过程中，沥青混合料需要控制在一定的温度范围内来保证其施工质量。
若在运输及摊铺压实过程中温度流失过快造成温度离析势必影响沥青混凝土路面的压实度，压实度的不足会引起渗水及车辙的过早产生；若一味的保证施工温度使得集料和沥青过分加热，将会引起沥青的老化从而影响沥青路面的寿命周期。
因此，为了规范施工有必要研究不同种类沥青适宜的施工温度，对沥青混合料进行必要的温度控制研究并对沥青路面的施工提出合理的指导意见。
2 室内试验对温度控制的模拟试验室的模拟实验选用SBS改性沥青进行AC—16的配合比设计，确定最佳沥青用量为4.8%。
按照此最佳沥青用量成型不同温度条件下的混合料试件，并分别进行试件的毛体积密度实验、车辙试验及低温弯曲试验，验证混合料试件的路用性能与成型温度的变化关系，实验数据整理如表 1 所示：从图 1 可得出如下结论：（1）试件的毛体积密度与击实温度具有一定的相关性；（2）施工中，碾压温度在130C以上能满足碾压的要求；（3）密度应大于2.38g/cm? ，也就是保证足够的压实度且高低温性能与压实度显著相关。
图2：击实温度与动稳定度散点图从图 2 可得出如下结论：(1)动稳定度与击实温度的相关性一般；(2)击实温度在150 C左右时沥青混合料具有最佳的高温性能；(3)施工中，终压温度在120C以上时，混合料仍具有较好的；(4)击实温度高于200 C时会影响混合料的高温性能；图3：击实温度与弯曲应变散点图从图 3 可得出如下结论：(1)低温弯曲应变与击实温度的相关性；(2)击实温度在140—150C时混合料具有最佳的低温性能，高于200C低温性能影响明显；(3)施工中，拌和温度在140C，终压温度在120C以上时，混合料仍具有较好的低温性能。
3 温度控制对施工的指导意见通过室内试验不难发现，控制温度离析对沥青路面的路用性能至关重要，而在现阶段的施工中工作人员大多采用红外测温仪测定摊铺完成的路面的不同点的温度来判断温度离析，准确性不高，可靠性不强。
温度对沥青混凝土抗裂性能的影响
温度对沥青混凝土抗裂性能的影响摘要：随着公路运输量日益增大，沥青混凝土路面往往在使用早期就出现了大量的裂缝。
为了分析不同温度下沥青混凝土的抗裂性能，本文选用环氧沥青混凝土，利用有限元软件ABAQUS建模，分别对-15℃、-5℃、5℃、15℃、25℃下的沥青混凝土进行受力分析。
分析结果表明：沥青混凝土的抗裂性与温度密切相关，温度越低沥青混凝土的模量越高，断裂能越小，15℃左右的沥青混凝土断裂能最大，抵抗裂纹扩展的能力最强，低温下材料断裂能很小，抵抗裂纹扩展的能力不好。
关键词：沥青混凝土；裂缝；抗裂性能；温度；模量1 模型的建立本文利用ABAQUS对沥青混凝土进行模拟，分别建立-15℃、-5℃、5℃、15℃、25℃下的沥青混合料模型，并对其进行对比分析。
以此来研究了温度对沥青混凝土抗裂性能的影响。
1.1几何参数假定沥青混合料尺寸为100mm ×50mm的长方形，考虑混合料为均匀材料，泊松比为0.3。
在部件的下部边缘的中点处预制10mm的裂纹，荷载设置为水平方向为1mm的位移荷载和不同温度（-15℃、-5℃、5℃、15℃、25℃）的预定义温度场，约束为限制竖直方向上的位移为0，单元网格划分为1mm的四边形平面应力自由网格划分。
由于篇幅限制，只展示几何模型。
图1几何模型1.2 参数的选取本文采用文献[1]中的环氧沥青混凝土不通过温度下的断裂参数，如下表1所示：表1不同温度下环氧沥青混凝土的断裂参数温度（℃）弹性模量（Mpa）抗拉强度（Mpa）断裂能力（N/mm）-1531657.190.444-519826.490.6159894.661.536154592.722.18252041.981.7382 分析结果对比如图2为温度为25℃时，部件上部中点处的Mises等效应力和裂纹张开位移的图像，将整个过程划分为四个阶段：应力稳步提升阶段、应力集中阶段、应力卸载阶段和完全失效阶段[2]。
首先随着位移荷载的不断施加，应力不断增大；随着裂纹不断扩展至考察点，进入应力集中阶段，考察点的应力值随着应力集中效应的增强，应力值急剧增大，应力集中达到才材料的最大主应力时，裂纹在应力最大值时萌生；进入应力卸载阶段，随着裂纹张开位移不断增大，应力逐渐卸载，直至失去承载力，进入完全失效阶段。
最大粒径对沥青混合料低温性能的影响
最大粒径对沥青混合料低温性能的影响王宝珍【期刊名称】《《交通世界（建养机械）》》【年(卷),期】2012(000)005【总页数】2页(P298-299)【作者】王宝珍【作者单位】河北省交通建设监理咨询有限公司【正文语种】中文近年来，随着我国国民经济的快速发展，高速公路面临着巨大的交通压力。
尤其是日交通量的剧增、超重车辆轴载与汽车轮胎充气压力的不断增大，导致许多满足现行规范要求的沥青混凝土路面发生了车辙、剥落、反射裂缝、低温开裂等早期病害现象。
严重影响车辆的行驶质量，缩短了路面的使用寿命。
另外，低温收缩裂缝的存在降低了路面的使用寿命，增加养护费用，造成巨大的经济损失。
因此，为了减少或消除低温收缩裂缝，提高路面质量，深入地开展沥青混合料低温缩裂的研究就显得十分必要。
本文将从混合料的最大公称粒径入手，对比了不同最大公称粒径混合料的低温抗裂性能。
试验材料及配合比设计沥青混合料的技术性质取决于组成材料的性质、组成材料的比例及制备工艺等。
为了保证沥青混合料的技术性质，首先应保证组成原材料的质量。
沥青目前沥青路面表面层和中面层均采用改性沥青，主要有SBS改性沥青和SBR改性沥青，其中SBS改性沥青应用较多。
本文选择SBS改性沥青。
根据《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）中改性沥青要求的检验项目，对SBS改性沥青的各项指标进行了室内试验，结果见表1。
表1 SBS改性沥青指标?粗集料粗集料在沥青混合料中发挥骨架嵌挤作用，负责承重以及抵抗高温永久变形的能力。
沥青混合料中最大石料颗粒的尺寸，应该以结构层厚度的1/2.5～1/3为宜。
这样的比例能够有效地防止粗集料用量过多而导致混合料生产过程中产生的严重离析、不利于摊铺和碾压成型的问题。
高等级公路面层用粗集料主要为碎石、破碎砾石等，要求洁净、坚固、耐磨，压碎值、洛杉矶磨耗损失、表观相对密度等质量标准应该符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40—2004）的要求。
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收稿日期:2005204226
基金项目:国家西部交通建设科技项目(200131800019)作者简介:张宜洛(19662),男,河南偃师人,副教授,博士研究生.
第26卷 第4期2006年7月长安大学学报(自然科学版) JournalofChangπanUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.26 No.4Jul.2006
文章编号:167128879(2006)0420035205
沥青混合料的基本参数对其高低温性能的影响
张宜洛,郑南翔(长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室,陕西西安710064)
摘 要:沥青混合料的结构和参数决定了沥青路面的路用性能。将沥青类型、级配、级配的4.75
mm、2.36mm的通过率以及粉油比等作为沥青混合料的基本参数,从混合料的宏观特点出发,用试验的方法揭示各项基本参数对混合料高低温性能的影响及变化规律。结果表明:沥青的变化和结构的调整对其温度稳定性影响相当大;随着4.75mm通过率和2.36mm通过率的增大,沥青混合料的高低温性能趋差;粉油比应在不同类型中加以综合考虑。关键词:道路工程;沥青混合料;基本参数;高温稳定性;低温抗裂性能中图分类号:U414.75 文献标识码:A
Influenceofbasicparametersonhighandlowtemperatureperformancesofbituminousmixture
ZHANGYi2luo,ZHENGNan2xiang(KeyLaboratoryforSpecialAreaHighwayEngineeringofMinistry
ofEducation,Chang’anUniversity,Xi’an710064,Shaanxi,China)
Abstract:Theparametersandstructureofbituminousmixturedeterminetheperformancesofas2phaltpavement.Takingthetypesofasphalt,thegradeofmixture,the4.75mmpassingpercent2age,the2.35mmpassingpercentage,andtheratioofpowdertooilasthebasicparameters,alotoftestsarecarriedouttorevealtheinfluenceofthosebasicparametersontheperformancesofas2phaltpavementatlowandhightemperature.Theresultsshowthatthetypesofasphaltandthechangeofmixturestructurehaveagreatinfluenceontheperformancesofpavement.Withthein2creaseof4.75mmand2.35mmpassingpercentage,theperformancesofbituminousmixturewilldicrease;theinfluenceoftheratioofpowdertooilmustbeconsideredindifferentstructure.1tab,12figs,6refs.Keywords:roadengineering;bituminousmixture;basicparameters;stabilityathightempera2ture;anti2crackingabilityatlowtemperature
0 引 言沥青路面的路用性能是由沥青混合料内部的材料及其结构属性所决定的,由于某些因素的变化而出现不同的路用性能表现形式,形成了不同的沥青混合料类型[1]。为了解决实际工程中的应用问题,学者对沥青混合料的路用性能进行了大量的研究。例如,改变沥青性质而采用改性沥青,改变矿料级配采用SUPERPAVE及SMA等,以满足复杂的路用性能要求等[2]。其研究的方向和方法大多局限在某一方面,如SMA的合理级配[3]、SUPERPAVE的优化组合等。每种混合料均有各自的特点和最优方案,但从整体上看,把握混合料的内在规律,了解混合料的多样性和复杂性,就可以很好地解决混合料的自身缺陷。本文对多种类型沥青混合料的高低温技术指标进行汇总,将沥青混合料的基本参数(沥青、级配、级配的4.75mm和2.36mm的通过率以及粉油比等)采用代表值的方式,利用统计分析方法从整体上分析各项基本参数对沥青混合料高低温性能的影响及变化规律,以期对沥青混合料进行全面的了解。
1 沥青混合料的基本参数沥青混合料的强度是由沥青的粘结力c与骨料颗粒间的嵌挤力、内摩阻力φ构成[3],由于混合料结
构的不同,从而使两者的力学性能主次表现形式不同,形成了通常意义上的悬浮密实结构、骨架空隙结构与骨架密实结构等,在路用性能和力学性能上表现出不同的特点。沥青混合料的参数应能反映出力学性能的变化和结构类型的不同。本文选定的沥青混合料的基本参数为沥青、矿料级配、4.75mm、2.
36mm的通过率以及粉油比等。
2 研究方案为了全面分析研究沥青混合料的性能,本文选用了普通沥青、改性沥青,级配选择了AC、AK、SMA、SUPERPAVE等,结构性能从悬浮密实结构到骨架密实结构。研究方案中沥青选择重交沥青AH290#和以AH290#为基础的SBS改性沥青,集料选取花岗岩,
矿粉为石灰岩,矿料的级配类型选择AC、AK、SMA、SUPERPAVE等。研究方案的汇总见表1,研究范围取值是对所有级配进行分析、汇总而得到的,代表值取研究范围的中值,试验数据也是取中值作为代表值。
3 影响沥青混合料高温稳定性的参数沥青混合料高温稳定性通常采用车辙试验进行检测,采用动稳定度(DS)作为评价指标。一般认为,动稳定度越大,其高温稳定性越好,沥青混合料高温抗车辙的能力越强。试件尺寸为300mm×300
mm×50mm,试验轮行走速度为42次/min,轮荷重
表1 研究方案沥青混合料ACAKSUPERSMA
4.75mm通过率/%
2.36mm通过率/%
粉油比(矿粉/沥青)
研究范围44～4838～4242～4624～30
代表值46404427
研究范围35～4029～3127～3018～23
代表值37.530.028.520.5
研究范围1.221.461.581.50～1.80
代表值1.221.461.581.65
注:SUPER为SUPERPAVE的缩写(以下同)。0.7MPa[4]。
3.1 沥青对高温稳定性的影响沥青对沥青混合料的高温稳定性起着非常重要的作用,为提高高温抗车辙能力,在中国常采用对沥青进行改性的方法。沥青及改性沥青对沥青混合料动稳定度的影响关系见图1。
图1 重交沥青和改性沥青对沥青混合料动稳定度的影响从图1看,改性沥青能明显提高沥青混合料的动稳定度,其原因是对沥青进行SBS改性可大幅度提高沥青高温下的粘滞度及粘韧性,相应提高了混合料在高温下内部沥青与骨料的粘结力c,混合料的结构更加稳定,使高温抗车辙性能增加。与基础沥青相比,改性沥青提高的幅度不同,普通沥青混凝土AC提高64%,抗滑级配AK提高79%,高性能沥青混合料SUPERPAVE提高99%,沥青玛蹄脂碎石SMA提高235%。由于提高的幅度不同,反映在不同的混合料结构内部,使沥青表现出的粘结力c的性质有所不同。从结果看,SMA混合料采用改性沥青效果最好,建议使用SMA时应尽量选用改性沥青。其次是SUPERPAVE,从高温性能看,AC
采用改性沥青对提高高温性能也有较大的帮助。3.2 级配对高温稳定性的影响级配的变化影响到混合料的类型,也直接影响到混合料内部骨料的嵌挤力和内摩阻力φ,从而影响到混合料的抗车辙能力。矿料级配对混合料动稳定度的影响结果见图2(普通重交沥青)和图3(改性沥青)。
63长安大学学报(自然科学版) 2006年 图2 矿料级配对动稳定度 图3 矿料级配对动稳定度 的影响(重交沥青) 的影响(改性沥青)从图2分析普通沥青混合料在矿料级配变化的情况下对沥青混合料动稳定度的影响。以AC为基础,由AK到SUPERPAVE再到SMA变化程度为:45%、64%、104%。在混合料结构从悬浮密实状态到骨架空隙状态再到骨架密实状态的过程中沥青混合料的φ不断增大,使沥青混合料的高温抗车辙能力不断提高。从图3分析SBS改性沥青混合料在矿料级配变化的情况下对沥青混合料动稳定度的影响。以AC为基础,由AK到SUPERPAVE再到SMA变化程度为:0%、26%、163%。在改性沥青的状态下,
由于混合料的c值本身较大,在结构改变时可能φ值的变化不太明显,使混合料在AK和SUPER2PAVE的作用不太明显;当出现明显的骨架时,改性的作用才能充分发挥,这可能就是SMA提高幅度较大的原因。综合图2、图3,沥青混合料结构的变化对于动稳定度的影响规律依不同类型的沥青而表现不同。在由悬浮结构转变为骨架结构的过程中,普通沥青混合料的动稳定度逐步提高,说明φ值的影响明显;
而改性沥青混合料有一个突变,说明在φ值影响的同时,对c值也具有明显的影响。以普通重交沥青AC混合料的动稳定度为基础,与既用改性沥青又发生结构改变的进行对比:改性的AC提高164.4%、改性的AK提高16414%、改性的SUPER提高232.2%、改性的SMA提高596%。可以明显看出,在双重的作用下,混合料的φ值和c值同时提高,SMA可以使沥青混合料的高
温性能提高近6倍,SUPERPAVE提高2倍多。分析级配与沥青的作用,对于AC来说,由普通沥青变为改性沥青混合料的动稳定度提高235%;
同是普通沥青,结构由AC到SMA,提高104%,这说明两者对动稳定度影响均相当明显,使沥青的改性效果更为突出。3.3 4.75mm通过率对高温稳定性的影响沥青混合料的结构类型变化通常用骨架结构形成与否来表征,判断的方法一般常采用4.75mm的
通过率或2.36mm的通过率来表示。4.75mm通过率与重交沥青和改性沥青混合料的动稳定度的关系见图4。
(a)重交沥青 (b)改性沥青图4矿料级配的4.75mm通过率对混合料动稳定度的影响从图4(a)、(b)的曲线趋势看,随着4.75mm通过率的增大,混合料的动稳定度逐渐减小。中间起伏是由于AK的孔隙率较大、c值较低造成的,说明沥青混合料的设计应注意孔隙率的影响。对比图4
(a)、(b),改性沥青对动稳定度的影响明显大于普通
沥青,说明结构的变化也会影响到沥青性质的变化。这是因为在高温条件下,改性沥青具有相当高的粘滞度,加强了结构摩阻力的作用,使其随着4175mm