寒区浇注式沥青混凝土合理粉胶比研究

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发布时间：2021-09-16

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寒区浇注式沥青混凝土合理粉胶比研究
王东升，马宏岩，易军艳，王哲人
(哈尔滨工业大学交通科学与工程学院．哈尔滨150000)
【摘要】针对浇注式沥青混凝土在寒区的应用，依据流变学原理，选用SBS改性沥青与道路石油沥青，利用
BBR试验，测定沥青胶浆在不同温度下的劲度模量与蠕变速率，确定胶浆低温性能评价温度；进一步研究了粉胶
比与沥青对胶浆低温性能的影响规律。进而，提出了寒区浇注式沥青混凝土的合理粉胶比。
【关键词】浇注式沥青混凝土；沥青胶浆；粉胶比；BBR
【中图分类号】TU528．42 【文献标识码】B 【文章编号】1001—6864(2010}03—0012—02
浇注式沥青混凝土是在高温状态下(约220—
260~C)进行拌合，混合料摊铺时流动性大，依靠自身的
流动性摊铺成型，无须碾压，沥青、矿粉含量较大，空隙
率小于1％的一种特殊的沥青混合物_1 J。在高速公路
路面、大跨径桥梁桥面铺装、隧道内铺装，水工坝体心
墙等防水结构，人行道等领域应用广泛。针对这一材
料在桥面铺装中的应用[2-5】，东南大学、台湾国立中央
大学、重庆交通科研设计院与哈尔滨工业大学均先后
开展了各具特色的研究，在配合比设计方法、指标与
路用性能方面取得了一系列成果。本文针对浇注式
沥青混凝土在寒区的应用，结合气候特点，采用流变
学试验方法-5．6J，对浇注式沥青混凝土沥青胶浆的低
温力学特性进行深入研究。
1 研究方案与试验方法
针对浇注式沥青混凝土在寒区的应用，采用弯曲
梁流变仪(Bending Beam Rheometer，简称BBR)，系统分
析沥青胶浆在低温条件下的宏观力学性能。所用BBR
的试验温度范围为0～一36℃，拟定如下试验方案：
(1) 选取适宜粉胶比的沥青胶浆。分别开展0、
一5、一10、一15、一2O、一25、一30、一35 C的BBR试验，
分析沥青种类与温度对沥青胶浆劲度模量、蠕变速率
的影响规律，确定沥青胶浆的低温评价温度。
(2) 采用此低温评价温度。选用不同粉胶比的
沥青胶浆，通过BBR试验，分析沥青种类与粉胶比对
沥青胶浆劲度模量、蠕变速率的影响规律，其粉胶比
分别为2．0、2．4、2．7、3．0和3．3。进而提出最佳粉胶比
的确定方法与胶浆设计原则。
2 原材料选择与性能测试
通过前期室内试验，发现采用岩沥青的浇注式沥
青混凝土在一l0cI：以下低温环境中工作，可能发生低
温开裂_4J。而SBS改性沥青则表现较好的性能，这同
俄罗斯近年来在浇注式沥青混凝土中应用SBS改性沥
青的技术相同_7J。因此选用SBS改性沥青TK161、
TK162，与道路石油沥青A．90进行比较研究。
测试3种沥青的基本性能指标，结果表明TK162
与TK161相比，软化点高、当量脆点低，因此后续试验
仅对比TK162与A一90两类沥青胶浆性能的差异。所
用矿粉的技术指标见表1。
表1 矿粉技术指标
3 沥青胶浆低温性能评价温度
选用粉胶比为3．0，对TK162与A．90两类沥青配
制沥青胶浆，进行不同温度条件下的BBR试验，测试
劲度模量．s与蠕变速率m，试验结果见图1与图2。