橡膠瀝青大粒徑瀝青碎石路用性能研究.pdf

1、隨著高速公路里程的增加和使用時(shí)間的延長(zhǎng)，早期修建的高速公路已經(jīng)陸續(xù)出現(xiàn)各種病害。其中最為嚴(yán)重的是裂縫問(wèn)題，且路面裂縫又同基層裂縫密切相關(guān)。對(duì)于基層裂縫的治理，目前應(yīng)用效果比較好的方案是銑刨瀝青面層及原水泥穩(wěn)定碎石上基層，重新鋪筑瀝青碎石基層及瀝青面層，由大粒徑瀝青碎石基層代替水泥穩(wěn)定碎石基層。養(yǎng)護(hù)維修后的路面工程大部分仍舊是帶裂縫結(jié)構(gòu)，這對(duì)瀝青碎石基層提出了更高的要求，尤其是其抗裂性能。
　　本文依托安徽省高速公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)工程

2、，以抗裂性能為核心，對(duì)大粒徑瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)方法及路用性能進(jìn)行深入研究。本課題主要研究?jī)?nèi)容:(1)養(yǎng)護(hù)工程瀝青路面力學(xué)性能分析，對(duì)比分析結(jié)構(gòu)完好路面(基層無(wú)裂縫)與帶裂縫路面結(jié)構(gòu)(下基層含裂縫)的應(yīng)力應(yīng)變變化規(guī)律。(2)原材料性能與選擇，對(duì)橡膠瀝青提出其適用的指標(biāo)體系，并對(duì)比分析橡膠瀝青與SBS改性瀝青的性能。(3)大粒徑瀝青混合料(LSPM)配合比設(shè)計(jì)，根據(jù)試驗(yàn)-經(jīng)驗(yàn)法進(jìn)行大粒徑瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)。(4)大粒徑瀝青碎石的路用性

3、能試驗(yàn)，試驗(yàn)測(cè)試不同瀝青膠結(jié)料(橡膠瀝青、SBS改性瀝青、AH-70普通瀝青)大粒徑瀝青碎石的馬歇爾穩(wěn)定度和流值、水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、抗壓回彈模量。(5)橡膠瀝青碎石基層材料抗裂性能研究，采用低溫小梁試驗(yàn)評(píng)價(jià)大粒徑瀝青混合料的低溫抗裂性能。探討不同膠結(jié)料、不同級(jí)配對(duì)大粒徑瀝青混合料低溫抗裂性能的影響，分析玄武巖纖維對(duì)大粒徑瀝青混合料的低溫抗裂性能的改進(jìn)效果。提出改善大粒徑瀝青混合料抗裂性能的技術(shù)措施。
　　課題研究結(jié)論:(1)基

4、層帶裂縫的瀝青路面在荷載作用下，最大拉應(yīng)力出現(xiàn)在20-30cm處，此處為大粒徑瀝青碎石上基層位置，因此，大粒徑瀝青碎石的抗裂性能對(duì)路面結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。(2)橡膠瀝青的評(píng)價(jià)指標(biāo)有:彈性恢復(fù)、135℃旋轉(zhuǎn)黏度、60℃動(dòng)力黏度、25℃針入度、軟化點(diǎn)和5℃延度。其彈性恢復(fù)略低于SBS改性瀝青，60℃動(dòng)力黏度比SBS改性瀝青提高了162.42％。(3)橡膠瀝青大粒徑瀝青碎石的最佳瀝青用量為3.7％，其瀝青膜厚度建議大于12μm。(4)橡膠瀝青大粒徑

5、瀝青碎石動(dòng)穩(wěn)定度、殘留穩(wěn)定度指標(biāo)均高于SBS改性瀝青，回彈模量也大于SBS改性瀝青。(5)孔隙率會(huì)顯著影響橡膠瀝青大粒徑瀝青碎石的抗裂性能，密級(jí)配大粒徑瀝青碎石比透水式大粒徑瀝青碎石最大彎拉應(yīng)變?cè)黾恿?4.29％，抗彎拉強(qiáng)度提高了370.69％，臨界應(yīng)變能密度提高了251.31％;玄武巖纖維可明顯提高橡膠瀝青大粒徑瀝青碎石的抗彎拉強(qiáng)度和應(yīng)變能密度，其抗彎拉強(qiáng)度提高118.97％，應(yīng)變能密度提高74.91％。(6)減小大粒徑瀝青碎石的孔隙