利用片麻巖制備高等級路面材料的研究與應用.pdf

1、水造成的損害是我國高速公路瀝青混凝土路面最嚴重的早期破壞原因之一。在諸多可控因素中，集料的巖石性質對瀝青混合料的水穩(wěn)定性能影響顯著。片麻巖、花崗巖和砂巖等酸性集料由于與瀝青較差的粘附性而使其在公路建設中得不到廣泛應用。因此，研究酸性集料瀝青混合料的水損害機理、優(yōu)化設計并制備酸性集料瀝青混合料，對于酸性集料在瀝青混凝土中的應用具有重要的意義。
　　 本文依托湖北省交通廳科技攻關項目—“武英高速公路高耐久多功能瀝青面層系統(tǒng)優(yōu)化設計及

2、其工程應用”，結合工程實例，以片麻巖為酸性集料的代表，基于化學反應理論、表面能理論和表面構造理論分析了片麻巖瀝青混合料水損害的內在因素，并基于路面結構行為理論，分析了片麻巖瀝青混合料水損害的外在因素，探討了片麻巖瀝青混凝土的水損害機理。在此基礎上，提出了片麻巖瀝青混合料的優(yōu)化設計方案：通過摻加自主研發(fā)的界面增粘劑、水泥及對礦料級配進行優(yōu)化設計；制備出了水穩(wěn)定性能與高溫性能優(yōu)良的片麻巖瀝青混合料，浸水殘留穩(wěn)定度與1次凍融劈裂強度比分別達到

3、92.8％、93.9％，4次凍融劈裂強度比超過80.4％，水穩(wěn)定性能超過石灰?guī)r普通瀝青混合料；動穩(wěn)定度超過5000次/mm，滿足高等級路面使用要求。
　　 根據化學分析和巖相分析的測試結果，基于表面能理論的分析，采用SBS、促進劑、穩(wěn)定劑等開發(fā)的界面增粘劑，改善基質瀝青與片麻巖集料的粘附性能，粘附等級達到5，同時在重交瀝青中摻加6％的增粘劑后，瀝青的軟化點達到93℃，60℃粘度高達45000Pa·s，有利于提高混合料的高溫性能；

4、根據化學反應理論，添加2％的水泥抗剝落劑；根據路面結構行為理論，通過控制細集料用量、關鍵篩孔(0.075mm)和瀝青油膜厚度對片麻巖瀝青混合料的級配進行優(yōu)化設計，提出片麻巖瀝青混合料優(yōu)化設計控制的關鍵點：AC-13關鍵篩孔2.36mm通過率：43％～49％；AC-20關鍵篩孔4.75mm通過率：46％～52％；AC-25關鍵篩孔4.75mm通過率：46％～52％。
　　 采用本文的優(yōu)化方案即通過摻加界面增粘劑、水泥和礦料級配優(yōu)化