砂粒式沥青混凝土的路用性能研究.pdf
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1、June2023年6 月Shanxi Science&Technology of TransportationNo.3第3期(总第2 8 2 期)山西交通科技砂粒式沥青混凝土的路用性能研究丁颢(山西省公路工程监理技术咨询有限公司,山西太原030006)摘要:借助万能材料试验机对砂粒式沥青混凝土进行三点弯曲、间接拉伸、稳定度等动态力学性能研究,分析多因素耦合作用下砂粒式细集料沥青混凝土的路用性能。结果表明:高温高压辐照多因素耦合作用下砂粒式沥青混凝土的稳定度最高可达1 1.8 kN。高温会使砂粒式沥青混凝土的路用性能降低,高压和辐照均可使砂粒式沥青混凝土的路用性能增加,高温高压辐照多因素作用下砂
2、粒式沥青混凝土的路用性能也会增加。砂粒式沥青混凝土可作为沥青路面预防性养护的良好选材,其三点弯曲、间接拉伸、稳定度三者存在一定的关联性。关键词:砂粒式沥青混凝土;多因素耦合;路用性能中图分类号:U414.75文献标识码:A文章编号:1 0 0 6-35 2 8(2 0 2 3)0 3-0 0 1 3-0 3Study on Road Performance of Sand Asphalt ConcreteDING Hao(Shanxi Provincial Highway Engineering Supervision Technology Consulting Co.,Ltd.,Taiyua
3、n,Shanxi 030006,China)Abstract:With the universal material testing machine,this paper studied dynamic mechanical propertiessuch as three-point bending,indirect drawing,and stability of the sand asphalt concrete,and analyzed theroad performance of the sand fine aggregate asphalt concrete under the ac
4、tion of multi-factor coupling.Theresults showed that the high temperature reduced the road performance of the sand asphalt concrete,whilethe high pressure,irradiation,and the multi-factor of high temperature,high pressure,and irradiationimproved the road performance.The stability of the sand asphalt
5、 concrete under the multi-factor coupling ofhigh temperature,high pressure,and irradiation was up to 11.8 kN.Sand asphalt concrete can be used as agood material for the preventive maintenance of asphalt pavement,and there was a certain correlationbetween three-point bending,indirect drawing,and stab
6、ility.Key words:sand asphalt concrete;multi-factor coupling;road performance0引言砂粒式沥青混凝土是指最大粒径不超过5 mm的沥青混凝土,通常被用作路面坑槽修补、微表处、抗滑磨耗层、薄层罩面等,是一种良好的预防性养护材料。砂粒式沥青混凝土具有良好的黏弹性和抗滑性能,其路用性能的研究是砂粒式沥青混凝土作为路用材料应用的关键 2-3。砂粒式沥青混凝土的路用性能主要包括三点弯曲、间接拉伸、稳定度、残留稳定度和疲劳寿命 4 。砂粒式沥青混凝土作为路面材料应用时,其主要受到动态荷载持续作用,因此,砂粒式沥青混凝土动态路用性能的评
7、价异常重要 5 。三点弯曲和疲劳寿命是沥青路面设计的基本指标,是路面结构验收的基本依据,其重要性不言而喻。砂粒式沥青混凝土的稳定度和残留稳定度是评价其高温稳定性和水稳定性的重要指标,是路用性能评价时必不可少的检测指标 7。对于沥青混凝土的路用性能,国内外学者通常采用万能材料试验机进行砂粒式沥青混凝土路用性能的评价。如葛洲坝集团交通投资有限公司崔培强1 8 等利用万能材料试验机对橡胶沥青透水混凝土的路用性能进行了评价,发现颗粒化橡胶粉的加人会显著增加沥青混合料的浸水稳定度和冻融劈裂强度,使收稿日期:2 0 2 2-1 1-1 6 修回日期:2 0 2 3-0 2-2 1作者简介:丁题(1 9 9
8、 4 一),男,山西岚县人,助理工程师,大学本科,2 0 1 6 年毕业于山西大同大学土木工程专业。142023年第3期山西交通科技路用性能显著提升。中交路桥华南工程有限公司万宁等 9 借助万能材料试验机对聚氨酯/环氧树脂改性沥青混合料路用性能进行了研究,发现聚氨酯/环氧树脂会使沥青混凝土马歇尔动稳定度增加2 6 倍,且会大幅提升沥青混凝土的高温抗车辙性能。虽然目前有大量针对沥青混凝土路用性能的评价研究,但是利用正交试验方法研究多因素耦合作用下砂粒式细集料沥青混凝土的路用性能却鲜有报道砂粒式沥青混凝土的路用性能受温度、压力和辐照等多重因素的影响,因此分析多因素耦合作用下砂粒式细集料沥青混凝土的
9、路用性能具有重要意义,本文利用正交试验方法分析上述因素对路用性能的影响程度,并评价其相关性。1原材料与试验方法1.1原材料试验采用SBS改性沥青,其2 5 针人度为6 8 dmm,软化点5 8,5 延度4 2 cm。集料分别选用花岗岩、辉绿岩、煤研石,其中花岗岩的表观相对密度为2.6512g/cm,辉绿岩的表观相对密度为2.5 4 2 8 g/cm,煤研石的密度为2.7 5 6 2 g/cm。矿粉填料优选石灰石类型。1.2试验方法统一花岗岩、辉绿岩、煤研石3种集料的合成级配,砂粒式沥青混凝土级配具体如图1 所示,油石比选用7.0。采用万能材料试验机测试砂粒式沥青混凝土的三点弯曲和动态模量。采用
10、马歇尔压力机测试砂粒式沥青混凝土的动稳定度和残留稳定度。采用模型箱模拟砂粒式沥青混凝土的高温高压辐照影响,其中温度设定为6 0、压力为2.1 MPa、辐照强度为5 6 W/m。100级配上限90级配中值8070级配下限60谷成级配500.675 0.15 0.30.61.18 2.36.4.759.5筛孔尺寸/mm图1砂粒式沥青混凝土的级配曲线2结果与讨论2.1正交试验设计针对砂粒式沥青混凝土路用性能的主要影响因素进行汇总并择优选取不同集料、温度、压力、辐照强度4个关键因素。因素水平为集料类型(花岗岩、辉绿岩、煤研石)、温度(-1 0,2 5,6 0)、压力(1 MPa,2MPa,2.1MPa
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