沥青路面新材料压实控制指标探究

1、沥青路面新材料压实控制指标探究摘要：为探索合理的路面新材料压实方法，通过 分析沥青结合料的粘温曲线，提出了基质沥青及改性沥青混 合料的合理碾压温度；借助马歇尔击实试验，分析了了沥青 路面新材料的压实特性，研究了沥青混合料密实度随击实次 数的变化规律，得出了沥青路面新材料达规定密实度所需的 压实功，并以此提出了沥青路面新材料的压实控制指标。关键词：道路工程 路面新材料 碾压温度 压实功压实 控制指标中图分类号：u416. 1文献标识码：a文章编号： 1672-3791 (2013) 02 (c) -0044-04随着国民经济的发展，交通量迅速增长，使得沥青路面 早期损害现象严重。我国沥青路面发生

2、的早期损害和路面的 压实度直接相关。压实度不足的路面极易出现车辙、渗水、 疲劳等破坏，造成路面水损害；过压会使路面出现泛油和失 稳，甚至导致上面层粗集料棱角破损，影响路面的抗滑性能 12。因此，沥青路面新材料施工过程中必须选择合理的 压实控制指标，重视压实质量控制。艾长发等确定了低温成 型的温度范围，研究了低温压实对沥青混合料路用性能的影 响3；张争奇等研究了改性沥青的粘度-温度关系，指出需 要开发适合改性沥青混合料的拌和压实温度的确定方法 4；李汉光等根据沥青混合料的压实特性，提出了相应的 压实遍数5；艾森豪威尔研究院研究员hal eh azari等提 出了改性沥青混合料压实的适宜温度6；威

3、斯康辛大学的 hubahia通过测定不同剪切速率下改性沥青的粘度，建 立了合适的数学模型并计算出零剪切粘度7；加拿大学者 kandil k a研究了影响沥青路面压实质量的因素，并提出改 进措施8。目前这些研究主要集中在碾压过程中沥青混合 料温度场的变化以及路面压实的影响因素等方面，缺乏对施 工的实际指导作用。因此，本文通过对沥青结合料粘温曲线 的分析及沥青路面新材料压实特性的分析，提出沥青路面新 材料的压实控制指标。1沥青结合料粘温曲线分析1.1基质沥青粘温曲线分析基质沥青的粘温曲线反映了沥青粘度随温度的变化规 律。公路沥青路面施工技术规范(jtg f40-2004)推荐粘 温曲线上粘度范围在

4、(0.28±0.03) pas之间的温度作为 压实温度。2路面新材料密实所需能量研究2. 1路面新材料压实特性研究由上述分析可知，对于各种沥青路面新材料，以胶粉改 性ac沥青混合料为准，加入温拌剂后，所需击实功减小 8. 14%, sma混合料所需击实功减小10. 25%, 0gfc混合料所 需击实功增大6. 13%,由此可见，混合料密实所需压实功大 小与混合料类型、结合料种类等密切相关，sma为密实骨架 型混合料，属间断级配，油石比大，结合料在碾压过程中会 起到一定的润滑作用，ogfc为骨架空隙型混合料，粗集料含 量多，碾压过程中会大部分压实功用于克服集料间的摩阻 力。3沥青路面新

5、材料压实控制指标3. 1碾压温度当碾压温度过高时，沥青粘度低，混合料易错位和活动, 推移现象较严重，还容易出现裂纹。当碾压温度过低时，沥 青粘度高，已难以压实，如过度碾压，就会出现发裂现象。 因此在进行沥青混合料的碾压时，必须将温度作为沥青路面 新材料的一项控制指标。碾压温度是根据所使用沥青，采用赛波特粘度计进行粘 度试验得出的粘温曲线来确定。(1) 基质沥青。沥青的粘度受温度的影响升高或降低。基于高温时基质 沥青的牛顿特性研究，当沥青结合料粘度在(0.28±0.03) pas之间，沥青混合料的碾压最容易，碾压效果最好，因 此在粘温曲线上粘度范围(0.28±0.03) pa

6、s之间的温度 是最适宜沥青混合料碾压的温度，根据基质沥青粘温曲线可 知，普通基质沥青在此粘度范围内对应的温度为145 °c150 °co(2) sbs改性沥青。3.2压实功沥青混合料的压实除了应在规定的温度范围内进行外， 压实过程中压路机对沥青混合料所做的压实功也是非常重 要的一个方面，压实度不足的路面极易出现车辙、渗水、疲 劳等破坏，造成路面水损害；而过压会使路面出现泛油和失 稳，甚至导致上面层粗集料棱角破损，影响路面的抗滑性能。 因此，在沥青混合料的压实过程中，应将压实功作为沥青路 面压实的一项控制指标。4结论本文通过分析沥青结合料的粘温曲线，提出了基质沥青 及改性沥青

7、混合料的合理碾压温度；借助马歇尔击实试验， 分析了沥青路面新材料的压实特性，得出了沥青路面新材料 达规定密实度所需的压实功，并以此提出了沥青路面新材料 的压实控制指标。(1) 通过对沥青结合料粘温曲线的分析，提出了新的 确定改性沥青混合料碾压温度的方法，确定了基质沥青及改 性沥青混合料的合理碾压温度。(2) 研究了沥青路面新材料的压实特性，得出了沥青 路面新材料密实度随击实次数的变化规律。(3) 通过对不同路面新材料的马歇尔击实试验，得出 了路面新材料达规定密实度时所需能量，三种混合料ogfc 最难压实，ac混合料次之，sma最容易压实。(4) 提出了碾压温度及压实功作为沥青路面新材料的 压实

8、控制指标，为施工中控制沥青路面压实质量提供了依 据。参考文献1 杨瑞华，陈富坚，李素艳高速公路沥青路面水损 坏早期破坏成因j桂林工学院学报，2002, 22(3)： 256-258.2 王朝辉，王选仓沥青路面施工超级质控系统的研 究j.交通标准化，2005, 1.3 艾长发，邙习东，陈炯，等.低温压实对沥青混合 料路用性能的影响j.公路交通科技，2008, 06.4 王选仓，冯治安，侯荣国长寿命路面结构设计j. 交通运输工程学报，2007, 6.5 李汉光，高英，余文斌沥青混合料压实特性及沥 青路面碾压遍数确定j.东南大学学报：自然科学版，2011, 1.6 azari h , mccuen r h , stuart k d. optimumcompactiontemperatureformodifiedbindersjjournal of transportation engineering , 2003, 129 (5)： 531-537.7 bahia h u , hansond i , zeng m , et al.characterization of modified asphalt binders in superpave mix designrwashington dc： trb, 2001.8 kandil k a. analyt