沥青胶浆对沥青混合料高低温性能的影响

顾军成

摘要：现阶段，因我国社会经济飞速蓬勃发展，从而也带动了我国各个行业的飞速发展，而公路工程作为基础性建设工程，不管是规模还是数量上也得到了显著的增加，随之而来的就是出现了如公路裂缝，塌陷等等问题，会使得人们的行车和人身安全受到严重的威胁，所以，严格把控公路工程建设的质量十分必要。沥青材料基于不同的条件，具有粘弹性、弹性和粘性三大特点，沥青混合料的弹性是由于沥青材料渗入所致。沥青胶浆在工程建设中，有十分巨大的应用比例，因此，有关人员有必要对沥青材料进行深入研究，从而使沥青混合料的抗温性有效提升，最终使所建的公路质量达到最佳状态。鉴于此，文章就沥青胶浆对沥青混合料高低温性能的影响作了简单的分析，旨在可以为相关业界人士提供有价值的参考和借鉴，从而为我国公路工程建设质量的提升贡献应有的力量。

关键词：沥青胶浆；沥青混合料；高低温性能；影响

前言：当前时期，社会经济日新月异的蓬勃发展，是的公路建设事业的发展蒸蒸日上。而在现代胶浆理论中，粘弹性沥青材料属于一种三维的沥青材料，将沥青材料成功的引入到公路工程修建中，有着非常显著的效果。沥青胶浆在沥青混合料三维分散体系中的作用就是，能够对沥青混合料的性能进行大幅度的提升与改善。人们在实践中，沥青、矿粉对沥青混合料性能的影响是人们经常关注的一个问题，但在沥青砂浆对沥青混合料性能影响方面却很少有人去深入研究和探索。与沥青混合时,沥青与小于沥青膜厚的填料相混合并交互作用,所起的粘附作用将矿料胶结在一起。沥青与填料相对比例的变化直接影响着沥青胶浆的性质，可使沥青混合料的性能获得大幅度提升，因此，将其有效的应用在公路的修建中，会使公路建设的质量更上一层楼，并为人们的安全出行提供最大的保障。

1沥青胶浆对沥青混合材料高温抗车辙性能的影响

想要更好的去测试沥青混合料的高温性能，则最佳的一种方式就是车辙实验。利用马歇尔法精准的确定好了沥青最理想的数量，并开展了相关的试验，小表为通过实验而获得的一些实验数据。

表1沥青混合料车辙试验结果

1）比较级配S-16与级配S-16A。S-16A级配混合料弯曲破坏试验结果表明,其抗弯拉强度较高,破坏应变大,抗弯拉劲度模量小。这两种沥青混合料的级配差别不大,虽然级配S-16的沥青用量略大于级配S-16A,但其破坏应变并不比S-16A大,说明沥青用量大也不能保证混合料具有大的柔性,沥青胶浆才是影响沥青混合料低温柔性的关键。沥青是沥青混合料粘弹性的本源,在加入矿料的拌和过程中,由于纤维、矿粉本身具有体积小、比表面积大的特性,对沥青有较强的亲和性,沥青与矿粉、纤维混合形成的胶浆薄膜,将矿质混合料胶结在一起。沥青混合料是由矿质骨料和裹覆在骨料表面的小于沥青膜厚的矿粉和沥青组成的沥青胶浆膜组成的。由此说明,胶浆影响着沥青混合料的粘弹性,影响沥青混合料高温稳定性、低温抗裂性、疲劳耐久性;沥青与矿粉的品质及其相对构成比例影响着沥青混合料粘弹性和柔性。

级配S-16比级配S-16A的粉胶比大,胶浆中的矿粉相对数量大。由于矿粉与沥青的相互吸附和扩散作用,使沥青胶浆的稠度增大,柔性降低,表现出沥青混合料强度提高、破坏应变减小。这说明粉胶比的提高会使沥青混合料的低温抗裂性能降低。两种级配加入纤维后,沥青混合料的抗弯拉强度提高,破坏应变也相应增大。

图2不同级配沥青混合料低温破坏应变

3）在级配S-16的基础上减少粉胶比(从级配S-16的粉胶比1.12到级配S-16A的0.84),并加入0.3%纤维(即级配S-16A+0.3%纤维),与级配S-16沥青混合料相比,沥青混合料破坏应变明显增大,抗弯拉强度也略有增大。其主要原因是沥青用量增大,粉胶比减少,虽然沥青混合料中加入少量纤维,但与矿粉相比,并不会对沥青的柔性产生很大的影响。所以,纤维对胶浆低温性能的不利影响要远小于矿粉的影响,且由于纤维的抗拉、阻裂能力强以及在混合料中的吸附、加筋、桥接作用,使沥青混合料的强度有所增加。试验表明,加入纤维取代部分矿粉,可有效改善沥青混合料低温抗裂性能。

2.2沥青混合材料的蠕变性

利用蠕变性试验能够观察到沥青混合材料的弯曲、变形度，应变速率的大小是对实验温度作出反应的流变变数，当应变率较大时，沥青混合料的低温承载力也较大，低温下越不容易发生开裂。此外，沥青混合材料的柔软会随蠕变速率的增大而增大，沥青混合材料在单位时间内就会有更强的变形能力，因此，沥青混合材料也会有较好的低温松弛度，并且也会有效的提升沥青混合料的低温抗裂性能力。通过低温试验得出，沥青、矿石在低温环境下，其比例会出现大幅度的改变，最终引发沥青混合料有不明显的颗粒度，对于沥青砂浆而言，其对沥青混合料低温抗裂性的影响显著高于其对高温稳定性的影响，也就证明了，沥青胶浆的含量作为一项重要因素，极大的影响着沥青混合料的低温抗裂性。

3影响沥青混合材料性能的总结

1)粉胶比是影响沥青混合料粘弹性能的重要指标。粉胶比增大,沥青中的结构沥青数量增加,沥青混合料的高温性能改善,但沥青混合料的低温柔性降低;粉胶比降低,则相反,低温性能改善,而高温性能有所降低。研究结果说明,沥青混合料的性能不仅受沥青用量和填料量的影响,更重要的是受填料与沥青相对比例的影响,在沥青混合料设计时应注意结合工程的实际作出相应的设计和控制。

2)在沥青混合料中加入纤维,沥青混合料最佳沥青用量增大,马歇尔指标出现一定变化,密度减小,马歇尔稳定度增大。纤维沥青混合料车辙试验中动稳定度增大,低温破坏应变增大,表明纤维可使沥青混合料的高低温性能都有所改善。

3)减少粉胶比,并加入适量纤维,可显著改善沥青混合料的低温柔性和低温松弛能力,同时也使沥青混合料高温性能得到较大提高。在低温地区沥青混合料设计中,为了突出低温性能,并保证足够的高温抗车辙性能,控制合适的粉胶比,并在混合料中加入适量纤维是解决高、低温性能难以兼顾的有效方法。

结束语：

总而言之，当前阶段，随着我国社会经济的飞速繁荣发展，也带动了我国公路建设异常繁荣，想要更好的提升公路的质量，则最重要的就是要在使用材料上做重点考虑，即使沥青混合料的性能得以提升。所以，对于沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性方面，仍需要相关人员去深入的研究和探索，为我国公路施工质量的有效提高提供助力，使最终建设完成的公路为人们的安全、方便更好的服务。

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