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1、低溫下添加劑對(duì)瀝青混合料抗裂性能的研究TheResearchonAsphalt啪xtureCrackPerformanceatLowTemperatures●郭尚德驥GuoShangde【摘要】本文采用在瀝青混合料中加入SBS改性劑、木質(zhì)素纖維和鋼纖維等改性材料，通過瀝青混凝士低溫劈裂試驗(yàn)來評(píng)價(jià)瀝青混合料的低溫抗裂性能，研究其對(duì)路面低溫抗裂性能的改善作用。開發(fā)出適合北方地區(qū)的抗低溫開裂的路面材料。【關(guān)鍵詞】低溫改性劑纖維劈裂試驗(yàn)lAbstractlTh血articleuse血easphaltmixtureaddingSBSmodifier，Ligninfiberandsteelf
2、ibermodifiedmaterials，thro—ughtheasphaltconcretelowmmperaturesplittingtesttoevaluatethebituminousmixturelowtemperaturecrackresis—tanceproperty，anddoresearcho／1thepavementtoimprovetheperformanceofthelowtemperaturecrackeffect，develop—edforthenorthernareaofcoldcrackingresistanceofthepavememmater
3、ial．fKeywords】lowtemperature，modifyingagent，fiber,splittest瀝青混合料的低溫抗裂性能主要取決于強(qiáng)度和變形能力，瀝青混合料摻入改性材料及纖維材料，將使混合料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化，從而使其抗拉、表1瀝青技術(shù)指標(biāo)抗裂性能得到改善。本文通過低溫劈裂試驗(yàn)，研究改性材料及纖維材料摻入后對(duì)瀝青混合料的低溫抗裂性能的影響。～、試驗(yàn)材料及級(jí)配本次試驗(yàn)的材料主要有：瀝青、礦料、纖維、SBS改性劑。礦料級(jí)配采用設(shè)計(jì)規(guī)范建議的AC一13I和AK一13I級(jí)配范圍的中值。1．試驗(yàn)材料(1)瀝青瀝青選用SKAH一70瀝青，技術(shù)指標(biāo)見表1：針入度o．1／r
4、am延度軟化點(diǎn)密度PI"f800T1215℃25℃30℃15，ciil℃g／Ⅲ3℃4072i06>15048．5【．Ol25562，0—39．5注：T12，T800的相關(guān)系數(shù)為R=0．997(2)礦料粗集料采用花崗巖碎石，細(xì)集料采用與瀝青粘附性較好的石灰?guī)r石屑，礦粉為磨細(xì)的石灰?guī)r。(3)纖維鋼纖維：采用與摻入水泥混凝土中的同種鋼纖維，與水泥混凝土中不同的是降低纖維截面，基于對(duì)瀝青混合料強(qiáng)度低的特點(diǎn)和拌和的均勻分散性考慮，減小瀝青與纖維間的模量差值，其截面積尺寸為O．5×0．5illm，長(zhǎng)度為20mm，其抗拉強(qiáng)度>380MPa。木質(zhì)素纖維：由木材管胞失去生命力后形成的，木材管胞具有
5、中空結(jié)構(gòu)，中空內(nèi)徑一般為40--60m，管胞長(zhǎng)度為1～3mill。因處理溫度高達(dá)250℃以上不變質(zhì)的特性，其外觀呈灰色，纖維橫截面為鋸齒形，縱向?yàn)閳A柱形。(4)SBS改性劑SBS改性劑，是一種改性瀝青防水涂料，它采用高分子聚合物SBS改性劑作為分散相，用物理的方法以一定的粒徑均勻地分散到瀝青的連續(xù)相中而構(gòu)成的體系。它是以石油瀝青為基料，SBS為改性劑并添加多種輔助材料配制而成的冷施工防水涂料。2．試驗(yàn)級(jí)配為了對(duì)比鋼纖維對(duì)不同級(jí)配類型瀝青混合料性能的影響，試驗(yàn)采用瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范建議的AC一131和AK一13I級(jí)配范圍的中值。二、試驗(yàn)及分析1．試驗(yàn)方法試驗(yàn)采用AC～131和AK一1
6、3I兩種級(jí)配，SBS改性劑、木質(zhì)素纖維、鋼纖維等三種改性材料，進(jìn)行瀝青混合料低溫抗裂性能試驗(yàn)研究。低溫劈裂試驗(yàn)按照J(rèn)TJ052—2000《公路工程瀝青及瀝青混和料試驗(yàn)規(guī)程》的要求，制作馬歇爾試件，試驗(yàn)前把馬歇爾標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試件放入冰箱內(nèi)冷凍至一IO。C，然后開動(dòng)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，同時(shí)啟動(dòng)試驗(yàn)機(jī)以lmm／min的速度進(jìn)行加載劈裂至破壞，相對(duì)快速加載而言，此加載速度更有利于模擬氣候下降時(shí)收縮應(yīng)力作用下的實(shí)際路面情況。2．SBS改性劑對(duì)低溫抗裂性能的影響低溫劈裂抗拉試驗(yàn)時(shí)，SBS改性劑摻量分別為0％，4％，5％。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著改性劑摻量的增加，AC一13I和AK一13I混合料劈裂強(qiáng)度有所增
7、加，麗勁度模量有所減小，但是變動(dòng)的幅度均不大，說明SBS改性劑對(duì)瀝青混合料的低溫抗裂性能提高并不顯著。因此，在AC一13I和AK一13I中以添加SBS改性劑來防止冬季路面開裂不是一種行之有效的方法。3．纖維對(duì)瀝青混合料低溫抗裂性能的影響為了對(duì)比長(zhǎng)短不同類型纖維對(duì)瀝青混凝土低溫抗裂性能的影響，同時(shí)考慮到技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性，將不同摻量木質(zhì)素纖維和鋼纖維在最佳瀝青用量下?lián)饺氲綖r青混合料中，進(jìn)行低溫劈裂試驗(yàn)。在AC一131中摻入木質(zhì)素纖維后，纖維摻量較小時(shí)劈裂強(qiáng)度有所增長(zhǎng)，摻量0．2％達(dá)到最
