瀝青路面的水穩(wěn)性能是決定瀝青路面的耐久性的一個(gè)重要因素,更直接影響著瀝青路面的使用壽命和行車舒適度。所謂水損害,主要是指水進(jìn)入路面,在冬季的凍融循環(huán)或者其他季節(jié)水反復(fù)沖刷的作用下,最終引起瀝青路面發(fā)生混合料掉粒、松散并進(jìn)一步發(fā)生其他病害的現(xiàn)象。在沖刷的過程中,由于車輛的碾壓和駛離會(huì)在空隙或裂縫中產(chǎn)生瞬時(shí)的加壓和負(fù)壓,加速瀝青路面的水損害。其中浸水殘留穩(wěn)定度模擬的是瀝青路面在夏季高溫時(shí),水對(duì)瀝青路面破壞較嚴(yán)重的一種狀況,是表征瀝青路面水穩(wěn)性能的一個(gè)重要指標(biāo),通過對(duì)該指標(biāo)和瀝青混合料設(shè)計(jì)過程中的幾個(gè)關(guān)鍵因素的相關(guān)性進(jìn)行分析,在滿足其他瀝青路面性能指標(biāo)的同時(shí),使水穩(wěn)性能盡可能的提高,延長瀝青路面的使用
壽命。
1 瀝青針入度對(duì)殘留穩(wěn)定度的影響分析
本文在研究過程中,主要針對(duì)基質(zhì)瀝青進(jìn)行瀝青混合料的浸水馬歇爾性能指標(biāo)分析,研究其不同針入度對(duì)混合料性能的影響。研究過程中分別選取30#、50#、70#三種基質(zhì)瀝青,通過馬歇爾設(shè)計(jì)方法確定最佳瀝青用量,然后以相同的瀝青用量,通過旋轉(zhuǎn)壓實(shí)的方式成型試件,試件壓實(shí)次數(shù)相同,然后進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)。
通過對(duì)比分析發(fā)現(xiàn):
隨著瀝青針入度的降低,瀝青混合料的浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度會(huì)有所提升,使用針入度較小的瀝青,有助于提高瀝青路面的抗水損害性能。
2 孔隙率對(duì)殘留穩(wěn)定度的影響分析
試驗(yàn)過程中,級(jí)配類型、瀝青用量及成型溫度均相同;成型方式為旋轉(zhuǎn)壓實(shí)成型,成型試件前先通過多次試驗(yàn),匯出孔隙率和壓實(shí)次數(shù)曲線圖,然后分別找出空隙率為3.0、4.0、5.0、6.0時(shí)對(duì)應(yīng)的壓實(shí)次數(shù)n1、n2、n3、n4;依次將壓實(shí)次數(shù)設(shè)置為n1、n2、n3、n4,分別成型試件,測(cè)試試件在該成型壓實(shí)次數(shù)下的孔隙率,旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試件厚度為150mm,試件高度不少于170mm,對(duì)所成型試件用室內(nèi)鉆芯機(jī)鉆取直徑為100mm的柱狀試件,然后再分別切割成高63.5±1.3mm的試件,進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)。
通過對(duì)比分析發(fā)現(xiàn):
在進(jìn)行混合料級(jí)配設(shè)計(jì)時(shí),較小的目標(biāo)孔隙率設(shè)計(jì),一定程度上可以提高瀝青混合料的浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度。同時(shí)需要注意的是,在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),穩(wěn)定度最大值和浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度的最大值并不重合,表中并為列出,具體原因還需進(jìn)一步研究。
3 細(xì)集料的含泥量對(duì)殘留穩(wěn)定度的影響分析
向干凈清潔的細(xì)集料中,分別加入占細(xì)集料質(zhì)量百分比分別為2%、3%、4%、5%的泥土,并向集料中加入適量的水,然后將集料和泥土翻拌均勻,再次置于一恒烘箱中烘干備用,使泥土充分吸附于集料表面。用這四種細(xì)集料分別按已確定的級(jí)配和瀝青用量,通過旋轉(zhuǎn)壓實(shí)的方式成型試件,具體過程同前文,測(cè)試所制作試件的浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度。
通過對(duì)比分析發(fā)現(xiàn):
細(xì)集料的潔凈程度對(duì)瀝青混合料的浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度影響顯著,含泥量越大,殘留穩(wěn)定度越小,且隨著含泥量的增加,浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度下降越來越明顯。
4 結(jié)語
瀝青路面的抗水損害性能受瀝青混合料各設(shè)計(jì)參數(shù)如瀝青標(biāo)號(hào)、孔隙率等影響明顯,在設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)綜合考慮瀝青路面的使用環(huán)境,進(jìn)行合理設(shè)計(jì);同時(shí)石料的潔凈程度對(duì)瀝青混合料的水穩(wěn)性能影響尤為明顯,在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制集料質(zhì)量,以保證瀝青路面的整體質(zhì)量。研究過程中主要通過浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度指標(biāo)來表征瀝青混合料的水穩(wěn)性能,實(shí)際道路修筑過程中,對(duì)凍融劈裂殘留強(qiáng)度比亦提出了指標(biāo)要求,該指標(biāo)受各因素的影響特性,需要進(jìn)一步分析研究。