掺配消石灰沥青混合料的路用性能研究

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1、掺配消石灰沥青混合料的路用性能研究　　：利用消石灰替代部分石灰石矿粉掺配沥青混合料，能够有效提高集料和沥青之间粘附性，从而预防和减少水损害的发生。本文通过试验比较分析的方法，对0掺消石灰粉和掺加1％消石灰粉的沥青混合料的高温稳定性能、低温抗裂性能、疲劳性能以及短期性能、长期性能进行了对比论证。　　关键词：消石灰沥青混合料高温稳定性低温抗裂性疲劳性能长期性能短期性能　　　　1概述　　当下，尽管有研究表明，利用消石灰替代部分石灰石矿粉配制沥青混合料，可以提高沥青与矿质集料粘附性，从而预防和减少水损害的发生。但是工程实践中，利用消石灰作为抗剥离措施应用仍然很

2、少，没有多少成熟的经验可供参照，究竟掺加消石灰后对沥青混凝土的其它的路用性能如高温稳定性能、低温抗裂性能及疲劳性能是否有影响，其短期性能和长期性能如何，这都是我们所关心的，因此有必要对掺加消石灰后这些性能进行验证。　　2短期和长期性能验证　　试验借鉴了Superpave中沥青混合料短期和长期老化标准实践（SHRPM007），并按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052－2000）中T0734-2000的要求进行。　　试验方法　　短期老化主要是用来模拟沥青混合料在施工现场拌和后在铺筑过程中的老化。根据矿料级配和沥青用量，用小型沥青混合料拌和机

3、在标准条件下拌和好，将拌和好的沥青混合料均匀摊铺在搪瓷盘中，平均厚度约21～22kg/m2，将装有混合料搪瓷盘放入135±1℃的烘箱中。在强制通风的条件下恒温4h±5min，并每隔1h将搪瓷盘中的混合料翻拌一次。混合料经短期老化后，按照浸水马歇尔和冻融劈裂试验对试件的要求成型马歇尔试件。　　长期老化主要是模拟沥青路面在5～7年服务年限内的水稳定性，在进行长期老化前需进行短期老化。将短期老化后的混合料，在规定的拌和温度下成型浸水马歇尔试件和冻融劈裂试验试件。将成型好的试件置于85±3℃烘箱中，在强制通风的条件下连

4、续恒温5d（120h±30min）。在不挪动试件的前提下，将试件自然冷却不少于16h至室温。　　2.2试验方案　　为了验证在最佳消石灰掺量下，经短期和长期老化后的沥青混合料的抗水损害能力，文中采用0掺沥青混合料和1％最佳掺量的沥青混合料进行短期和长期性能的对比分析，并用浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比（TSR）作为水稳定性好坏的衡量指标。　　2.3试验结果及分析　　2.3.1沥青混合料经短期老化后水稳定性对比分析　　经短期老化后，残留稳定度的排序为掺1％消石灰的＞0掺原状沥青混合料；TSR的排序为掺1％消石灰的＞原状沥青混合料。　　2.3.

5、2长期老化后水稳定性对比分析　　和短期老化相比，沥青混合料的残留稳定度和TSR均有明显的下降。经长期老化后，残留稳定度的排序为掺1％消石灰的原状沥青混合料；TSR的排序为掺1％消石灰的＞原状沥青混合料这说明掺加抗剥落剂能够提高沥青混合料的水稳定性。　　2.3.3沥青混合料经短期、长期老化后各自水稳定性对比分析　　①沥青混合料经短期老化后残留稳定度和TSR基本上都增加，TSR尤其明显。比如掺加1％消石灰粉的沥青混合料，经短期老化后的浸水残留稳定度和冻融劈裂强度比（TSR）同未经短期老化的相比都有所提高了，且TSR从75.25％提高到85.84％，提高幅度

6、比较大，也就是说混合料经短期老化能提高沥青混合料的水稳定性，这可能是因为短期老化要在135℃的温度下强制通风4h，沥青中饱和分、芳香分等小分子的挥发造成胶质含量的相对提高，也即相对提高了沥青的粘度，而粘度的提高促进了沥青在矿料表面的吸附。同时，在这个短期老化过程使沥青充分浸润到集料里，从而提高沥青和集料之间的粘附性。此外，这个过程也促进了沥青中的酸酐和碱性石料进行中和反应，这种中和反应有助于提高沥青与集料之间的粘附性。②经长期老化后，残留稳定度和TSR都下降。究其原因，可能是沥青老化导致沥青性能的下降，从而降低沥青与集料间的粘附性，使得混合料的水稳定性

7、降低。③掺加消石灰能明显提高沥青混合料的马歇尔稳定度。④从未老化到短期老化到长期老化这个过程，掺加消石灰的混合料的强度衰减不明显　　3路用性能验证　　3.1高温稳定性　　从最佳消石灰掺量下和原状0掺AC－16－I沥青混合料的车辙试验结果上看，和未掺加消石灰的沥青混合料相比，掺加消石灰后的动稳定度提高38.4％，相对变形下降18.6％，这表明掺加消石灰能在一定程度上提高沥青混合料的高温稳定性。　　3.2低温抗裂性　　从最佳消石灰掺量下和原状0掺AC－16－I沥青混合料的低温弯曲试验结果上看（试验温度－10℃，加载速率1mm/min），和未掺加消石灰的沥青

8、混合料相比，添加1％消石灰后沥青混合料的弯拉应变增大7％，劲度模量减小16.5％，这表明，掺加