基于低温性能的沥青及沥青混合料选择、应用与评价

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1、◎基于低温性能的沥青及沥青混合料选择、应用与评价王鹏，黄卫东，李淑明[1．上海市政交通设计研究院有限公司，上海200030；2．同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海201804]摘要：高寒地区修筑的道路在冬季因常常发生路面结构的温缩开裂破坏，这种低温开裂破坏带来对路面质量、行驶舒适性与路面美观的不利影响，而实践证明沥青材料自身性能对于防治破坏的发生至关重要。为解决低温开裂造成的路面破坏，通过BBR(弯曲梁流变)试验和TSRST(约束应变温度应力试验)对不同沥青材料进行评价分析，并结合施工、经济方面因素，力图找出在高寒地区最为适用的沥青材料。关键词：沥青与沥

2、青混合料，低温性能，BBR，TSRST0引言直，大部分在第一年冬季寒冷时期发生，并逐年增我国东北和西北的部分地区属于高寒地区，冬季多_3]。国内自1975年以后对全国各地的路面裂缝校长，从每午1o月底至未午5月初路面都会结冰，路进行过调查研究，结果表明：非荷载的温缩裂缝及半面因热胀冷缩会产生裂缝，这种恶劣的气候条件对路刚性基层引起的反射裂缝普遍存在，应该给予足够面使用性能提出了很高的要求，也带来了该地区路面的重视并展开广泛的研究。同时调查结果表明，这结构的适应性问题。同时，国内外类似地区路面调研些裂缝的产生于沥青混合料的抗裂性能非常和文献分析表明E1-2]，高寒地

3、区路段路面的主导破坏形相关。式为由于低温及温差大引起的路面低温开裂。这种路鉴于沥青路面的低温开裂破坏主要与沥青材料面结构的早期病害使得路面使用寿命大大降低，道路的低温抗裂性能相关，因此，选择合适的沥青材料，服务水平下降很快，影响行车质量，并导致大量的资金对于防治沥青路面的低温破坏，有着非常重要的浪费在不断的维修过程中。意义。目前，国内外对于高寒地区路面的低温破坏有了一定的研究和分析，但是还没有形成系统的研究1不同沥青低温性能评价体系，提出一些具体的技术规范和施工工艺。解决沥青路面在低温条件下容易产生温缩裂缝破高寒地区道路的低温开裂问题，找到基于低温性能坏，很重要的

4、一个原因就是在低温环境下材料本身的路面材料选用方法和路面结构设计方法，将有助的性能不满足路面的使用要求。而沥青胶结料对路于完善该地区道路修筑的设计体系，这对于高寒地面结构低温性能的影响格外突出。下面对我国沥青区道路的长期性能研究和经济的可持续发展都是非路面中常用的沥青材料(主要选择低温性能优异的)常有意义的。进行低温性能的试验评价，试验方法选择SHRP·高寒地区道路的开裂和我国大多数道路所面临(StrategicHighwayResearchProgram)计划中提出的的反射裂缝开裂状况并不一样，裂缝在路面结构内BBR(BendingBeamReometer，弯曲

5、梁流变)试验方部的产生、发展以及最终导致破坏都大有不同。北法r5]。各种沥青材料的基本数据见表1，不同沥青材方寒冷地区的低温裂缝与反射裂缝不同，是从表面料对应的BBR试验结果见表2。开始逐渐向下扩展的，它与道路延伸方向大体上垂从表2的试验结果我们可以得出以下几点：(1)PE添加剂对于沥青材料的低温性能有不利影收稿日期：2012-l1—29基金项目：四川I省交通厅科研项目(1600238076)响，但是处在可接受的范围之内；(2)高标号基质No．12013上冯堍55◎一⋯一s沥青低温性能的提升相对于其高温性能的下降来表2BBR试验结果说不是很显著；(3)橡胶沥青的低

6、温性能是较为优沥青种类7O号PE复合沥青】60号越的，TB胶粉沥青的低温性能尤其突出(其采用试验温度12℃一12℃l8℃24口(、试验参数SSSSS常规70#沥青)；(4)高掺量的SBS沥青材料低温3l50．2983560．2871560．399326()．31l性能非常突出；(5)复合改性沥青的低温性能比较优越；(6)综合比较，如果只考虑低温性能，橡胶沥3270．3004180．2791460．4043870．301PAV老化青、SBS沥青和复合改性沥青都是适用于高寒地2960．3l33870．282l600．389356O．3()8区的沥青材料。2970．29

7、91370．419沥青种类橡胶沥青TB胶粉沥青SBS沥青复合改性沥青表1不问沥青材料的基本性质试验温度一24℃24℃24℃24℃沥青种类7O号16O号PE复合沥青SBS沥青试验参数SSSS7O号沥青160号沥青生产配方1140．4l22260．3181890．3462180．374+6HDPE+7SBSPAV老化1360．4092390．3182360．32724l0．362针入度／o．1ITtII162．118834．695．91310．3852570．3l82430．33323l0．365软化点／℃514085．389．7注：表中的沥青种类与表1相对应；S表示

8、60S的低