SBS改性沥青黏层抗剪性能试验研究

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1、◎SBS改性沥青黏层抗剪性能试验研究秦禄生(河北省交通运输厅公路管理局，河北石家庄050051)摘要：SBS改性沥青黏层是近年来高等级公路沥青混合料层层间结合常用材料。通过室内直剪、斜剪和拉拔试验对几种不同类型的SBS黏层材料的界面黏结性能进行了研究。试验结果显示，随温度升高，黏层抗剪强度降低，在6O～7O℃区间时直剪试验强度降幅为是斜剪试验的6倍。SBS改性沥青洒布量达1．8～2．0kg／m时，试验抗剪强度出现峰值。保持沥青用量不变，碎石撒布量在55时，出现抗剪强度峰值。关键词：SBS改性沥青；沥青黏层；抗剪强度；试验0引言压头接压力机的传力杆，通过传力杆将力施加到压

2、头高等级公路沥青路面是一种层状工程结构，作为上；下压头用来固定试件，当试件放置好后，上下压头之面层的沥青混合料层一般都在两层以上。沥青混合料间在水平面上有一定的空隙，这时上下压头在侧面处处层间保持良好的黏结对沥青路面整体使用性能有着显于同心位置。试验过程中，对试件施加50mm／min的著影响。沥青混合料面层之间黏结不足会导致路面面应变。通过上压头，在试件与下压头的垂直接触面上产层发生剥落、坑槽、层问滑移等病害。英国一项研究表生一个竖向向下的剪力，使试件沿接触面发生剪切位移明，沥青面层滑移多发生在碾压时表面层温度较高、基直至破坏。在剪切过程中，仪器能够自动记录试件受到层温

3、度较低且层间黏结不良的路段。国内研究也发的力以及产生的变形，并自动绘制应力应变图。剪切强现，车辙和层间滑移病害在公路长大纵坡上尤为严重，度按公式(1)计算。重载货车的加速、减速产生较大水平力是病害发生的Pz一F一31．847F(1)主要原因l】。]。式中：F为直剪试验读数(kN)；A为试件截面积，A一对于沥青混合料层层间界面的黏结性能通常采用抗拉强度和抗剪强度来表征4]。我国一般采用直接拉÷丌R。；R为试件直径(10cm)。伸试验、直接剪切试验和斜面剪切试验等进行测定l5]。在高等级公路，特别是高速公路沥青路面施工中，在沥青上、中面层之间，半刚性基层顶面设置SBS改性沥

4、青黏层比较普遍，常见做法是先洒布一定剂量的热SBS改性沥青，再按照一定的覆盖率，撒布单一粒径的规格石料。本文对几种不同SBS剂量、碎石撒布量、环境温度下的黏层抗拉和抗剪强度进行了室内试验。图1直剪试验夹具1试验设计1．2斜剪试验试验荷载采用100kN为作用荷载，接地压强为图2所示是斜剪试验夹具，可以同时对试件施加0．7MPa，加载速率50mm／min，试验温度为5O℃、水平和垂直荷载。上压头施加力与试件中心线呈45。60℃和70℃。角。试件放置在与水平方向成45。角的两个同心夹具1．1直剪试验内。下压头是一个圆柱桶，用来固定试件；上压头是半直剪试验时将试样置于如图1所示

5、的夹具内。上圆柱，通过上压头对试件施加力或应变。由于试件倾斜放置，所以竖直向下的作用力对于试件来说是45。倾收稿日期：2013-05—30No．32013上么咯51◎Bd骥辎和1050kPa。表5是试验温度为202℃2，不1同碎l石撒布量条件505050OO0O为考察温度对抗剪强度的影响，采用沥青洒布量下，拉拔试验结果。可以看O出，0随着0碎0石O撒布0量增大，1．8kg／m。(按质量计)，7．2～9．5mm的单粒径玄武拉拔强度均呈先增大，后减小规律，在5O撒布量时岩碎石撒布量为55，分别进行了50℃、60℃和出现强度峰值。7O℃条件下剪切试验。试验每组3个试件，试验结

6、果表5不同碎石撒布量层间拉拔强度试验结果见表3。碎石撒布量拉拔强度位移表3不同环境温度下层间剪切强度试验结果(覆盖率)／kPa试验温度直剪强度位移45。斜剪强度位移451448．32．0／℃／kPa／kPa5O2077．42．85O267lOl5944．125551717．32．56023O8．7511499．257O936．3751O355．2560l367．12．3可以看出，随环境温度升高，直剪强度和45。斜剪3结语强度均呈下降趋势。试验温度从5O℃增加到6O℃，通过对SBS热沥青黏层室内直剪、斜剪和拉拔试直剪强度降幅为l4％，斜剪强度降幅28％；试验温度验，可以得

7、到以下结论：从6O℃增加到7o℃，直剪强度降幅为6O，但斜剪(1)SBS热沥青黏层的直剪和45。斜剪试验中，随强度降幅仅为10。试验温度升高，抗剪强度呈下降趋。但在5O～60℃区2．2拉拔试验间，斜剪试验强度降幅是直剪试验降幅的2倍；在60不同试验温度下的拉拔试验结果见图4。由图可～70℃区间，直剪试验强度降幅为是斜剪试验的知，随试验温度升高，拉拔强度迅速降低，40℃时抗拉6倍。强度只有20℃时的三分之一，温度达到60℃时，强度(2)随SBS改性沥青洒布量增加，直剪强度先增已基本丧失。大，后减小。直剪试验强度逐渐增大，在1．8kg／m。时