低温下添加剂对沥青混合料抗裂性能的研究.pdf

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1、低温下添加剂对沥青混合料抗裂性能的研究TheResearchonAsphalt啪xtureCrackPerformanceatLowTemperatures●郭尚德骥GuoShangde【摘要】本文采用在沥青混合料中加入SBS改性剂、木质素纤维和钢纤维等改性材料，通过沥青混凝士低温劈裂试验来评价沥青混合料的低温抗裂性能，研究其对路面低温抗裂性能的改善作用。开发出适合北方地区的抗低温开裂的路面材料。【关键词】低温改性剂纤维劈裂试验lAbstractlTh血articleuse血easphaltmixtureaddingSBSmodifier，Ligninfiberandsteelf

2、ibermodifiedmaterials，thro—ughtheasphaltconcretelowmmperaturesplittingtesttoevaluatethebituminousmixturelowtemperaturecrackresis—tanceproperty，anddoresearcho／1thepavementtoimprovetheperformanceofthelowtemperaturecrackeffect，develop—edforthenorthernareaofcoldcrackingresistanceofthepavememmater

3、ial．fKeywords】lowtemperature，modifyingagent，fiber,splittest沥青混合料的低温抗裂性能主要取决于强度和变形能力，沥青混合料掺入改性材料及纤维材料，将使混合料的内部结构更加优化，从而使其抗拉、表1沥青技术指标抗裂性能得到改善。本文通过低温劈裂试验，研究改性材料及纤维材料掺入后对沥青混合料的低温抗裂性能的影响。～、试验材料及级配本次试验的材料主要有：沥青、矿料、纤维、SBS改性剂。矿料级配采用设计规范建议的AC一13I和AK一13I级配范围的中值。1．试验材料(1)沥青沥青选用SKAH一70沥青，技术指标见表1：针入度o．1／r

4、am延度软化点密度PI"f800T1215℃25℃30℃15，ciil℃g／Ⅲ3℃4072i06>15048．5【．Ol25562，0—39．5注：T12，T800的相关系数为R=0．997(2)矿料粗集料采用花岗岩碎石，细集料采用与沥青粘附性较好的石灰岩石屑，矿粉为磨细的石灰岩。(3)纤维钢纤维：采用与掺入水泥混凝土中的同种钢纤维，与水泥混凝土中不同的是降低纤维截面，基于对沥青混合料强度低的特点和拌和的均匀分散性考虑，减小沥青与纤维间的模量差值，其截面积尺寸为O．5×0．5illm，长度为20mm，其抗拉强度>380MPa。木质素纤维：由木材管胞失去生命力后形成的，木材管胞具有

5、中空结构，中空内径一般为40--60m，管胞长度为1～3mill。因处理温度高达250℃以上不变质的特性，其外观呈灰色，纤维横截面为锯齿形，纵向为圆柱形。(4)SBS改性剂SBS改性剂，是一种改性沥青防水涂料，它采用高分子聚合物SBS改性剂作为分散相，用物理的方法以一定的粒径均匀地分散到沥青的连续相中而构成的体系。它是以石油沥青为基料，SBS为改性剂并添加多种辅助材料配制而成的冷施工防水涂料。2．试验级配为了对比钢纤维对不同级配类型沥青混合料性能的影响，试验采用沥青路面设计规范建议的AC一131和AK一13I级配范围的中值。二、试验及分析1．试验方法试验采用AC～131和AK一1

6、3I两种级配，SBS改性剂、木质素纤维、钢纤维等三种改性材料，进行沥青混合料低温抗裂性能试验研究。低温劈裂试验按照JTJ052—2000《公路工程沥青及沥青混和料试验规程》的要求，制作马歇尔试件，试验前把马歇尔标准击实试件放入冰箱内冷冻至一IO。C，然后开动数据采集系统，同时启动试验机以lmm／min的速度进行加载劈裂至破坏，相对快速加载而言，此加载速度更有利于模拟气候下降时收缩应力作用下的实际路面情况。2．SBS改性剂对低温抗裂性能的影响低温劈裂抗拉试验时，SBS改性剂掺量分别为0％，4％，5％。试验结果表明，随着改性剂掺量的增加，AC一13I和AK一13I混合料劈裂强度有所增

7、加，丽劲度模量有所减小，但是变动的幅度均不大，说明SBS改性剂对沥青混合料的低温抗裂性能提高并不显著。因此，在AC一13I和AK一13I中以添加SBS改性剂来防止冬季路面开裂不是一种行之有效的方法。3．纤维对沥青混合料低温抗裂性能的影响为了对比长短不同类型纤维对沥青混凝土低温抗裂性能的影响，同时考虑到技术性和经济性，将不同掺量木质素纤维和钢纤维在最佳沥青用量下掺入到沥青混合料中，进行低温劈裂试验。在AC一131中掺入木质素纤维后，纤维掺量较小时劈裂强度有所增长，掺量0．2％达到最