劉 勇 季學(xué)亮 戴俊巍 彭 勇
(1. 中鐵二院重慶勘察設(shè)計研究院有限責(zé)任公司,重慶 400023;2. 浙江大學(xué)交通工程研究所,浙江 杭州 310058)
本研究選用市面上常見的五種抗車轍劑,此處稱之為抗車轍劑a、抗車轍劑b、抗車轍劑c、抗車轍劑d,以及抗車轍劑e;集料采用玄武巖;瀝青采用中石化70#石油瀝青。以AC-20 為例,按照JTJ 052–2000《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》,通過輪碾成型的方法成型車轍板塊試件,通過擊實成型標(biāo)準(zhǔn)的馬歇爾試件。瀝青混合料集料級配,如表1 所示。
表1 集料級配
車轍試驗的豎向位移與時間曲線,如圖1 所示。車轍試驗的動穩(wěn)定度,見表2 所示。
圖1 車轍試驗曲線
圖1 中曲線表明,不同組試件車轍試驗的豎向位移和時間曲線是不同的,但總體的變化趨勢相同。車轍試驗在最初的五分鐘內(nèi)產(chǎn)生較大的豎向位移,隨后呈緩慢增加趨勢并趨于平穩(wěn)。同組試件車轍試驗曲線也不同,這主要是因為瀝青混合料是非均勻的,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同。將圖1 中b、c、d、e、f 圖,分別和a 圖(參照項) 進行對比,可以看出,加入五種抗車轍劑的試件豎向位移都比參照項要低,都能不同程度的減少路面的車轍深度。
表2 車轍試驗結(jié)果
表2 中,抗車轍劑b 提高抗車轍性能作用最為明顯,可以達到300%左右,抗車轍劑a 提高抗車轍性能稍差,大概在100%左右,其余3 種抗車轍劑均可提高抗車轍性能達到200%以上。
表3 低溫彎曲試驗結(jié)果
表3 中數(shù)據(jù)表明,抗車轍劑可以明顯提高瀝青混合料低溫抗裂性能,且不同抗車轍劑對瀝青混合料的抗低溫性能影響不同。表3 中,添加抗車轍劑d、抗車轍劑c 以及抗車轍劑a 對瀝青混合料的低溫抗裂性能提高作用比較明顯,都可以達到100%以上。
表4 疲勞試驗結(jié)果
試驗時候采用正弦波的加載形式進行加載,以0.3 級位荷載作為峰值應(yīng)力即以0.3F 作為峰值應(yīng)力,試驗溫度為15°。試驗結(jié)果,如表4 所示。
表4 中數(shù)據(jù)表明,抗車轍劑對瀝青混合料的疲勞壽命都有一定的提高,且不同抗車轍劑對疲勞壽命的影響不同。表4 中,在相同加載級位時,抗車轍劑e 對瀝青混合料疲勞壽命的提高最大,疲勞壽命可以提高50%左右,其余抗車轍劑疲勞壽命也可提高10%到30%左右。
按表1 中集料級配,擊實成型馬歇爾試件,每種混合料平行試件8 個。將每種混合料的8 個試件平分兩組,每組3個,第一組在室溫保存;第二組經(jīng)過真空飽水后,放到-18°C 冰箱中保持16 小時,取出后放入60°C 的恒溫水槽中保溫24 小時,之后將兩組試件在25°C 水槽中保溫2 小時。取出試件后進行劈裂試驗,加載速率為50mm/min。劈裂強度計算結(jié)果,如表5 所示。
表5 凍融劈裂試驗結(jié)果
從表5 可以看出,抗車轍劑一般能夠提高瀝青混合料抗水損壞性能,且不同抗車轍劑對瀝青混合料抗水損壞性能的提高程度不同。
相對于未添加抗車轍劑的瀝青混合料,添加抗車轍劑后的瀝青混合料各項路用性能都有所提高,抗車轍劑對瀝青混合料路用性能的提高有一定的促進作用。不同的抗車轍劑對瀝青混合料路用性能的影響不同。