不同改性沥青排水路面(OGFC-13)路用性能的研究

公路２００９年６月第６期

ＨＩＧＨＷＡＹＪｕｎ．２００９

Ｎｏ．６

文章编号：０４５１—０７１２（２００９）０６—０１５１一０４中图分类号：Ｕ４１６．０３文献标识码：Ｂ

不同改性沥青排水路面（ＯＧＦＣ一１３）

路用性能的研究

李红平１，吴德军２，杨晨光３

（１．陕西高速公路工程咨询有限公司

西安市７１００６；２．西安公路研究所西安市７１００６４ｌ

３．陕西省交通建设集团公司西安市７１００７５）

摘要：比较分析了应用ＳＢＳ改性沥青和ＴＰＳ沥青两种不同结合料的排水路面的性能，研究表明两种沥青均满足排水沥青混凝土路面相关规定要求，但ＴＰＳ沥青混合料的性能更为优良。

关键词：排水路面；ＴＰＳ；ＳＢＳ改性沥青；路用性能；对比研究

排水性沥青混凝土路面是一种能够快速排除路面雨水的沥青混凝土路面，其空隙率通常在１８％～２５％之间。它能快速将流入路面的雨水通过其结构内部的连通空隙排出路面范围外，使路表积水消除，增加道路的抗滑性能，提高雨天行车的安全性，减少汽车水雾和喷溅。同时由于路面大量空隙存在，降低车轮行驶过程中与路面产生的噪声。在越来越注重道路功能性的今天，排水路面作为一种环境友好型路面已逐渐成为公路建设的一个重要发展方向。然而较大的空隙率，同时也使路面中的沥青与骨料间的相互嵌锁作用大为减弱，耐久性损失严重。为

弥补这一缺陷，可以通过提高沥青的黏结力并利用结合料的黏结作用增加结构强度，高黏度沥青材料可以有效改善排水路面的路用性能。

本文通过室内试验，对比分析了目前已被普遍接受的ＳＢＳ改性沥青和排水路面中多采用的ＴＰＳ高黏度沥青对排水路面路用性能的影响。

１原材料选用与性能１．１沥青结合料

排水性沥青混合料沥青材料的选择应考虑具有较好的高温稳定性和低温抗裂性，通常的石油沥青

收稿日期：２００９—０５－０５

土常遇到的问题。加入纤维后可增大混合料的比表面积，并能够起到加筋作用。同时由于纤维的吸油作用，最佳沥青用量增大，沥青膜厚也随之增加，对混合料的耐久性也有所改善。从表１０中可以看出，不加纤维时，ＳＫ析漏量为０．５９％接近规范上限。加入纤维后，虽然沥青用量增加了，但两种沥青的析漏却降低了３２％左右。说明纤维对于析漏的改善非常明显。从表１０可以看出掺加纤维对飞散无改善作用，基本无影响。３主要结论

通过空隙率、连通空隙率、马歇尔，析漏、飞散、车辙、冻融劈裂、低温弯曲等试验，可以看出加入ＴＰＳ后，排水性混合料的各项指标均满足要求。日

本级配由于粗料多空隙率大，排水性好，考虑到与桥面的黏结性与耐久性问题，建议在特大桥的桥面铺装采用级配２，并加入０．１％纤维方案。

参考文献：

［１］屈殿功，巩涛，张宵鹏．ＯＧＦＣ排水性沥青混凝土路面

施工技术［Ｊ］．公路，２００４，（１）．

［２］刘刚．纤维改性排水性沥青混合料组成设计与性能研

究［Ｄ］．武汉理工大学，２００６．

［３１黄刚．开级配透水沥青磨耗层组成设计及路用性能研

究［Ｄ］．重庆交通大学，２００６．［４］

冷真．排水性沥青混合料级配组成设计及性能研究［Ｄ］．东南大学，２００３．［５３

覃勉．掺加改性剂的排水性沥青混合料性能研究［Ｄ］．东南大学，２００４．

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公路

２００９年第６期

不能满足排水路面的需求，而需将沥青做适当的改性，本文选用西安科氏公司生产的ＳＢＳ改性沥青（ＰＧ７０—２８）和日本大有建设株式会社生产的ＴＰＳ

表１

试验项目

针入度（２５℃，１００

ｇ，５

ＳＫ

进行试验分析。表１给出了２种沥青常规指标检验结果。

改性沥青常规指标检验结果

Ａ一９０８４３３４６．３１４０一１２

４５．Ｏ

４

壳牌Ａ一９０

９６

ＳＢＳ改性沥青

７０４６．４７０３０６—２１０．２６

ＴＰＳ改性沥青

６３６６８４６８．７×１０４

—２１

ｓ）／０．１ｍｍ

延度（５ｃｍ／ｍｉｎ，１０℃）／ｃｍ

软化点（环球法）／℃动力黏度，（６０℃）／（Ｐａ ｓ）

脆点／℃

质量损失／％

—１２

——０．１１４７２．９

０．０４＋０．０６１

８５．７

旋转薄膜加热试验

（１６３℃。７５ｍｉｎ）

针入度比／％延度（１５℃）／ｃｍ

延度（５℃）／ｃｍ

６９７３．４

＞１５０

１１

＞１５０

２５．２

８５４５

结果表明，两种基质沥青性质差异不大，通过添加不同改性剂，ＴＰＳ改性沥青的软化点和延度指标均高于ＳＢＳ改性沥青，且６０℃动力黏度非常大，是一种高黏度改性沥青。比较而言ＳＢＳ改性沥青黏度较低，为提高沥青与矿料的裹覆力，提高沥青用量，减少沥青胶浆的高温流淌，在ＳＢＳ改性沥青中添加一定量的木质素纤维稳定剂，经过比对选择德国ＪＲＳ公司生产的粒状木质素纤维ＶＩＡＴＯＰ８０，用量为混合料质量的０．３％。按照美国ＳＨＲＰ的方法对ＳＢＳ改性沥青进行了试验，结果表明ＳＢＳ改性沥青符合ＰＧ７０－２８的要求，见表１。

１．２集料

排水路面的结构特点，要求粗集料应具有良好的颗粒形状，质量均匀、洁净、干燥、无风化、无杂质，并且有足够的强度、耐磨耗性、抗冻性、耐腐蚀性、抗冲击性、耐磨光性、抗破碎性以及与沥青的良好黏附性。表２给出了试验用临潼韩峪生产的粗集料技术指标及排水性路面对粗集料的技术要求。

由于排水性路面中细集料的用量很少，约为５％～１５％，对细集料和矿粉的性能不做特殊要求，满足高速公路对其性能要求即可。

表２粗集料试验结果及排水性路面粗集料技术要求

项

目

单位

％％

１０～１５ｍｍ

实测值

１２．８

技术指标≤２０≤２０

５～１０ｍｍ

石料压碎值洛杉矶磨耗损失

视密度

１２．４

ｇ／ｃｍ３

２．７７０

２．７３０

≥２．５≤２．０≥５级≤１２

５～１０ｍｍ

吸水率对沥青黏附性

坚固性

％Ｏ．３５

５（与科氏改性沥青）

％

１０～１５ｒａｍ

Ｏ．６

细长扁平颗粒含量

％

Ｏ．３

２．１

一－

≤１０

软石含量石料磨光值石料冲击值

％

ＢＰＮ

Ｏ．３４５

≤５≥４２

≤２８

％１１

２路用性能试验２．１矿料配合比选择

排水性混合料配合比设计不同于一般沥青混凝土，其级配设计中对空隙率影响较大的是２．３６

ｍｍ

２００９年第６期李红平等：不同改性沥青排水路面（ＯＧＦＣ－１３）路用性能的研究

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筛孔通过量以及２．３６～４．７５ｍｍ粒径集料的含量。设定不同的２．３６ｍｍ筛通过量，通过试配检验目标空隙率。最佳沥青用量的确定要兼顾沥青抗老化要求和防止自由沥青流淌的要求，因此采用流淌试验和飞散试验确定最佳沥青用量。最后通过马歇尔试验、透水试验、水稳性试验、车辙试验、冻融劈裂试验等对排水性混合料的路用性能进行检测和验证。

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