沥青混合料的粘附性试验研究

丁巍

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410007）

为了提高沥青与集料的粘附性，对集料的抗剥落性进行了研究。抗剥落的措施主要有3种：①用干燥的磨细消石灰粉或生石灰粉、水泥作为填料的一部分（干掺法）；②在沥青中掺加抗剥落剂；③将粗集料用石灰浆处理后使用（稀浆法）。文中主要采用①、③两种方法来研究抗剥落剂的性能。沥青与集料的粘附性等级评价标准见表1。

1 粘附性试验

试验选取13.2～19 mm的粗集料，沥青为加德士AH-70，试验温度15℃。分两类进行，一类是集料先清洗，然后分不进行任何处治、经过澄清石灰水处治、10%的石灰水处治、20%的石灰水处治、30%的石灰水处治，集料浸没在石灰水中的时间为2 s；另一类不进行清洗，直接按相同的方法进行处治，进行处治完后，先自然风干，然后置于105℃的烘箱中4 h，拿出烘箱后先用毛刷将集料表面的尘粒刷干净，然后再采用水煮法进行试验。

试验结论为：集料在不进行任何处治的情况下与沥青的粘附性仅有2～3级左右，不能满足路用要求；对集料进行石灰水处理后，沥青与集料的粘附性有了明显的提高，澄清石灰水能使粘附等级提高到3～4级左右，而采用10%浓度处理后的集料与沥青的粘附性能达到4～5级，用20%和30%浓度石灰水处理的集料与沥青的粘附性绝大部分达到了5级，其余的也都能达到4级，同时可以看出，在石灰水浓度较低时，未清洗的集料在同等条件下与沥青的粘附等级要比洗干净的低一些，说明粘附等级还与集料的干净程度有关。

表1 沥青与集料的粘附性等级评价标准

2 冻融劈裂试验

试验主要是研究对集料进行抗剥落处理后对混合料的性能的影响，所以将集料分为5档，分别进行处治。这5档料分别是：19～31.5 mm，9.5～19 mm，4.75～9.5 mm，2.36～4.75 mm，0～2.36 mm。试验试件的级配组成见表2。

该次冻融劈裂试验分5组进行对比试验，每组10个试件，按规范要求成型试件，并进行试验。6组试件分别为：第一组，不对原材料进行任何处治；第二组，对9.5 mm以上的集料用20%浓度的石灰水进行处治，石灰水中浸泡时间为2 s，然后静置10 h后，放入105℃的烘箱中烘干后配打试件；第三组，对全部矿料进行20%浓度的石灰水处治，具体操作同第二组；第四组，将消石灰作为矿粉一部分添加到矿粉中，消石灰矿料总重的2%；第五组，将消石灰作为矿粉一部分添加到矿粉中，消石灰占矿料总重的3%；第六组，对9.5 mm以上的集料进行20%浓度的石灰水处治，具体操作同第二组，同时结合在矿粉中添加占矿料总重1%的氢氧化钙。除第一组试件采用3.78%的沥青用量外，其余各组的试件采用4%的沥青用量。

表2 AC-25级配组成

表3 AC-25冻融劈裂试验结果汇总表

从上面的试验结果可以看出：各组的空隙率在6%～7%的范围内时，各种处治方法对沥青混合料的水稳性影响优劣依次为∶全部矿料采用20%的石灰水处治最好，9.5 mm以上集料用20%的石灰水处治，然后再在拌和时添加1%的消石灰粉的效果基本和全部用石灰水处理的差不多，TSR达到85.9%；其后依次是2%的消石灰粉处理，9.5 mm以上集料用20%浓度的石灰水处理，3%的消石灰粉处理，TSR最差的是未经过任何处治的，仅仅只有65.7%。

同时可以看到，各种处治方法对于未进行冻融劈裂的试件的劈裂强度影响并不大，基本都1.50 MPa左右，但是对冻融后的试件的劈裂强度影响较大，最差的只有1.03 MPa。而最好的有1.36 MPa。由此可见消石灰处治后的集料能明显提高其水稳性能。

通过用不同方法对集料处治后进行沥青混合料的水稳性试验，可以得出以下结论：

1）通过粘附性试验，经过不同方法石灰水处治后的集料，其与沥青的粘附性都有明显的提高，只是提高的程度不同而已，用20%m，30%浓度的石灰水处治的集料与沥青的粘附性都达到了5级。

2）从冻融劈裂试验结果来看，对集料进行不同的处治方法所得到的效果不同，全部矿料用20%浓度的石灰水处治的效果优于其它方法。

3）需要注意的是，在进行石灰水处治的过程中要保持溶液的浓度和悬浊液状态。

［1］中华人民共和国交通部.JTJ058-2000公路工程集料试验规程［S］.北京：人民交通出版社，2000：55-62.

［2］中华人民共和国交通部.JTJ052-2000公路工程沥青及沥青混合料试验规程［S］.北京：人民交通出版社，2000：65-69.

［3］沙庆林.高速公路沥青路面早期破损现象及预防［M］.北京：人民交通出版社，2001：68-87.

［4］赵永利，吴震，黄晓明.沥青混合料水稳定性的试验研究［J］.东南大学学报，2001，31（5）：99-101.