寒区 SEAM粒料沥青混凝土的适用性

解文亭

(秦皇岛市公路管理处)

1 掺SEAM沥青混合料的高温稳定性

沥青混合料高温稳定性是指混合料在荷载作用下抵抗永久变形的能力,沥青混合料在行车荷载重复作用下,会由于永久变形的积累而导致路表面出现车辙。掺 SEAM粒料的沥青混合料在高温时的稳定性。其试验结果见表 1。

表 1 车辙试验结果

从试验结果可知,掺 SEAM粒料沥青混合料的动稳定度已经达到 15 000以上,要远远好于规范对改性沥青混合料的要求 1 400。

2 掺SEAM沥青混合料的低温抗裂性

为了检验掺 SEAM的沥青混合料在刚度增加的同时是否降低了低温抗裂性能,所以对掺SEAM的沥青混合料进行了低温抗裂性能试验,试验结果见表 2。

表 2 掺SEAM的沥青混合料小梁弯曲试验结果

试验数据表明:掺SEAM粒料的沥青混合料的低温抗裂性能不够理想,牡丹江地区气候分区为 2-2地区,因此规范要求 3 000(με)的标准没有达到。

3 掺SEAM沥青混合料的水稳定性

本研究用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验评价掺SEAM沥青混合料的水稳定性。浸水马歇尔试验通过浸水前后沥青混合料的马歇尔稳定度比来评价沥青混合料的水稳定性;冻融劈裂试验通过冻融前后沥青混合料的劈裂强度比来评价沥青混合料的抗水稳定性能力。

(1)浸水马歇尔试验

表 3 残留稳定度试验结果

试验数据表明:掺SEAM的改性沥青混合料浸水 48小时后的马歇尔稳定度不但没有降低反而升高,而SEAM混合料的冻劈强度比也符合规范要求,这说明掺SEAM粒料改性沥青混合料具有相当好的水稳定性。

4 掺SEAM沥青混合料的耐久性

我国现行规范采用空隙率、饱和度和残留稳定度等指标来表征沥青混合料的耐久性。

表 5 掺SEAM粒料的沥青混合料的耐久性

通过表 5可以看出,掺 SEAM粒料的沥青混合料耐久性也满足规范要求。

5 掺SEAM沥青混合料强度增长规律

掺SEAM的沥青混合料的马歇尔稳定度会随着龄期的增长而增长,即:成型后的马歇尔试件会随着破型时间的早晚,表现出不同的稳定度,先破型的稳定度低,后破型的稳定度高。

试验数据表明:在大约 8 d内SEAM沥青混合料的稳定度随时间增大,随后基本不在变化。通过试验还发现,在马歇尔稳定度随时间增大的同时,试件空隙率和粒料间隙率并不发生变化。

6 SEAM沥青混合料在黑龙江省适用性的分析

(1)技术性分析

通过试验室的研究发现,掺SEAM粒料的沥青混合料在符合《沥青路面施工技术规范》对低温抗裂性要求的情况下,高温稳定性得到了显著的提高。试验路铺筑一年后良好的路况,说明 SEAM沥青混合料能适应我省“冬很冷,夏很热”的特殊自然条件。

(2)经济性分析

但近年来由于炼油厂的燃料脱硫以及来自含硫天然气和油砂的极高硫产量,目前全球硫供应达到了历史最高水平。

预计硫的供过于求状态将持续十年,在这段时间内硫的价格将持续下降,硫稀释沥青改性剂(SEAM)颗粒的发展大幅度推进了硫沥青技术,SEAM颗粒易于操作、易于在热沥青混合料中融化,SEAM中的添加剂能够减少烟雾、气味及硫蒸汽,增塑剂提高了硫的质量及硫沥青的强度和耐久性,目前商业使用的硫沥青量非常高,机构提供的硫沥青规格也不断提高。

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

[2] 中华人民共和国交通部.沥青路面施工技术规范[M].北京:人民交通出版社,2004.

[3] 徐培华,陈忠达.路基路面试验检测技术[M].北京:人民交通出版社,2001.