在公路建设中沥青胶浆对沥青混合料高低温性能的影响

郑如岩

摘要：沥青材料具有明显的流质特性，这种性质随着温度和荷载的程度而发生变化。在不同的条件下，沥青材料能表现出粘性，粘弹性以及弹性这三种特性，沥青混合材料的具有弹性是因为有沥青材料掺入的原因。在公路建设的过程中，沥青胶浆运用的比例是非常大的，所以相关研究人员应该加强对沥青材料的研究，提高沥青混合材料抗温度的性能，就有助于提高公路的质量。

【关键词】沥青胶浆、沥青混合材料、温度

在现代胶浆理论中，具有粘弹性的沥青材料是一种三维的沥青材料，在公路修建过程中的效果非常好，在沥青混合材料的三维分散体系中，沥青胶浆对沥青混合材料的性能的提高有非常重要的作用。在实际工作中，人们往往注意到沥青以及矿粉对沥青混合材料的性能的影响，却很少去研究沥青胶浆对沥青混合材料性能的影响。在与沥青材料混合搅拌的过程中，沥青和比沥青小的材料相搅拌的过程中，就会有很大的黏着功能。沥青和材料的对比能够提高沥青混合材料的性能。本文根据沥青及与沥青小的混合材料组成的胶浆作为影响沥青混合材料的一个因素进行研究，研究其对沥青材料的性能的影响，从而研究出性能更好的沥青混合材料，从而提高公路的质量。

1.沥青胶浆对沥青混合材料高温抗车辙性能的影响

采用车辙实验对沥青混合材料高低温性能的测试是一种非常有效的手段。利用马歇尔法确定沥青的最佳用量，进行了一些实验，以下是实验过程中得到的一些实验数据。

沥青混合材料车辙实验结果的实验数据

级配s-16和级配s-16A的曲线的走向基本上是一致的，差别仅仅只有0.075mm，由此可以看出，这两种型号的沥青材料中，前者的沥青含量虽然大于后者的沥青含量，但是后者的耐车辙性能要比前者的好。其他两种配级的材料的沥青的含量也是差不多的，但是他们二者的耐车辙性能相差的也是很大的。由此可以看出，沥青混合材料的高低温性能和沥青含量的多少并没有直接的关系。从实验结果可以看出，沥青混合材料的高低温性能和沥青胶浆的含量有着良好的比例关系，对比两种级配不同的沥青混合材料可以看出，胶浆含量越高的沥青混合材料，它的抗车辙的能力就越强。实验结果表明：在级配基本相同的情况下，沥青混合材料的的车辙的稳定性能与沥青的含量多少并没有太大的关系，而是与胶浆的含量有着非常密切的关系。实验结果也表明，级配的微量变化就会引起沥青混合材料高温性能很大的变化。因此在生产沥青混合材料的过程中，不仅要控制沥青得到加入量，也要控制胶浆的加入量。

两种级配的沥青混合材料，在加入相同量的纤维之后，沥青的稳定性也有了很大的提高，由此可见，加入纤维能够使沥青的混合材料的性能得到提高。纤维对沥青混合材料的高温性能的提高体现在三个方面：一是纤维对沥青有稳定作用，木质纤维表面比较疏松，内部是中空的结构，纤维表面的沥青结构比较稳定，这样沥青结构就得到了軟化，因此沥青的稳定性也就会提高。二是纤维的加筋和桥接的作用，纤维的这种网状结构形成了沥青的胶浆网状结构，使矿质骨架得到了有效的稳定，提高了沥青材料的稳定性。三是纤维的应力分散作用，阻止了矿质原料之间的相对移动，均匀分布的纤维使得沥青混合材料性能更加稳定，减小了相对滑动，提高了沥青混合材料的性能。

2.胶浆对沥青混合材料低温抗裂性能的影响

沥青公路的断裂是因为其遭遇的温度超过了其自身能够承受的温度而使其断裂。所以，沥青混合材料如果有较好的延展性以及拉伸的性能，那么在低温的情况下，公路就不会那么容易裂开。

2.1低温弯曲实验

根据马歇尔实验可以得知，沥青混合材料的低温变形能力越大，低温抗裂能力也就越强。

比较s-16和s-16A两种级配的沥青混合材料，后者抗弯拉强度比较高，破坏应变度大，这两种沥青混合材料的级配虽然差别不大，前者的沥青的用量比后者的沥青用量大，但它的破坏应变能力并不比后者的大，说明沥青含量大也不能增加其柔韧性，沥青胶浆的含量才是影响沥青混合材料柔韧性的关键。沥青是沥青混合材料具有粘粘性的关键之处，在其中加入矿石搅拌的过程中，将矿质混合物和胶浆混合在一起，沥青混合材料的粘性就会有很大的提高。由此可以看出，胶浆影响着沥青混合材料的粘弹性，同时也影响着沥青混合材料的抗高温性以及耐低温性。前者比后者的粉胶比例大，胶浆中的矿粉含量也比较大，由于沥青和矿粉的相互吸附以及扩散作用，使沥青的粘稠度增大，而柔软度减小。沥青材料会由此变得强度提高，低温应变能力减小。由此说明粉胶比的提高会降低沥青混合材料的低温抗裂能力。

两种级配的材料加入纤维之后，沥青混合材料的拉弯性就会得到提高，这是因为沥青混合材料加入纤维之后，沥青混合材料的最佳沥青量会有所提高，粉胶比例有所降低，所以沥青混合材料的低温柔性就会增加。从而大大提高了沥青混合材料的质量。

2.2沥青混合材料的蠕变性

蠕变性实验可以直观地看出沥青混合材料的变形弯曲的程度，应变速率的大小是反应在实验温度条件下的流变数，应变速率大，那么沥青混合材料的低温承受能力也就越大，在低温的条件下就越不容易裂开。除此之外，蠕变速率越大沥青混合材料的柔软值也就越大，单位时间内沥青混合材料的变形能力也就越强，所以沥青混合材料的低温松弛度也就越好，沥青混合材料的低温抗裂能力也就越高。

从低温实验的结果可以看出，在低温下由于沥青和矿石的比例的改变，使得沥青混合材料的颗粒性不再明显，沥青胶浆对沥青混合材料的低温抗裂能力比对其高温稳定性的效果更加明显。说明沥青胶浆的含量是影响沥青混合材料的低温抗裂能力的主要的因素。

3.影响沥青混合材料性能的总结

首先，粉胶比是影响沥青混合材料性能的一个重要的指标，粉胶比增大，沥青混合材料的黏着性就增大，沥青的高温稳定性能也就增大，但是由此它的低温性能就会降低。研究结果表明，沥青混合材料的性能不仅受沥青含量和填料的影响，而且还受它们二者比例的影响。其次，在沥青混合材料中加入纤维，沥青混合材料的最佳沥青用量就会增加，马歇尔指标就会有一定的改变，在车辙实验中，加入纤维之后，它的高温稳定性和低温破坏承受能力也有所提高，表明纤维能够使沥青混合材料的高低温性能均有所提高。最后，减少粉胶比并加入纤维，可以使沥青混合材料的低温柔性和低温松弛能力有显著的提高，同时也是沥青混合材料的高温稳定性有了明显增加。

结语

目前，我国公路的修建越来越普遍，那么，如何提高我国公路的质量，首先就需要在修建公路的材料上入手，也就是提高沥青混合材料的性能。所以，相关研究人员应该加强沥青混合材料高温稳定性和低温抗裂性能的研究，以提高我国公路的质量。

【参考文献】

[1]张争奇，王永财.沥青胶浆对沥青混合料高低温性能的影响[J].长安大学学报（自然科学版），2006（02）：1-5.

[2]张涛，葛军.沥青胶浆对沥青混合料高低温性能的影响[J].门窗，2014（12）：418.