SBS沥青混合料水稳定性能改善研究

刘清强 高照

摘 要：花岗石是一种构造岩，是一种成酸性坚硬密实的岩石，储存量大，分布广泛。可是，花岗岩与沥青之间的粘附性较差。为提高花岗岩碎石与沥青之间的粘附性，降低酸性岩石花岗岩密集地区（如山东威海地区）沥青路面造价。在SBS改性沥青混合料中用消石灰代替部分矿粉，用干拌法制备SBS沥青混合料。并做多组对照实验。实验结果表明：通过对花岗岩沥青混合料水稳性与高温稳定性实验结果对比分析表明：使用消石灰替代部分矿粉做为填料后，混合料水稳性性能有明显提高，并能满足规范要求。

关键词：道SBS改性沥青;沥青混合料;消石灰;水稳性

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.107

1 绪论

从上个世纪七十年代开始，我国的高速公路发展速度十分迅速。特别是沥青路面，由于沥青路面平整、耐磨、振动小、行车舒适，同时还有施工工期短，路面养护维修简单快捷等优点得到了飞速的发展。虽然在马歇尔实验中测得的实验数据满足沥青混合料水稳定的要求，但是沥青路面由于材料本身的性能、道路交通量的影响、气候变化及时间推移等因素的影响，沥青路面的水损害还是会经常发生。如何改善沥青道路路面的水稳定性能成为行业关注的焦点。

尤其在沿海城市使用花岗岩铺筑沥青路面，就需要面临一系列的问题。所以本文研究的主要内容就是如何改善花岗岩与SBS改性沥青之间的粘附性能即提高花岗岩沥青混合料的水稳定性能，克服沥青路面的一系列问题。本文所采用的原材料是山东省沿海城市威海市的花岗岩及SBS改性沥青组成沥青混合料，来探索研究这些问题。

2 原材料的选择及试验方法

2.1 沥青的选择

试验中的沥青主要采用SBS改性沥青，实验所测其三大指标为针入度（25℃，100g，5s，0.1mm）：58，软化点（℃）：31.3，延度（15℃）：75。0cm。

2.2 沥青混合料的级配

本文所采用的花岗岩均来自山东省威海市， 所采用的矿粉为新泰矿粉，实验所得级配如下：

由图级配曲线图可以看出，试验所选用的级配组合在规范范围内，符合要求。

2.3 外加剂的选择及掺加方法

选择用消石灰代替部分矿粉，来达到提高沥青与集料之间粘附性即沥青混合料水稳定性能的目的。所采用的方法是干拌法。这种方法操作简单快捷，是较为普遍的使用方法。

2.4 最佳油石比的确定

在花岗岩沥青混合料的级配选定之后，就要确定沥青混合料的最佳沥青用量。根据个人试验经验，预估最佳油石比为5.2%，以此为中值，估计此试验的油石比分别为4.6%、4.9%、5.2%、5.5%。根据其与矿料的比例关系可以确并出各油石比所用矿料的质量：并分别制备六个马歇尔试件（其中包括一个试打件，五個马歇尔试件），之后根据规范要求测得试件的密度、空隙率、沥青饱和度、稳定度和流值等指标。并根据各指标计算最佳沥青用量。

3 沥青混合料性能检测

在确定最佳油石比后，就需要进行花岗岩混合料的性能检测试验。按最佳油石比制作马歇尔试件，之后进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，确定沥青混合料的水稳定性。检测马歇尔试件的稳定度流值或冻融劈裂强度比是否满足规范要求，本文使用改性沥青，采用最佳沥青用量5.2%。实验分组分别为：（1）SBS改性沥青+1.5%矿粉+1.5%消石灰。（2）与 SBS改性沥青+3.0%矿粉。

按标准规范要求成型试件，注意浸水马歇尔试件成型双面击实75次，冻融劈裂试件成型双面击实50次。得到的实验数据取平均值如下：

由上列数据表中的实验结果可以得到，未加消石灰的试件冻融劈裂强度明显低于加入了消石灰的试件。由于原材料为花岗岩，加入了消石灰的试件冻融劈裂强度及冻融劈裂强度比结果有了极大的改善。

4 结论

本文涉及的试验所成型的试件采用SBS改性沥青，通过浸水马歇尔试验及冻融劈裂试验评价温拌沥青混合料的抗水损害能力。对试验数据进行分处理，得出了消石灰以填料的形式代替部分矿粉，运用干掺法加入到沥青混合料之中，可以极好改善沥青与花岗岩之间的粘附性，同时改性沥青与花岗岩的粘附性要好于基质沥青与花岗岩的粘附性。

同时本文采用的将消石灰替代部分矿粉加入到花岗岩沥青混合料中，这种工艺方法操作简单，现实可行。

对于本文所提到的消石灰，根据作者的初步调查研究，本文所提到的消石灰的掺加工艺干掺法，是有一些弊端的，例如：因为消石灰的密度过小，在加入搅拌锅的时候很容易在高温环境下，消石灰以粉尘的形式逸出，从而造成误差，这是我们多要多注意的问题。

参考文献：

[1]沥青路面施工技术规范（JTG E30-2005）[M].人民交通出版社.

[2]公路工程集料试验规程（JTG E42-2005）[M].人民交通出版社.

[3]公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTJ E20-2011）[M].人民交通出版社.