高粘度改性劑對排水瀝青混合料水穩(wěn)定性能影響.pdf

1、改性瀝青作為常見的路用材料，在國內(nèi)外都得到大量的研究和使用。其中高粘度改性瀝青，因其與集料粘附性強(qiáng)，以及能夠改善瀝青混合料力學(xué)性能的特點，被大量應(yīng)用于大空隙瀝青路面中，如排水瀝青路面。因此，本文主要基于HVA高粘度改性瀝青與集料界面粘附性的研究，綜合分析HVA高粘度改性劑的摻入對排水性瀝青混合料水穩(wěn)定性能的影響。
　　首先，本文采用加熱剪切方法自行制備HVA高粘度改性瀝青，研究了HVA改性劑摻量(0％，5％，10％，15％，20％

2、)與其改性瀝青基本性能之間的關(guān)系，測試了上述HVA改性劑摻量下瀝青的60℃動力粘度值。此外，通過動態(tài)剪切流變試驗，進(jìn)一步研究了HVA改性劑摻量對瀝青高溫流變性能和疲勞抵抗能力的影響。研究結(jié)果表明，隨著HVA改性劑摻入量的提高，其改性瀝青針入度逐漸下降，軟化點不斷提高，15℃延度逐漸減小;HVA摻量越高，其改性瀝青60℃動力粘度明顯增大，瀝青抵抗高溫變形的能力有所增長，但疲勞抵抗能力下降。
　　其次，本文采用浸水馬歇爾試驗、浸水飛散

3、試驗和凍融劈裂試驗對排水瀝青混合料常規(guī)水穩(wěn)定性進(jìn)行評價，并分析HVA改性劑摻量和礦料種類與排水瀝青混合料水穩(wěn)定性之間的關(guān)系。為了模擬排水瀝青路面在水、溫度、孔隙水壓力共同作用下的力學(xué)性能，進(jìn)行加壓浸水馬歇爾試驗，并和常規(guī)浸水馬歇爾試驗進(jìn)行對比分析。最后，對使用不同種類瀝青的馬歇爾試件進(jìn)行多次凍融循環(huán)處理并采用CT掃描技術(shù)從試件內(nèi)部孔隙構(gòu)造改變的角度分析瀝青混合料水損機(jī)制。研究表明，在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)增加HVA摻量有助于提高排水瀝青混合料水穩(wěn)

4、定性，孔隙水壓力作用環(huán)境下也具有相同規(guī)律;HVA摻量不宜過高，采用HVA摻量為15％的改性瀝青對于改善排水瀝青混合料水穩(wěn)定性具有較理想的效果;由CT掃描試驗可知，凍融循環(huán)15次后試件空隙率均有所增大，初始空隙率大的層位空隙增大最明顯，提高HVA改性劑摻量有助于減小試件內(nèi)部空隙結(jié)構(gòu)的受凍融影響的破壞。
　　然后，本文通過瀝青/集料界面拉拔試驗測試了不同HVA摻量的改性瀝青與集料界面粘附性能的差異，研究了不同溫度下瀝青/集料界面的破壞

5、形式，以及石灰?guī)r、玄武巖、花崗巖集料與同種瀝青粘附性的差異;此外，從集料表面形態(tài)特征的角度，采用BET吸附試驗測定上述三種礦料的比表面積;最后采用掃描電鏡(SEM)觀測礦料表面結(jié)構(gòu)形態(tài)，對比表面積測試結(jié)果進(jìn)行輔證。研究表明，拉拔試驗中瀝青/集料界面在低溫下(0℃)主要發(fā)生粘附性破壞，而在常溫下(20℃)主要發(fā)生粘聚性破壞;HVA摻量越高，其改性瀝青與集料粘附性以及瀝青自身粘聚性越強(qiáng);石灰?guī)r、玄武巖、花崗巖與同種瀝青的粘附應(yīng)力依次降低;由

6、比表面積測試結(jié)果可知三種礦料中石灰?guī)rSSA為玄武巖的1.18倍，為花崗巖的1.44倍;SEM觀測結(jié)果表明，石灰?guī)r礦料表面最粗糙，玄武巖其次，花崗巖最為光滑致密?？芍?，礦料SSA值越大，表面形態(tài)越粗糙，與瀝青的粘附效果也更好。
　　最后，通過HVA改性瀝青/集料界面粘附性與摻HVA排水瀝青混合料水穩(wěn)定性關(guān)聯(lián)分析得出，瀝青/集料界面粘附性越好，其排水瀝青混合料水穩(wěn)定性越好。在合理范圍內(nèi)通過摻加HVA高粘度改性劑能改善改性瀝青自身粘聚力