粉胶比对沥青混合料高温稳定性的影响

粉胶比对沥青混合料高温性能的影响引言沥青混合料是一种具有流变特性的材料，由沥青与填料矿粉所组成的沥青胶浆的性质随粉胶比的变化而变化，从而影响沥青混合料的高温稳定性。为了获得较好的高温稳定性，应确定沥青胶浆合适的粉胶比。1.原材料基础沥青：克拉玛依AH-90沥青，其性质见表1。矿粉：石灰岩矿粉，矿粉的筛分结果见表2。选取粉胶比为0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6。表1基础沥青性质项目规范要求实测值针入度（25℃）/110mm80～10089软化点/℃44～5448.1延度（15℃）/cm100100密度（15℃）/3cmg实测记录0.991RTHOT后质量损失，%0.80.11针入度比（25℃），%5578.2表2矿粉筛分结果筛孔/mm1.180.60.30.150.075通过率/%10098.294.390.085.12.旋转粘度试验采用布洛克菲尔德粘度计，试验方法为T0625—2000。试验结果见表3。表3粘度值表温度（℃）90110135165粉胶比表观粘度06.6481.2140.3820.1020.62.4212.3160.7020.1540.82.4362.4080.9170.20113.8162.6471.1060.2251.25.6422.6681.3120.2731.4——4.3822.1090.4781.6——6.3323.4860.673表观粘度与粉胶比之间的关系见图1图1表观粘度与粉胶比关系图从试验结果可以看出，随粉胶比增大，抗剪强度增大。当粉胶比小于1.2时，变化并不剧烈，当粉胶比大于1.2时，抗剪强度急剧增大，说明过大的矿粉掺量严重影响了沥青的粘度。因此会影响沥青混合料的拌合和施工，所以从沥青的粘度方面考虑，粉胶比不宜大于1.2。3.动态剪切流变试验（DSR）动态剪切流变试验采用动态剪切流变仪(DSR)，在规定的试验角速度(10rad/s)下，测定沥青材料的复数模量*G和相位角并计算车辙因子(*G/sin),用该指标来表征沥青结合料的粘性和弹性性状，车辙因子越大，沥青结合料的高温性能越好。动态剪切流变试验采用美国BOHLIN公司生产的C-VOR150型动态剪切流变仪，试验结果见表4。表4DSR试验*G/sin结果粉胶比*G/sinkPa60℃70℃80℃0.63.822.110.880.84.992.691.211.07.673.281.541.210.014.322.661.410.124.342.761.610.204.672.87在不同温度下抗车辙因子与粉胶比之间的关系见图2图2粉胶比变化对车辙因子影响曲线从试验结果可知：在3种不同的温度下，抗车辙因子曲线表现出类似的变化规律。在粉胶比0.6到1.2的范围内，随粉胶比的增加，*G/sin显著增大，说明加入适当比例的矿粉有利于提高沥青混合料的高温稳定性。原苏联的研究结果认为，沥青与矿料相互作用后，沥青在矿料表面产生化学组分的重新排列，在矿料表面形成一层扩散结构膜，从而形成一定量的结构沥青，使其具有较高的粘结力和稳定性。粉胶比的增加提高了结构沥青的比例，使沥青的粘度和强度有所增加，提高了沥青胶浆的高温稳定性。但当粉胶比大于1.2时，矿粉含量的增加对沥青胶浆高温性能的改善效果明显减弱。原因是随着矿粉数量的增加，结构沥青的比例不断增大，表现为高温稳定性的逐步增强，但当矿粉含量超过一定范围后，由于矿粉难以均匀分散于沥青中，使部分矿粒未被裹覆，反而使粘聚力降低。因此，粉胶比过大反而会破坏沥青胶浆的高温性质。4.结论（1）加入适当比例的矿粉有利于提高沥青混合料的高温稳定性，但比例超过1.2后高温性能改善效果降低。（2）随粉胶比增大，抗剪强度增大，当粉胶比大于1.2时，沥青的粘度明显降低。（3）为了提高沥青混合料的高温稳定性，同时兼顾施工性能，应加入适当比例矿粉，但粉胶比不宜超过1.2。参考文献：[1]张争奇，王永才.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，2006,26（2）:1-5.[2]姚爱玲，徐德龙，孙治军.矿渣粉作为填料的沥青混合料性能试验[J].中国公路学报，2006,19（6）:25-29.[3]邵显智，谭忆秋，邵敏华.几种矿粉指标对沥青胶浆的影响分析[J].公路，2004,（5）：122-124.[4]孙长新.沥青与矿料的热动力分析[J].中国公路学报，2005,18（4）:16-20.