【正文】 （ 3） 水穩(wěn)性 分析 （ 4）半柔性路面疲勞性能研究 5）半柔性路面典型結(jié)構(gòu)形式研究 6）半柔性路面施工技術(shù)研究 （ 1）半柔性路面混合料施工工藝研究 半柔性路面的施工主要包括基體瀝青混合料面層的鋪 筑和水泥乳漿的灌注兩個(gè)主要階段。 2）參照日本的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確定了基體瀝青混合料的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 22 經(jīng)歷不同加熱老化過(guò)程的瀝青混合料，在摻入抗車轍劑后，凍融劈裂強(qiáng)度比相對(duì)于普通瀝青混合料都有不同程度的提高，提高幅度約在10%~20%之間，且加熱老化時(shí)間越長(zhǎng)，抗車轍劑的優(yōu)勢(shì)更加明顯。 本文采用三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)柔性基層的低溫抗裂性能，低溫彎曲試驗(yàn)是一種比較直觀的評(píng)定瀝青混合料低溫破壞特性的試驗(yàn)方法，也是國(guó)內(nèi)比較常用的一種評(píng)價(jià)瀝青混合料低溫抗裂性能的方法。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際條件，本文擬采用浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)柔性基層抗水損害的能力。 17 表 3 馬歇爾體積性能指標(biāo) 油石比 空隙 率 (%) 理論最大相 對(duì) 密度（ g/cm3） 毛體積相對(duì) 密度（ g/cm3） 礦料間隙 率（ %） 瀝青飽 和度 (%) 馬歇爾穩(wěn) 定度 (MS) 流值 (FL) 5 要求 3~6 ≥ 55～ 70 ≥ 1540 通過(guò)對(duì)上述數(shù)據(jù)的分析計(jì)算，可以確定基質(zhì)瀝青混合料的最佳油石比為 %，并以此油石比對(duì)瀝青混合料進(jìn)行配合比驗(yàn)證，通過(guò)試驗(yàn)得出混合料的殘留穩(wěn)定度、凍融劈裂強(qiáng)度、動(dòng)穩(wěn)定度以及抗裂性能都能滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（ JTG F402020）的要求。 RP2020 抗車轍劑是一種高分子復(fù)合的瀝青混合料外摻材料，主要包括塑性材料和彈性材料，在高溫條件其軟化，膨脹，粘附，能夠在與瀝青混合料很好的相互作用，提高混合料的 各種路用效果，以上五種改性機(jī)理，在 RP2020 應(yīng)用過(guò)程同時(shí)存在，相互作用，最終保證了 RP2020 抗車轍劑瀝青混合料的性能指標(biāo)的優(yōu)越性。 ② 抗車轍劑與瀝青作用 繼續(xù)加入瀝青，在拌 和樓 作用下，瀝青將直接與熱骨料表面的抗車轍劑緊密接觸，軟化的抗車轍劑顆粒與熱瀝青相互浸潤(rùn)并吸收瀝青中的輕質(zhì)油分而發(fā)生溶脹，它們接觸面分子 在 互 相 滲透 時(shí) 產(chǎn)生 了 一 系列 物 理化 學(xué) 作 用從 而 形 成淺 層的互融過(guò)渡層，這樣不僅可以提高瀝青軟化點(diǎn)溫度和瀝青混合料的高溫勁度模量，而且局部強(qiáng)化了瀝青膜并增強(qiáng)瀝青混凝 土 中 自 由瀝 青 抵抗 蠕 動(dòng) 變形 的 能力 從 而 保證 瀝 青 混凝 土在高溫時(shí)穩(wěn)定不變形，從而達(dá)到瀝青改性的目的。 11 2） 通過(guò) 室內(nèi)外試驗(yàn) ，研究灌注水 泥乳漿的抗 壓強(qiáng)度 與抗折強(qiáng)度等物理力學(xué)性能與相應(yīng)的設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)水泥乳漿物理力學(xué)性能，低溫收 縮性能的改善作用，以及對(duì)半柔性復(fù)合路面路用性能的影響。瀝青可視為表面活性物質(zhì)在非極性碳?xì)浠衔镏械娜芤骸?這是因?yàn)闉r青中的酸性成分與礦料 表面的堿性活性中心發(fā)生了反應(yīng)；酸性礦料缺乏這種堿性活動(dòng)中心，因而與瀝青的粘附性差。 9 ① 機(jī)械粘附理 論 機(jī)械粘附理論認(rèn)為瀝青與集料之間的粘附性主要是由于其間分子力的作用。 具體的研究路線有以下幾點(diǎn)： 1）課題調(diào)研，收集相關(guān)材料及其性能試驗(yàn)資料； 2）落實(shí) 課題研究需 要的相關(guān)設(shè)備 、工地及其 他保障 措施； 3）選擇、檢測(cè)原材料，得到所需要的性能指標(biāo)； 4）通過(guò)試驗(yàn)研究（室內(nèi)和工地），確定灌漿法半柔性路面水泥乳漿配合比設(shè)計(jì)、大孔隙瀝青混合料 LSPM 配合比和合理的空隙率設(shè)計(jì)； 確定瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)以及添加劑法半柔性路面添加劑摻量； 8 5）通過(guò)試驗(yàn)研究（室內(nèi)和工地），研究確定半柔性路面力學(xué)強(qiáng)度（抗壓、抗彎拉、水穩(wěn)性、溫度穩(wěn)定性）； 6）通過(guò)試驗(yàn)研究（室內(nèi)和工地），研究評(píng)估半柔性路面行車舒適性和經(jīng)濟(jì)性，并與其他兩種路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較。 課題目標(biāo) 1） 本課 題主要從改 善瀝青混凝土 內(nèi)部結(jié)構(gòu)組 成及自 身堆 聚 結(jié) 構(gòu) 出發(fā) ， 注重 瀝 青 混凝 土 路面 結(jié) 構(gòu) 和綜 合 性 能的 改善，使路面具有剛?cè)峒?并的使用品質(zhì)。因此，半柔性路面主要用作重載交 通條 件 或長(zhǎng) 期 靜 荷載 作 用下 需 要 較高 抗 流 動(dòng)車 轍變形處的路面，以及耐油污腐蝕的路面。改性瀝青混合料馬歇爾殘留穩(wěn)定度較原基質(zhì)瀝青混合料有所提高， PE 與 SBS 對(duì)瀝青混合料的水穩(wěn)定性效果基本相同， SBR 對(duì)瀝青混合料的水穩(wěn)定性較基質(zhì)瀝青稍有改善；第六、由于瀝青混合料的高溫抗剪切強(qiáng)度不足而產(chǎn) 生 的 側(cè) 向流 動(dòng) 變形 的 程 度與 瀝 青混 合 料 的高 溫 穩(wěn) 定性 直接有關(guān)。又如，為了滿足溫度的要求，在設(shè)計(jì)中可以考慮廣泛應(yīng)用的改性瀝青，而瀝青改性的目標(biāo)之一就是要改善瀝青的耐候性，即改善瀝青高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性之間的矛盾。根據(jù)研究成果提出了添加劑的摻量 ， 水泥乳漿、基體瀝青混合料 LSPM 的配比 、半柔性路面材 料 路用性能 的技術(shù)指標(biāo) ；并對(duì) 兩種半柔性路面施工方法的 技術(shù)、經(jīng)濟(jì) 以及 適用條件 進(jìn)行綜合比較 ， 提出兩種方法各自適合使用的情況 ；分 析了 由此產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益， 同時(shí)，對(duì)這種類型的路面結(jié)構(gòu)施工工藝進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證。因此，路面使用品質(zhì)的好壞已經(jīng)成為公路建設(shè)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。所以，材料的應(yīng)用應(yīng)以滿足路面 的功能要求為目的，在設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮材料的性質(zhì)，充分發(fā)揮材料的有利特性。 另外，目前我國(guó)公路瀝青路面早期破壞嚴(yán)重，修筑的瀝青路面使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)年限，其存在的問(wèn)題比較突出，已為我國(guó)公路建設(shè)者所共知。 RP2020 是由 XXXX 技 術(shù)發(fā)展有限公司 自行研發(fā)的一種具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的抗車轍外加劑。 4）采用 理論分析、 室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn) 代測(cè)試方法 和實(shí)際 工程試驗(yàn)相結(jié)合的方法，對(duì)于 添加劑法半柔性路面的應(yīng)用展開(kāi)研究。 瀝 青與 集 料粘 結(jié) 力 是由 瀝 青 —— 集 料的 粘 附 性決 定的。此外，瀝青在高溫時(shí)呈液相，能滲入骨料孔隙與微隙縫中。瀝青的濕潤(rùn)能力也與其它液體一樣，與其自身粘附性有關(guān)。所以認(rèn)為，瀝青的極性是粘附的本性，是導(dǎo)致礦料吸附瀝青的根本原因。 灌漿 法半柔性路面材料施工工藝研究 1）本研 究在參考國(guó) 內(nèi)外研究基礎(chǔ) 上，并依據(jù) 依托工 程的使用效果 ， 對(duì)半柔性路面基體瀝青混合料的配比以及水泥乳漿的配比和材料要求提出相關(guān)規(guī)定。隨著抗車轍劑摻量的增加，瀝青混 合 料 中 不規(guī) 則 車轍 劑 變 形體 達(dá) 到一 定 體 積并 分 布 更為 均勻時(shí)就會(huì)相互搭接、聯(lián)橋在一起形成一個(gè)立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將礦料顆粒牢固地束縛在網(wǎng)格內(nèi)，類似于水泥混凝土中鋼筋所發(fā) 揮 的 作 用， 從 而加 強(qiáng) 了 瀝青 膠 漿體 系 相 互作 用 力 和整 體性，使瀝青混合料整體強(qiáng)度提高，在抗車轍劑所有作用機(jī)理中，加筋作用對(duì)混凝土性能貢獻(xiàn)最大。 15 表 1 合成級(jí)配設(shè)計(jì) 篩孔尺寸 19 16 配合 比 1 配合 比 2 配合 比 3 級(jí)配上限 100 100 92 80 62 48 36 26 18 14 8 級(jí)配下限 100 90 76 60 34 20 13 9 7 5 4 級(jí)配中值 100 CA1 CA2 CA3 ~19 100 32 30 33 ~ 100 100 100 19 16 21 ~ 100 100 100 100 21 22 20 0~ 100 100 100 100 100 27 31 25 礦粉 100 100 100 100 100 100 100 100 100 1 1 1 合成級(jí)配1 100 99 92 72 53 25 17 12 8 6 4 100 — — 合成級(jí)配2 100 99 92 74 58 29 20 14 9 7 4 — 100 — 合成級(jí)配3 100 99 92 71 51 24 16 11 8 6 4 — — 100 圖 1 合成級(jí)配圖 通過(guò)馬歇爾擊實(shí)成型后，測(cè)試其體積性能和穩(wěn)定度等數(shù)據(jù)，對(duì)三種級(jí)配進(jìn)行優(yōu)選 ，最終 選定 級(jí)配 1 為最佳級(jí)配， 作 16 為后續(xù)研究的基準(zhǔn)級(jí)配。 表 4 試驗(yàn)方案中抗車轍劑的摻量 抗車轍劑 RP2020 SBS 改性瀝青 摻量 2‰ ， 4‰ ， 6‰ ， 8‰ 2‰ ， 4‰ ， 6‰ ， 8‰ % 依照上述試驗(yàn)方案的摻量，按照規(guī)范要求成型試件，并對(duì)其進(jìn)行高位性能、水損害性能以及低溫性能檢測(cè)，在此基礎(chǔ)上對(duì)于添加劑法半柔性路面 材料的抗老化性能也進(jìn)行了試驗(yàn)對(duì)比， a、高溫性能 18 瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性是指其在高溫條件下在荷載作用下抵抗變形的能力。通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出， 使用 添加劑后瀝青與石料的粘附性更強(qiáng)，而且添加劑作為顆粒，能夠有效的填充混合料中的較大孔隙，阻止了水分子進(jìn)入混合料內(nèi)部并形成剝落的可能性。這兩種添加劑相比較， RP2020 在相同摻量的情況下其對(duì)混合料低溫性能的改善效果要優(yōu)于 。 （ 2）資料收集和調(diào)研，在明確研究?jī)?nèi)容后，對(duì)國(guó)內(nèi)外半柔性路面材料的設(shè)計(jì)以及施工方法、材料等進(jìn)行調(diào)研，翻譯部分國(guó)外資料。 4）本研究通過(guò)對(duì) LSPM 半柔性路面混合料的研究表明：該類型混合料具有較好的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)性，且其低溫（溫度 10℃ ）