1、1环氧沥青混凝土与改性沥青混凝土路用性能对比摘要: 对环氧沥青混凝土与 SBS 改性沥青混凝土的路用性能进行了试验对比分析,结果表明环氧沥青混凝土马歇尔稳定度、流值、抗拉强度、动稳定度和水稳定性均优于 SBS 改性沥青,环氧沥青混凝土具有优良的力学性能,高温稳定和水稳定性,能够满足路面抗车辙、抗水损害的性能要求;同时具有拌和温度低,低碳环保的特性,可以应用于桥面、隧道和一般路段的铺装工程。 Abstract: In this paper, the pavement performance of epoxy asphalt concrete and SBS modified asphalt co
2、ncrete were tested and compared. Results show that Marshall stability, flow value, tensile strength, dynamic stability and water stability of epoxy asphalt concrete are superior to that of SBS modified asphalt, epoxy asphalt concrete has excellent mechanical properties and high temperature stability
3、 and water stability, can meet the requirements of pavement anti rutting, anti-water damage performance. At the same time, it has the characteristics of low temperature, low carbon and environmental protection, so it can be applied to the pavement engineering of bridge, tunnel and general road secti
4、on. 关键词: 环氧沥青;SBS 改性沥青;路用性能 2Key words: epoxy asphalt;SBS modified asphalt;pavement performance 中图分类号:U416.217 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)21-0085-02 0 引言 环氧沥青及其混合料是一种热固性材料,环氧沥青是环氧树脂与固化剂进行不可逆的固化反应,形成一种具有热固性的固化物,环氧沥青混凝土具有强度高、刚度大、耐疲劳、耐油侵蚀等特点,其具有优良的高温抗车辙、低温抗裂和粘结性能,已经在钢桥面铺装中得到广泛应用和验证1。环氧沥青铺装的桥面可以显著提高抗永久
5、变形能力、抗疲劳开裂能力和抗水损害能力。同时,环氧沥青混合料较改性沥青混合料具有拌和温度低2、沥青烟释放少等优点,具备温拌沥青特点。因此,有必要开展环氧沥青在高速公路一般路段、长陡坡路段、水泥混凝土桥面、隧道路面等沥青路面工程中的应用,发挥其优良的抗永久变形、抗疲劳、抗水损害和温拌、环保的性能,通过优化路面结构设计,以期在不提高建设成本的条件下,提高路面耐久性,降低全寿命周期成本。 1 原材料及配合比 试验选用的矿料为广东省平远(赣粤界)至兴宁高速公路(简称“平兴高速” )路面工程施工中使用的碎石和矿粉,其试验检测结果满足规范3和设计图纸4的相关规定,试验采用平兴高速路面工程沥青混合料,上面层
6、采用 SBS 改性沥青 GAC-16C 沥青混合料,环氧沥青试验段采用环氧沥青 GAC-16C 混合料,矿料合成级配见表 1。环氧沥青为江苏句3容宁武科技开发有限公司生产的道路用 M-11 环氧沥青,由组分 A 和组分B 按重量比 1:11.5 混合制得。沥青混合料马歇尔体积指标见表 2。 考虑环氧沥青的热固性,环氧沥青混凝土难以在车辆荷载作用下继续压密,环氧沥青混合料设计空隙率比 SBS 改性沥青混合料要低,沥青饱和度高,环氧沥青混凝土最佳油石比较高。 2 混合料路用性能试验 2.1 马歇尔稳定度 马歇尔稳定度是评价沥青混合料强度指标的最基本方法。按照配合比成型 SBS 改性沥青混凝土和环氧
7、沥青混凝土马歇尔试件,SBS 改性沥青混凝土试件常温下养生 24 小时,环氧沥青混凝土试件在 120温度下养生 12 小时。环氧沥青混凝土在 120温度下养生 12 小时模拟的是混凝土铺筑完的后期强度。马歇尔稳定度试验结果见表 3,环氧沥青混凝土的流值和 SBS 改性沥青混凝土大致相当,但稳定度明显高于 SBS 改性沥青混凝土。 2.2 劈裂强度 根据试验规程5确定的试验方法,对环氧沥青混合料和 SBS 改性沥青混合料在试验温度为 25、加载速率为 50mm/min 的条件下进行了劈裂试验,以检测沥青混合料的抗拉强度。劈裂试验结果见表 4,环氧沥青混合料比 SBS 改性沥青混合料具有更高的抗拉
8、强度,抗裂性能优于 SBS 改性沥青混合料。 2.3 高温稳定性 根据试验规程5,成型车辙板试件,在 60试验温度和 0.7MPa 轮4压条件下,对环氧沥青混合料和 SBS 改性沥青混合料进行了车辙试验。试验结果见表 5,在 60条件下环氧沥青混合料的动稳定度远大于 SBS改性沥青混合料;环氧沥青混合料 60 分钟累计变形只有 0.35mm,说明环氧沥青混合料高温稳定性比 SBS 改性沥青混合料更好,具有更强的高温抗车辙能力。 2.4 水稳定性 根据试验规程,采用浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验对环氧沥青混合料和 SBS 改性沥青混合料的水稳定性进行了试验。试验结果见表 6,结果表明环氧沥青混合料
9、的抗水损害能力高于 SBS 改性沥青混合料。究其原因,一方面是由于环氧沥青混合料设计空隙率小,矿料和沥青相对接触面积较大;另一方面是由于环氧沥青固化后,沥青与集料之间的粘结力更强。 3 施工温度 根据规范6,结合试验7,平兴高速环氧沥青试验路采用施工温度和时间控制标准见表 7,SBS 改性沥青混合料施工温度控制标准见表88。可见,环氧沥青混合料的施工温度明显低于 SBS 改性沥青混合料施工温度,环氧沥青混合料具有明显温拌的特性,环氧沥青混合料的施工可以减少加热对能源的消耗,减少碳排放,环保节能。由于环氧沥青混合料施工受到固化时间的影响,环氧沥青路面铺筑过程各工序连接紧凑,对施工熟练程度和协调性
10、要求较高。 4 结语 试验结果表明环氧沥青混凝土马歇尔稳定度、流值、抗拉强度、动5稳定度和水稳定性均优于 SBS 改性沥青,环氧沥青混凝土具有优良的力学性能,高温稳定和水稳定性,能够满足路面抗车辙、抗水损害的性能要求;同时具有拌和温度低,低碳环保的特性,可以应用于桥面、隧道和一般路段的铺装工程。 参考文献: 1黄晖,刘文忠.湛江海湾大桥钢桥面环氧沥青混凝土施工混合料温度控制与监测J.公路交通科技,2007(5):66-71. 2刘建明,闫亚鹏,李旭,韩娆娆.钢桥面铺装环氧树脂沥青混合料性能研究J.中外公路,2013,33(3):296-299. 3JTG F40-2004,公路沥青路面施工技术规范S. 4山东省交通规划设计院和广东省冶金建筑设计研究院联合体,济南至广州国家高速公路两阶段路面工程施工图设计Z,2015. 5JTG E20-2011,公路工程沥青及沥青混合料试验规程S. 6GB/T 30598-2014,道路与桥梁铺装用环氧沥青材料通用技术条件S. 7广东省长大公路工程有限公司,公路用环氧沥青混凝土施工技术总结报告R.2015. 8广东冠粤路桥有限公司,广东省平远(赣粤界)至兴宁公路 LM3标施工技术总结报告R.2015.