普通沥青与花岗岩石料粘附性能改善方法初探

摘要：在沥青施工中应尽量避免使用酸性石料，以保证沥青与石料的良好粘附性。但在碱性石料匮乏地区，为降低工程造价，可通过采用抗剥落剂等添加外加剂的办法进行改良。本文结合特殊地区沥青路面施工，对普通沥青与酸性石料（花岗岩）的粘附性改良进行了尝试和比较，从而获得较好的沥青混凝土铺筑效果。

关键词：普通沥青花岗岩粘附性能改良

Abstract: in the asphalt construction should avoid using acidic stone, in order to guarantee a good adhesion between asphalt and stone. But in the alkaline aggregate shortage area, in order to reduce the project cost, but through the use of anti-stripping agent adding additives to improve. According to the construction of asphalt pavement in special regions, on the ordinary asphalt and acid stone ( granite ) try and compare the adhesion improvement, so as to obtain a better effect of asphalt concrete paving.

Keywords : modified granite adhesion performance of common asphalt

中图分类号：TU535文献标识码： A 文章编号：

安哥拉社会住房项目K.K.一期工程市政基础工程位于罗安达市区南约15km处，是安哥拉规模最大的社会住房项目，工程一期占地约9.4平方公里。本工程地处中非西部，靠近大西洋，为热带草原气候，年平均气温22℃，最高气温32℃，最低温度18℃。全年分旱季和雨季，长各6个月，年降水量约500毫米。本工程市政基础工程包括道路全长约49km，沥青路面约5万平方米。根据使用功能不同，道路划分为主干路、次干路和支路三个等级，其中主干路和次干路沥青结构层为3cm AC-13C和5cm AC-20C，支路为一层4cm AC-16C。

一、原材料选择

本工程所在地石料资源相对丰富，周围100公里内有仁热、卡西多等多处石料厂，但是所产石料均为花岗岩类酸性石料，产量基本满足施工要求，其粗集料主要性能如下表：

石料主要性能均能满足规范要求，但是压碎值、洛杉矶磨耗值均接近规范要求下线，况且又是含云母的花岗岩类酸性石料，石料原材料质量只能算是合格，根本达不到优良水平，在无其他料源替代的情况下，可以用于道路施工，如有更好料源，应首选其他料源。

本工程所用沥青为当地石油沥青公司提供70号A级道路石油沥青，主要性能如下表：

沥青原材料除15℃延度外，均满足规范要求。鉴于工程所在地特殊的气候特征，年最低温度为18℃，经建设单位及设计单位同意，沥青采用25℃延度指标控制，满足规范要求。

二、配合比设计

选定沥青和石料原材料后，我们按照《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）进行了AC-20首次配合比试验，矿料级配如下表：

试配后进行马歇尔试件制作及试验，试验结果如下：

从上表可以看出，受原材料各性能指标限制，原始级配混合料的稳定度及残留稳定度试验结果均不能满足规范要求，必须进行调整。

三、调整与比较

受限于原材料实际供应情况，只能通过技术手段调整有关材料的性质，以使混合料满足施工质量要求。主要采取的措施及效果如下：

1、根据普通沥青性质，降低沥青及矿料加热温度

因普通沥青易老化，加热温度对其老化影响明显，在保证沥青对石料的裹附效果的前提下，适当降低沥青及矿料的加热温度，避免沥青的早期老化，以期提高粘附效果。

规范要求温度：沥青加热温度155℃-165℃，矿料加热温度比沥青温度高10℃-30℃，混合料出料温度145℃-165℃，混合料摊铺不低于135℃。

实际控制情况：沥青加热温度控制在155℃-160℃之间，矿料加热温度控制在165℃-170℃之间，混合料出场温度不低于145℃并做好覆盖保温，减少温度损失，混合料到场摊铺实测温度一般在140℃左右，能够满足施工要求。

通过该项调整，沥青混凝土质量有所改善，但作用微乎其微，沥青混凝土的质量没有根本性提高。

2、沥青中加入抗剥落剂

抗剥落剂采用的是重庆智翔生产的AR系列抗剥落剂，掺量为沥青用量的0.5%，采用相同的级配和油石比，未掺时各项试验指标为：稳定度7.6KN，残留稳定度76%；掺加抗剥落剂后各项试验指标为：稳定度8.0KN，残留稳定度82%。

受沥青性质影响，在沥青中加入抗剥落剂对沥青混合料的水稳定性的改观较小，酸性石料的本质难以改变，沥青混合料的性能提高微乎其微。

3、用水泥替代部分矿粉

水泥型号P.O.42.5普通硅酸盐水泥，用量为填料总量的40%，未掺时各项试验指标为：稳定度7.6KN，残留稳定度76%；掺加水泥后各项试验指标为：稳定度9.2KN，残留稳定度90%。

普通硅酸盐水泥带有弱碱性，可代替石灰粉起到相同的作用，有效降低了酸性石料对沥青粘附性的影响，取得了较好的效果。

4、中粗天然砂代替部分人工砂

砂的主要指标为含泥量0.7%，细度模数为2.8，使用比例为集料的14%，未使用天然砂时各项试验指标为稳定度7.6KN，残留稳定度为76%；使用后各项试验指标为稳定度8.9KN，残留稳定度为88%。

中粗砂代替人工砂有效减少了细集料中酸性物质的比例，由于中粗砂具有较好的沥青粘附性，以中粗砂为细集料极大的提高了沥青混合料的稳定性。

5、采用优质石材生产的人工砂

第一种人工砂主要指标为：生产用石材的压碎值为24.5%，0.075mm以下颗粒含量为7%，砂当量为62%；第二种人工砂的主要指标为：生产用石材的压碎值为18.6%，0.075mm以下颗粒含量为4.6%，砂当量为84%；人工砂的使用比例为集料的28%，使用第一种人工砂时各项试验指标为稳定度8.5KN，残留稳定度为84%。

由于人工砂中细集料表面积大，很大程度上决定着集料与沥青粘附性能，更换优质石材生产的人工砂一定程度上改变了沥青混凝土性能，但由于仍为酸性石料石粉，对沥青混凝土质量提高有限。

四、小结

在采用酸性石料和普通沥青时可采用掺入水泥、石灰粉等代替部分矿粉，以提高沥青粘附性能，同时采用中粗砂代替部分人工砂将获得更好的效果。就其效果来看，添加水泥、添加天然中粗砂对提高沥青混凝土质量有明显作用，使用抗剥落剂、添加人工砂也能改善沥青混合料的稳定性。

主要参考文献：

1、公路沥青路面施工技术规范（JTG F 40-2004），人民交通出版社，2004.11

2、公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTJ 052-2000），人民交通出版社，2000.08

3、道路建筑材料，田玉文，2006.07