TLA复合改性沥青SMA混合料路用性能研究

摘要：通过对TLA复合改性沥青SMA-16混合进行配合比设计和路用性能试验，并与SBS改性沥青SMA混合料进行对比分析，结果表明：掺入湖沥青进行复合改性，能够显著提高混合料的高温稳定性和水稳定性，虽然低温抗裂性有一定下降，但其满足冬冷区和冬温区机场道面要求。

关键字：机场道面；特立尼达湖沥青；路用性能

中图分类号：TU535文献标识码：A

湖沥青(Trinided Lake AsPhalt,简称TLA),是一种天然形成的物质，经过了几千万年的地壳压力和高温的作用，使其具有软化点高、热稳定性好、抗氧化能力强、耐油、耐酸碱性能好等优点。国外早在1880年，在道路建设中应用湖沥青；上世纪80年代，国内开展对湖沥青应用研究，铺筑试验段；通过大量研究表明湖沥青与石油沥青有极好的相容性，具有较强的抗氧化，抗油腐蚀能力，且能明显改善沥青混合料车辙变形、疲劳等多方面性能，因此多应用于机场道面，高速公路，桥面装等重载交通路段。

一、原材料性质

（一）沥青

沥青为SBS改性沥青和SBS与湖沥青复合改性沥青，基质沥青为欢喜岭110号沥青，SBS掺量为基质沥青质量的5%，采用湖沥青质量与SBS改性沥青质量比为1：3。表1所示的改性沥青技术指标。

表1 改性沥青技术指标

（二）集料

集料采用玄武岩，集料技术指标见表2。细集料采用质地坚硬机制砂，含泥量小于3%，最大粒径小于5mm。矿粉为石灰石矿粉。

表2 集料技术指标

（三）纤维

纤维选用深圳海川公司生产的聚丙烯晴纤维，其密度为1.18g/cm3，掺量为集料质量的0.4%。

二、混合料配合比设计

试验级配根据《民用机场沥青混凝土道面设计规范》（MH-5010-1999）中机场SMA-16型沥青混合料级配范围，采用文献5的方法对级配进行初选，同时结合工程实践经验，确定其目标级配，见表4，采用按±0.3%间隔变化的3个沥青用量进行马歇尔试验确定 SBS和TLA复合改性混合料最佳油石比分别为5.7%和6.0%，马歇尔试验结果如表5所示。

表4机场SMA-16级配设计

表5 马歇尔试验结果

三、路用性能研究

（一）高温稳定性

本文中采用车辙试验来评价SMA-16的高温稳定性，试验结果见表6。SBS改性SMA-16 混合料和TLA复合改性SMA-16混合料的动稳定度均大于规范3000次/mm的要求,掺加湖沥青可以大大提高机场SMA-16型沥青混合料的动稳定度，约提高了3.7倍，明显降低车辙深度。

表6沥青混合料车辙试验结果

（二）水稳定性

按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）规定进行浸水马歇尔试验来检验沥青混合料的水稳定性，试验结果如表7所示。

表7 浸水马歇尔试验结果

水稳定性试验结果可以看出：TLA复合改性SMA-16混合料和SBS改性 SMA-16型沥青混合料残留稳定的度均远大于《民用机场沥青混凝土道面技术规范》（MH-5010-1999）要求，且前者的稳定度和残留稳定度明显高于后者。

（三）低温性能

按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ 052-2000）中沥青混合料弯曲试验方法的规定进行沥青混合料弯曲试验，以检验沥青混合料的低温抗裂性能,试验结果见表8。结果表明：SBS改性沥青SMA-16混合料具有更好的低温性能，但TLA复合改性SMA-16沥青混合料的破坏应变满足大于2500µε要求, 满足在冬冷区和冬温区机场道面使用要求,同时这两个区域夏季往往高温多雨，因此该区域内机场道面更适宜采用TLA复合改性改性沥青混合料。

表8 沥青混合料弯曲试验结果（试验温度：-10℃）

四、结论

（一）TLA复合改性沥青SMA混合料和SBS改性沥青混合料均满足《民用机场沥青混凝土道面技术规范》（MH-5010-1999）要求。

（二）TLA复合改性SMA混合料的水稳定性，高温稳定性等指标比SBS改性SMA混合料均有明显提高，能够适应机场更严酷的条件。

（三）TLA复合改性SMA混合料的低温抗裂性低于SBS改性SMA混合料，但满足在冬冷区和冬温区机场道面使用要求。

(四) 综合考虑机场道面的各项使用性能分析， TLA复合改性改性沥青混合料更适用于冬冷区和冬温区机场道面。

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