彩色沥青混合料路用性能指标试验研究.doc

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城市道桥与防洪2007年8月第8期
彩色沥青混淆料路用性能指标的试验研究
唐仪兴
摘
1、2
,邹桂莲2,张肖宁
2
(,广东广州510060;,广东广州510641)
要:该文以广东省的地区天气条件为例,经过马歇尔试验、CPN多轮车辙仪和紫外线辐射室内模拟等室内试验方法,研
究了彩色沥青混淆料的高温稳固性、水稳固性和老化特征等路用性能指标。重点词:彩色沥青混淆料;高温稳固性;水稳固性;老化性中图分类号:U414文件表记码:A
文章编号:1009-7716(2007)08-0164-04
0序言
彩色沥青路面作为一种城市道路面层景观铺
,1951年~2000年的年均降雨量为
,这种天气特色决定了水伤害是广东
省沥青路面损坏的主要形式之一,水伤害一般在沥青路面使用的初期出现,危害很大。
当前用于评论沥青混淆料高温性能的试验方法好多,马歇尔稳固度试验方法是由美国密西西比州公路局布鲁斯?马歇尔(BrueMarshell)提出的,迄今已经历了半个多世纪。1948年,美国陆军工程兵队伍对马歇尔实验方法加以改良并增添了一些测试性能,最后发展成为沥青混淆料设计标准。马歇尔试验设施简单、操作方便,被世界上很多国家所采纳,也是当前我国评论沥青混淆料高温性能的主要试验之一。马歇尔试验测定的力学指标为马歇尔稳固度和流
值,稳固度是指试件受压至损坏时承受的最大荷载,以kN计,流值是达到最大损坏荷载时试件的垂直变形,。沥青混淆料的水稳固性查验能够采纳浸水马歇尔试验,经过浸水48h后的残留马歇尔稳固度能否合格来评定混淆料的水稳固性。
为研究颜料对沥青混淆料高温稳固性及水稳固性的影响,采纳3%与5%(沥青混淆料质量比)的颜料代替部分矿粉拌和而成的彩色沥青混淆料,沥青采纳一般的A-70,对照彩色沥青混淆料与空白的非彩色沥青混淆料的高温稳固性与水
稳固性,评论指标采纳马歇尔试件浸水前后的马歇尔稳固度。因为不一样颜料对混淆料的性能影响不尽同样,本试验共采纳了氧化铁红、氧化铁黄、氧化铁紫、氧化铁棕、大红粉、群青、桔黄、铬绿、葱绿等9种颜料进行研究。沥青混淆料的级配种类采纳《公路沥青路面设计规范》(JTJ014-97)所介绍的级配AC-13I,矿料级配采纳级配中值,油石比采纳5%,如表1所示。
装资料,与一般沥青路面对比,彩色沥青路面拥有提升道路可辨别性、区划交通、景观铺装等长处,在提升道路交通安全和美化城市环境方面,起到重要的作用。
“公交优先”成为国内外特大城同时,陪伴着
市、大城市解决城市交通和能源与环境问题的重要对策,与传统的关于城市道路
车辆通行“限时”、“限向”管理方式不一样,利用彩色沥青路面区“公划不一样性质的交通,在主要的城市道路上单辟交优先车道”,采纳关于公交车辆“部分优先”的信号管理模式,已经成为城市交通“公交优先”的重要管理方式。彩色沥青路面在我国的应用和发展从纯真的景观装修,铺筑面积很小的人行道、自行车道这种试验阶
段,进入能够起到激烈的区划、警告作用的“公交优先车道”这种车行道的应用阶段,故有必需经过试验研究确立彩色沥青混淆料在车行道荷载作用下的路用性能指标。
1彩色沥青混淆料的高温稳固性、水稳固性
沥青混淆料是一种典型的流变性资料,它的
劲度模量跟着温度的高升而降低,夏天高温时,沥青混凝土路面在交通荷载的重复作用下,很简单出现车辙、拥包、波涛、推移、泛油等因为高温稳固性不足而惹起的损坏,这些高温损坏一般发生在沥青路面建成通车的1~2年内,属于初期损坏,因此对路面的危害很大。广东省属于亚热带天气,夏天高温酷热,且高温连续时间很长,高温车辙是路面损坏的最主要的形式之一。
水伤害是沥青路面的另一主要病害,据气象资料显示,1951年~2000年广东省年均降雨天日
收稿日期:2007-06-07
作者简介:唐仪兴(1972-),男,广西桂林人,工程师,从事道路工程设计、研究工作。
2马歇尔试验结果与剖析
马歇尔试验结果见表2、表3,表格中的每一
组数据均为4个马歇尔试件的均匀值。试件编号
2007年8月第8期城市道桥与防洪
科技研究165
中的3或5指颜料占矿料质量的百分率。从马歇尔的试验结果来看,各样颜料的马歇尔稳固度都比较高,能够知足规范对重交通道路马歇尔指标
表1
筛孔尺寸(mm)经过百分率下限经过百分率上限混淆料级配
的要求,与一般沥青混淆料对比,彩色沥青混淆料的马歇尔稳固度与之大概相当,没有出现显然降低;从浸水马歇尔试验结果来看,群青、葱绿这两沥青混淆料AC-13I级配









油石比%
575
马歇尔试验结果
表干质量(g)
毛体积相对密度
马歇尔稳固度(kN)
流值(mm)
试件号无颜料大红粉3大红粉5氧化铁黄3氧化铁黄5铬绿3铬绿5桔黄3桔黄5铁红(110)3铁红(110)5葱绿3葱绿5群青3群青5氧化铁棕3氧化铁棕5氧化铁紫3氧化铁紫5
试件高度(cm)空中质量(g)水中质量(g)





















(g)毛体积相对密度
马歇尔稳固度(kN)
流值(mm)
残留稳固度
试件号无颜料葱绿3葱绿5大红粉3大红粉5铬绿3铬绿5桔黄3桔黄5群青3群青5铁红(110)3铁红(110)5氧化铁黄3氧化铁黄5氧化铁棕3氧化铁棕5
试件高度(cm)空中质量(g)水中质量(g)






















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城市道桥与防洪2007年8月第8期
种颜料制作的试件的残留稳固度值比较小,特别是5%群青沥青混淆料浸水48h后有松懈现象,不可以知足规范对残留稳固度的要求,其余几种颜料试件的残留稳固度较好,与一般沥青混淆料对比,残留稳固度没有显然降低,甚至略高于一般沥混淆料级青混淆料的水稳固性。可见,资料同样、配同样,仅以部分颜料代替矿粉的马歇尔试验结果表示,颜料对混淆料的高温稳固性没有显然的负面影响,可是部分颜料的水稳固性很差,比如群青、葱绿,其余试验用颜料的水稳固性很好,所以采纳颜料时应第一进行沥青混淆料高温性能特别是水稳固性的查验。
3高温稳固性的进一步考证
研究表示,混淆料的马歇尔稳固度与车辙深
图1CPN多轮车辙
仪
影响时,采纳色彩成效较好的、工程中常常采纳的(氧化铁红)、黄色(氧化铁黄)、绿色(美术绿),红色
沥青采纳A-70,沥青混淆料采纳3种级配种类,分别是AK-13A、AC-10I、AC-5I,采纳规范级配范围的中值,如表4所示,颜料掺配比率分别是,代替相应沥青混淆猜中矿粉用量的25%、50%,为了用尽量少的试验说明更多的问题,试验方案采纳科学的正交设计法,试验采纳的要素与水平见表5。
本次试验中车辙损坏的判断标准为:(1),记录初次达到该车辙深度时的小轮作用次数;(2)假如混淆料抵挡车辙能力强,那么小轮作用16000次后停止试验,记录下试验结果如表6所示,每16000次时的车辙深度。
一组试验数据是三次试验结果的均匀值。
度之间的有关性不是很好,不可以很敏捷地鉴别不一样沥青混淆料高温稳固性的差别,所以本研究采纳CPN车辙仪进一步考证颜料对混淆料高温性能的影响。CPN多轮车辙仪是查验沥青混淆料高温稳固性的一种理想的实验机,如图1所示。试验结果的重复性与稳固性高,仪器在可控制的温度下对试件供给重复的轮荷载,并在很短的时间内产生靠谱的数据,测试条件能够在干、湿两种状态下进行,并能够方便地剖析数据并可绘出荷载———变形曲线。它合用于标准的4in、6in马歇尔试件和150mmSUPERPAVE旋转击实试样或许钻心
取样的试件。,控温精度为±1℃,测试轮接触压强(100PSI),如非特别注明,℃。
在进一步考证颜料对沥青混淆料高温性能的
表4
筛孔尺寸(mm)
下限
CPN车辙试验结果表示,沥青混淆料配合比
是影响高温性能的最重要的要素,在试验采纳的
3种配合比中,AK-13A沥青混淆料的高温性能远
彩色沥青混淆料的级配
经过百分率(%)
AK-13A上限
中值
下限
AC-10I上限
中值
下限
AC-5I上限
中值

5沥青用量



100100955538261710645
10010010075584333241697

1001001009555352012756
1001001001007555402818108
**********.
2007年8月第8期
表5水平要素
城市道桥与防洪
科技研究167
彩色沥青混淆料正交设计的要素与水平
与各地年均紫外线辐射通量密度的商。依据这一
C
A
颜料占矿粉的百分比(%)
B颜料的种类美术绿氧化铁黄氧化铁红
观点,模拟了广州地域3个月的紫外线辐射,广州地域的紫外线放大系数为
,(约为本研究共模拟了室外三个月的紫外线照耀。4d)。
将有色沥青混淆料试件搁置在紫外线辐射箱内,每隔4d察看一次,试验所采纳的沥青为一般沥青。为了直观地说明紫外线辐射对有色沥青色彩的影响,尽量在同样的拍摄条件下,每隔4d对试件进行一次拍摄,为了减少偏差,每一种色彩的试件制作2个。
试验结果表示,紫外线辐射对色彩的影响在试验的先期比较显然,照耀4d后,试件颜色显然变深、变暗,可是4d此后,色彩变化不再显然,说明色彩逐渐趋于稳固。制作的试件中除掺加氧化铁红、大红粉,桔黄、氧化铁黄、氧化铁棕的
颜色比较鲜亮外,其余颜料的试件经过紫外线照耀后颜色均逐渐靠近于黑色。大
红粉制作的试件固然较氧化铁红娇艳光亮一些,可是经过紫外线的照耀以后,大
红粉的耐紫外线能力较差,色彩变深变暗的速度大于氧化铁红。试验中还发现,
有机颜料在混淆料加热拌和过程中,对温度比较敏感,温度较高时,色彩快速变
深、变暗,热稳固性很差,所以在采纳颜料时,必定要考虑其热稳固性,以便保
证沥青混淆料的正常施工。
混淆料级配
123
0%25%50%表6
AC-5IAC-10IAK-13A
CPN车辙试验结果颜料无无无
作用次数(次)车辙深度(mm)
试验编号混淆料种类
123456789
AC-5IAC-10IAK-13AAC-10IAK-13AAC-5IAK-13AAC-5IAC-10I
50688712160009737160004087160003701
7028

5
25%铁红25%铁黄25%美术绿50%铁红50%铁黄50%美术绿
远优于其余两种沥青混淆料种类,无论能否掺加颜料,CPN小轮运转16000次此后,,而其余两种混淆料种类,均在小轮加载10000次之内,,比较而言,其余两种混淆料种类中,AC-10I沥青混淆料高温稳固性优于AC-5I沥青混淆料。三种颜料对比,氧化铁红对沥青混淆料的高温稳固性没有不利影响,氧化铁黄与美术绿这两种颜料对混淆料的高温性能有不利影响。5结语
(1)马歇尔试验结果表示,各样颜料对马歇尔
4彩色沥青路面的色彩特征
铺筑彩色沥青路面主假如为了获得优秀的色

彩成效,而太阳光的辐射、特别是紫外线辐射,是造成彩色沥青路面失掉原有色彩成效的主要原由,为了保证彩色沥青拥有优秀的色彩成效,我们成立了太阳辐射实验室评论彩色沥青混淆料的关系。
稳固度影响不显然,可是浸水马歇尔试验表示,颜料对沥青混淆料的水稳固性影响很大,某些颜料,如群青沥青混淆料试件浸水后发生松懈,所以在选择颜料时,一定进行水稳固性的查验。
(2)CPN车辙试验结果表示,沥青混淆料配合比是影响高温性能的最重要的要素。AK-13A沥青混淆料的高温性能最好,其次是AC-10I,最差的是AC-5I沥青混淆料。在试验采纳的三种颜猜中,氧化铁红的高温性能最好。
(3)太阳辐射对彩色沥青路面色彩的影响在铺筑先期(约1个月)较为显然,后期趋于稳固。大红粉制作的试件固然较氧化铁红娇艳光亮一些,可是经过紫外线的照耀以后,大红粉的耐紫外线能力较差,色彩变深变暗的速度大于氧化铁红。有机颜料在混淆料加热拌和过程中,对温度比较敏感。参照文件

我们自行制备了一个木箱用于模拟外界太阳的紫外线辐射,紫外线灯的功率(P
URL)为20W,装于木箱的顶部,×(m2)。能够计算出木箱底部的紫外线辐射通量密度,把它称为实验室紫外线辐射强度(Intensityof
ultravioletradiationinlaboratory,缩写为IURLab)。
(×)=IURLab=PURL/S箱底=20/
(1)
辐射量=辐射通量密度×辐射时间(2)
室内紫外线辐射对各地紫外线辐射的放大系数(简称放大系数)为年室内紫外线辐射通量密度
[1]邹桂莲,张肖宁,[R].200
5.[2][Z].:voidratio,compressionmodulus,calculation
StudyofRoadSurfaceRunoffPollutionTreatmentSystem!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!ZhengYuan,JiaLu,DuYuchuan,SunLijun(155)Abstract:Takingthefactth
attheroadtrafficpollutionhasbecomeaseriousproblemrecentlyasthebackground,thearticleintroducesthepresentsituationofstudyingthetreatmentofroadsurfacerunoffpollutionathomeandabroadnow,putsforwardthemaindesigncontentsandthedesignflowofroadsurfacerunoffpollutiontreatmentsystemandprovidesthetheoreticalbasisforestablishingthenewsystemoftheroadsurfacerunoffpollutiontreatment.
Keywords:roadtrafficpollution,roadsurfacerunoff,treatmentsystem
StudyofCoarseRubberGranularAsphaltMasticMixtureSMA-RPavementPerformance%%%%%%%
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!WenXuejun,YangQun(158)Abs
tract:InviewofthemechanicsperformanceofcoarserubbergranularSMAasphaltconcrete,,reboundmodulusanddeformationperfor-,,.
Keywords:coarserubbergranular,rockasphalt,fatigueservicelife,elasticmodulus,anti-trackper-formance