基于高黏剂改性透水沥青混合料的工艺对比研究(2)

由表4可知：干法掺量为8%、12%、16%的动稳定度分别为3 275、4 208、4 860次/mm，湿法掺量为8%、12%和16%的动稳定度分别为4 154、4 608、5 216次/mm，可见，湿法工艺的动稳定度都满足了规范技术要求，而干法工艺制作的高黏剂掺量8%的动稳定度不满足规范要求。同掺量条件下，湿法动稳定度值大于干法动稳定度值，湿法工艺的混合料高温稳定性明显高于干法混合料。通过分析数据可知，干法12%掺量的混合料动稳定度与湿法8%掺量的混合料动稳定度值接近，同理，干法16%掺量的混合料与湿法12%掺量的混合料动稳定度值也接近。试验表明当采用干法工艺时增加4%高黏剂，其高温性能与湿法沥青混合料相近。

表4 马歇尔试件性能测试结果试验方法高黏剂掺量/%空隙率/%连通空隙率/%马歇尔稳定度/kN流值/mm析漏损失/%飞散损失/%渗水系数/[mL·(15s)-1]动稳定度/(次·mm-1)冻融劈裂比/%.8湿法...干法..7技术要求18～25≥14≥52～4<0.3<15≥800≥3500≥85

4.2 水稳定性

混合料的水稳定性表明混合料受水影响而表现的抗水损害的能力，评价的技术指标通常为冻融劈裂比。透水沥青混合料的空隙为20%左右，因此，雨水通过大空隙进入路面结构层，混合料受水影响较为严重，故水稳定试验测定的冻融劈裂比尤其重要，通过冻融循环测定不同工艺下马歇尔试件受水损坏前后劈裂破坏时其强度的比值来评价。

由表4可知：湿法12%和16%掺量的冻融劈裂比满足规范要求，而干法只有16%掺量时满足要求。与高温稳定性规律相同，同掺量条件下，湿法混合料水稳定性优于干投法混合料。湿法12%掺量的冻融劈裂比与干法16%掺量的冻融劈裂比相接近。干法通过增加4%高粘剂掺量制作的混合料水稳定性与湿法混合料性能相当。

4.3 低温抗裂性

在低温条件下，沥青混合料内部会产生温度应力，当温度变化较大时，混合料应力松弛的速度如果跟不上温度应力的增长速度，不断累积的温度应力会超过混合料的抗拉极限从而产生开裂。评价沥青混合料的低温抗裂性能的指标为低温弯曲小梁试验检测的弯拉强度、弯拉应变、弯拉模量。

对不同掺拌条件下的高黏沥青混合料进行低温弯曲小梁试验，试件尺寸为高35 mm，长250 mm，宽30 mm，试验温度为-10 ℃。试验结果如表5所示。

透水沥青混合料的低温性能是弯拉强度、弯拉应变、弯拉模量综合作用的结果，相关文献表明，弯拉应变大于2 500 με时透水沥青混合料表现出良好的低温性能。由表5可知：无论湿法还是干法，小梁试验弯拉应变都满足技术要求，且随着掺量增加弯拉应变增加，低温抗开裂性能越好。由表中数据也可以得出，同掺量条件下湿法沥青混合料低温性能优于干法。

表5 低温弯曲小梁试验结果工艺高黏剂掺量/%弯拉强度/MPa弯拉应变/με弯拉模量/MPa87.8湿法干法127.67.2

4.4 渗水性能

通过渗水仪在车辙板上模拟现场道路的渗水试验，由表4可知：湿法和干法的渗水系数都能满足规范要求，不同工艺的渗水系数没有明显的规律；混合料的透水性能主要与连通空隙率指标相关，同样地，不同工艺连通空隙率没有表现出明显的差异，由此可知，对于透水性能而言，不同工艺对混合料透水性能影响不大。

4.5 透水沥青混合料的耐久性

透水沥青混合料的耐久性可由析漏和飞散损失两个指标进行评价。由表4可知：同掺量高黏剂条件下，干法析漏损失和飞散损失比湿法的大，其原因是，湿法通过高速剪切使沥青分子与高黏剂分子更好地混合在一起，内部分子结构更稳固，而干法只是把两者物理共混，对沥青的黏附作用只是片面的，少部分沥青在集料表面流淌而没有与高黏剂充分融合，进而为水的浸入提供了有利条件，所以干法混合料抗飞散能力较差。采用干法工艺施工时，高黏剂与集料拌和均匀性对透水沥青混合料的耐久性尤其重要，可以适当延长拌和时间进行解决。

5 结论

通过对不同工艺制作的高黏改性透水沥青混合料进行马歇尔试验、析漏和飞散试验、车辙试验、渗水试验、低温弯曲小梁试验，得出以下结论：

(1)不同工艺的透水沥青混合料表现出不同的性能。对于湿法而言，不小于12%的高黏剂掺量，对于干投法，不小于16%的高黏剂掺量设计出来的透水沥青混合料满足中国规范技术要求。

(2)相同高黏剂掺量条件下，采用湿法制作的混合料表现出比干法更好的性能，与湿法制作的混合料性能相当时，干法要比湿法增加4%高黏剂掺量。

文章来源：《湿法冶金》 网址: http://www.sfyjzz.cn/qikandaodu/2021/0302/422.html