梁永益
【摘 要】依托广东省汕揭高速公路沥青路面工程，对TLA改性沥青混合料AC-16C配合比及性能进行探讨。通过查询国内外相关资料，并考虑路面的耐久性和经济性，确定性价比优良的TLA掺量为33％；通过马歇尔试验对表面层TAL改性沥青AC-16C配合比进行设计，提出合理的级配范围，并接级配中值确定设计配合比，得出最佳油石比为5.2％，同时，对沥青混合料试件进行车辙、水稳性、抗渗和抗滑等路用性能室内试验检验。结果表明，各项指标都满足规范技术要求，设计配合比具有良好的性能稳定性。 【期刊名称】《公路交通技术》
【年(卷),期】2011(000)003
【总页数】5页(P38-42)
【关键词】特立尼达湖沥青;配合比;路用性能
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【作 者】梁永益
【作者单位】广东省路桥建设发展有限公司，广州515556
【正文语种】中 文
拉线绝缘子【中图分类】U416.217
TLA是南美洲特立尼达和多巴哥共和国特立尼达天然湖沥青的总称。据相关资料介绍，TLA作为改性剂具有改善沥青及混合料的温度敏感性，增加在高温环境下的稳定性和抗变能力，增加抗疲劳开裂强度和减少龟裂等特点。我国在北京、河北、浙江、江苏、广东等许多省市都相继铺筑了TLA改性沥青的试验路，从试验路情况来看，TLA改性沥青具有良好的路用性能，尤其具有高温稳定性。而TLA改性沥青没有普及的原因其关键在于TLA的价格。时至今日，普通沥青的价格有了相当大的变化，不少聚合物改性沥青得到广泛应用，TLA的价格也有了较大幅度的下降，已经可以与目前国际上常用的SBS改性沥青相竞争。因此，从1999年开始，TLA在我国得到大量使用。广东省汕揭高速公路地处潮汕地区，夏季气温湿热，超载超重车辆多，为了提高沥青路面抗车辙、抗水损害和抗裂的能力，
主线沥青路面的设计方案为:5 cm TLA改性AC－16C表面层+6 cm TLA改性AC－20C中面层+8 cm重交沥青AC－25下面层+18 cm水泥稳定碎石上基层+18 cm水泥稳定碎石下基层+20 cm水泥稳定碎石底基层+20 cm级配碎石垫层，总厚度为95 cm。本文依托汕揭高速公路，对TLA改性沥青混合料AC－16C配合比及性能进行研究，为在南方多雨炎热地区使用TLA改性沥青提供参考。
1 原材料试验
1.1 沥青胶结料
1)广东汕揭高速公路沥青路面在中、上面层均采用TLA改性沥青。通过查询国内外相关资料，并考虑路面的耐久性和经济性，确定性价比优良的TLA掺量为33%。TLA的基本技术指标要求见表1，基质沥青(泰普克70号A级)和TLA改性沥青技术指标见表2。
表1 TLA质量技术要求针入度(25℃，100 g，5 s)/0.1 mm0～5T0604软化点/℃≥90T0606灰分/%33～38T0614密度(25℃)/(g·cm－3)1.3～1.5T0603 TFOT后残留针入度比(25℃)/%≥50T0604
1.2 粗、细集料
粗、细集料均采用辉绿岩，填料采用梅州焦岭石灰岩。上面层集料有4档，分别是0～3，3～5，5～10，10～15 mm。各档集料按照JTG E42—2005《公路工程集料试验技术规范》试验方法得到其主要技术指标，试验结果如表3～5。
表2 70号基质沥青和TLA改性沥青的质量技术要求 /0.1 mm60～806520～4030延度(15℃)/cm≥100150－－软化点/℃≥474850(2)－动力粘度/(Pa·s)≥180(60℃)189≤3.8(135℃)0.764闪点/℃≥230321≥240248含蜡量(蒸馏法)/%≤2.21.8－－溶解度/%≥9999.777～9082.27灰分/%－7.5～19.512.4 RTFOT后残留物针入度(25℃，100 g，5 s)质量变化/%≤±0.80.04－－残留针入度比(25℃)/%≥6173.8≥5880
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表3 沥青面层用粗集料质量技术要求2614洛杉矶磨耗损失/%≤2820表观相对密度≥2.602.725吸水率/%≤2.01.3坚固性/%≤128针片状颗粒含量/%≤108对沥青的粘附性/级≤5指标技术要求试验结果石料压碎值/%≤5
表4 沥青面层用细集料质量技术要求2.502.621坚固性(＞0.3 mm部分)/%≥1216砂当量/%≥6070棱角性(流动时间)/s≥3045表观相对密度≥
表5 沥青面层用矿粉质量技术要求表观密度/(g·cm－3)≥2.502.689含水量/%≤10.3塑性指数＜42.4
2 AC－16C沥青混合料目标配合比设计
沥青混合料在很大程度上决定着沥青路面的构造特征，良好的路面构造能提高潮湿状态下路面——车轮间的排水能力，减少容易引起滑溜事故的弹性水动力润滑型摩擦的发生。汕揭高速公路通过增大上面层最大公称粒径来提高路面的抗滑构造深度，增强路面表面抗滑性。
进行AC－16C沥青混合料目标配合比设计时，首先根据各档料筛分结果，选择粗、中、细3个级配，然后对每个级配分别进行马歇尔试验，根据马歇尔试验结果确定最终的混合料级配。集料筛分结果及级配设计结果见表6～8。
根据表8，绘制级配结构示意图，见图1。
托克维尔2.1 矿料级配确定
上海市劳动合同条例根据以往工程经验，本配合比中初始沥青用量采用5.2%油石比，级配1、级配2和级配3沥青混合料空隙率和矿料间隙率结果见表9。根据公路沥青路面施工技术规范的要求，表9中只有级配1的矿料间隙率满足设计要求，因此选择级配1作为目标级配。
表6 集料和矿粉级配试验结果注:配合比设计所用TLA改性沥青密度(25℃)为1.124 g/cm3。10～1510010098.852.44.30.10.10.10.10.10.10.1 5～1010010010099.887.910.61.81.10.90.60.50.4 3～510010010010010096.35.92.82.62.42.32.1 0～310010010010010010087.147.630.117.813.810.3矿粉10010010010010010010010010099.895.076.8
表7 各档集料物理参数注:10～15、5～10、3～5、0～3 mm代表集料规格。2.7222.7122.7062.7002.749表干相对密度2.7112.7012.6902.649－毛体积相对密度2.7052.6942.6802.619－吸水率表观相对密度/%0.230.240.361.15－
表8 混合料集料结构.7级配210099.683.363.441.528.416.911.98.47.05.5级配310099.684.264.738.924.114.19.86.75.64.4级配110099.683.864.443.430.117.812.58.77.
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图1 AC－16C沥青混合料级配结构示意
表9 初试级配结构空隙率和矿料间隙率%14.3 5.2级配26.43～515.8≥15.9级配37.316.7≥16.8级配14.814.4≥
2.2 最佳沥青用量确定
对于级配1，选择4.2%、4.7%、5.2%、5.7%、6.2%油石比进行马歇尔试验，结果如表10所示。
根据表10绘制油石比与各项指标的关系曲线，见图2。
从图2中可以看出，毛体积相对密度未出现最大值。结合工程实际情况，以5.0%为设计目标空隙率，其对应的沥青用量为5.1%，即最佳沥青用量初始值为5.1%。各项指标都符合沥青混合料技术标准要求的5.1%～5.65%沥青用量范围，即最小沥青用量为5.1%，最大沥青用量为5.65%，所以沥青用量范围中值为(5.1+5.65)/2=5.38%。
最佳沥青用量为(5.1+5.38)/2=5.2%，这里取油石比为5.2%的沥青用量作为设计值。
综上所述设计沥青用量油石比为5.2%，对应马歇尔标准相对密度2.409，设计空隙率4.8%，理论最大相对密度为2.530，饱和度66.8%，马歇尔稳定度15.14 kN，各项指标符合设计要求。
按照表9，4.8%空隙率时的矿料间隙率最小值为14.3%，而设计混合料的矿料间隙率为14.4%，故满足公路沥青路面施工技术规范的要求。
3 路用性能检验
3.1 水稳定性检验
3.1.1 残留稳定度
按照JTJ 052—2000进行沥青混合料马歇尔稳定度试验，以验证设计混合料的水稳性，试验结果见表11。
3.1.2 冻融劈裂试验
按照JTJ 052—2000进行沥青混合料AC－16C冻融劈裂试验，以验证混合料的水稳性。马歇尔试件双面各击实50次成型，试验温度为25℃，加载速率为50 mm/min，试验结果见表12。
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