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　　3、美國(guó)Superpave關(guān)于水損害的技術(shù)指標(biāo)美國(guó)公路戰(zhàn)略研究計(jì)劃（SHRP）瀝青課題的主要研究成果——Superpave，產(chǎn)生了一個(gè)膠結(jié)料規(guī)范、一個(gè)混合料設(shè)計(jì)方法和瀝青混合料性能評(píng)估。

　　Superpave混合料設(shè)計(jì)方法中關(guān)于瀝青混合料水敏感性評(píng)價(jià)，應(yīng)用于AASHTO T283“壓實(shí)瀝青混合料水損害試驗(yàn)方法”，并要求間接抗拉強(qiáng)度比（TSR）≥80%作為瀝青混合料水敏感性評(píng)價(jià)指標(biāo)。

　　事實(shí)上Superpave的指標(biāo)不是新東西，它完全挪用了美國(guó)在八十年代進(jìn)行的全國(guó)公路聯(lián)合攻關(guān)項(xiàng)目（NCHRP）的研究成果，雖然AASHTO T283不是一個(gè)十全十美的方法，但在九十年代初期已是全美國(guó)普遍接受的試驗(yàn)方法。初期TSR各州規(guī)范不一，有的州要求TSR≥70%，有的州TSR≥80%，目前Superpave統(tǒng)一規(guī)范為T(mén)SR≥80%.

　　下面將AASTHO T283的試驗(yàn)方法簡(jiǎn)述如下：用SGC旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀成型6個(gè)試件，試件的孔隙率控制在（7±1）％之內(nèi)。6個(gè)試件按空隙率大致相等分成二組，每組三個(gè)，其中一組采用非條件試驗(yàn)，另一組采用條件試驗(yàn)。非條件試驗(yàn)是將試件放在塑料袋里封好，放入25℃水浴中至少2h后進(jìn)行試驗(yàn)。條件試驗(yàn)是先將試件放在水中加真空（254～660mmHg）5～10min，然后讓試件在常壓下使試件飽水率達(dá)到55％～80％，在（-18±2）℃條件下冷凍處理16h后，放在（60±1）℃的水浴中24h，最后再放入25℃水浴中2h后進(jìn)行試驗(yàn)。所有試件均采用50mm/min的加荷速率測(cè)定間接抗拉強(qiáng)度。當(dāng)兩組試件的劈裂強(qiáng)度比＜80％時(shí)，便認(rèn)為瀝青混合料水敏感性不合格，則應(yīng)添加抗剝落劑并重新進(jìn)行上述試驗(yàn)，直至TSR≥80%時(shí)為止。

　　采用AASHTO T 283方法進(jìn)行制件與試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

　　滬寧路瀝青混合料抗水剝落試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算表　　　　表2

　　從表2試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，一致認(rèn)為質(zhì)量最好的金壇玄武巖集料的抗水損害能力最差，而且不滿足Superpave TRS≥ 80%的要求。為此，我們又重新對(duì)金壇玄武巖進(jìn)行了試驗(yàn)，其結(jié)果如表3所示，抗水損害能力仍不合格，與凈吸附試驗(yàn)結(jié)果比較，也是金壇玄武巖與瀝青粘附性最差，其結(jié)果也是吻合的。

　　滬寧路和Superpave瀝青混合料抗水損害試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算表　　　　表3

　　滬寧路混合料平均TSR為64%，Superpave 混合料的TSR 為70.5%，但也不滿足要求。

　　因此，我們認(rèn)為滬寧路將來(lái)可能的路面損壞主要為水損害破壞。

　　在SHRP研究期間，開(kāi)發(fā)了一種凈吸附試驗(yàn)方法，用來(lái)評(píng)價(jià)瀝青-集料的兼容性。SHRP研究計(jì)劃中評(píng)價(jià)瀝青-集料兼容性采用的是用紫外分光光度計(jì)來(lái)量測(cè)瀝青與集料的粘附性。此方法是基于在瀝青-水-礦料體系中，礦料表面對(duì)瀝青有吸附作用以及遇水后水對(duì)瀝青的置換作用使瀝青薄膜剝落這一特性，將一定粒級(jí)的礦料放入瀝青-甲苯溶液中一段時(shí)間，則會(huì)有一部分瀝青吸附在礦料表面上，之后向?yàn)r青-甲苯溶液中加入一定量的水，那么水就會(huì)對(duì)吸附在礦料表面上的瀝青進(jìn)行置換。這一系列的過(guò)程會(huì)使瀝青甲苯溶液中瀝青的濃度改變，用分光光度計(jì)測(cè)出濃度，即可算出礦料對(duì)瀝青的吸附量及加水后瀝青的剝落量，從而可以計(jì)算出礦料表面上的瀝青的剝落率或吸附率，以表征瀝青與礦料的粘附性。

　　凈吸附試驗(yàn)方法簡(jiǎn)述如下：——準(zhǔn)備瀝青膠結(jié)料甲苯溶液，分出一部分溶液，稀釋，然后用紫外分光光度計(jì)測(cè)定初始吸附讀數(shù)。

　　——將一定量的瀝青甲苯溶液加入小于4.75mm的集料中，并在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng)約6h.——從燒瓶中倒出一部分溶液，稀釋，測(cè)定其6h吸附讀數(shù)。

　　——向燒瓶中加水，再振動(dòng)至少8h，使其充分解吸。

　　——從燒瓶中取出一部分溶液，稀釋，測(cè)定水解吸后的吸附讀數(shù)。

　　——計(jì)算并得出凈吸附百分率。

　　我們對(duì)滬寧路所用的東陽(yáng)、金壇、天王寺、*四種玄武巖與新加坡殼牌瀝青分別進(jìn)行凈吸附試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

　　滬寧路不同集料凈吸附試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算表　　　　　表4

　　對(duì)于滬寧高速公路上所使用的殼牌、埃索和加德士三種瀝青，用同一種玄武巖與其分別進(jìn)行凈吸附試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

　　滬寧路不同瀝青凈吸附試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算表　　　　　　表5

　　分析以上試驗(yàn)結(jié)果可知：滬寧高速公路所使用的瀝青與礦料的粘附性均能滿足凈吸附百分率大于80%的要求。

　　在四種玄武巖中凈吸附百分率最大的為天王寺玄武巖，其次分別為東陽(yáng)、*和金壇，也就是說(shuō)天王寺玄武巖瀝青-集料兼容性最好，東陽(yáng)次之，金壇的瀝青-集料兼容性最差。

　　對(duì)于同一種礦料，不同瀝青的凈吸附百分率由大至小分別為埃索、殼牌、加德士，也就是說(shuō)，埃索與此種礦料的兼容性最好，殼牌次之，加德士最差。

　　由以上試驗(yàn)結(jié)果可以看出，此種評(píng)價(jià)礦料-瀝青兼容性的方法是一種將兼容性量化了的方法，受外界因素干擾較小，同傳統(tǒng)的水煮法、水浸法等方法相比，更具有客觀性，因此是一種較為科學(xué)的評(píng)價(jià)方法，值得推廣使用。但同時(shí)更應(yīng)注意試驗(yàn)條件和試驗(yàn)操作的嚴(yán)格性和統(tǒng)一性，以保證試驗(yàn)結(jié)果的精確。

　　4、結(jié)論

　　（1）瀝青混合料和瀝青路面施工質(zhì)量及一些外部因素可能會(huì)導(dǎo)致瀝青路面剝落，這些因素主要是：路面排水系統(tǒng)不健全，路面壓實(shí)度不足，路面離析以及集料表面粉塵太多等。

　?。?）現(xiàn)行瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范關(guān)于水損害的三個(gè)指標(biāo)，即粘附性大于4級(jí)強(qiáng)度、浸水馬歇爾穩(wěn)定度大于80%，以及簡(jiǎn)化洛特曼法間接抗拉強(qiáng)度比TSR≥70%，存在一些缺陷，還控制不了水損害。

　　（3）AASHTO T 283利用空隙率為7%的試件來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，模擬剛施工好的路面空隙率，更為科學(xué)合理，真空飽水條件更為嚴(yán)密，加上凍融循環(huán)，適合作為南方多雨有冰凍地區(qū)抗水損害的指標(biāo)。

　　（4）添加抗剝落劑能改善和提高瀝青混合料抗水損害能力，但抗剝落劑（液體和石灰添加劑）對(duì)集料和瀝青有選擇性。因此，不能輕易得出某種抗剝落劑不好或是劣質(zhì)產(chǎn)品的結(jié)論，應(yīng)通過(guò)周密的試驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)進(jìn)行篩選。石灰是一種很有效的抗剝落劑，但使用比較困難。

　?。?）即使通過(guò)了AASHTO T283的TSR≥80%的要求，也只表明這種混合料水損害潛在的危險(xiǎn)較小，還要有健全的排水系統(tǒng)、通過(guò)良好的壓實(shí)等其它措施來(lái)保證。

　　參考文獻(xiàn)

　　1、公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTJ032-94）。北京：人民交通出版社。1994

　　2、江蘇寧滬高速公路股份有限公司；江蘇省交通科學(xué)研究所；交通部重慶公路研究所。滬寧高速公路江蘇段瀝青與瀝青混合料路用性能試驗(yàn)與評(píng)估-瀝青混合料路用性能試驗(yàn)與評(píng)估報(bào)告。1998.6