瀝青結(jié)合料的低溫性能概述(二)
溫度裂縫大體垂直于路線方向、裂縫間距變化在數(shù)米至數(shù)十米之間。當(dāng)路面寬度大于裂 縫間距時(shí),還將產(chǎn)生縱向溫度裂縫,從而形成塊狀裂縫。溫度裂縫破壞了瀝青路面的整體性 及連續(xù)性
,水分通過裂縫滲人基層,浸蝕路基,導(dǎo)致路面承載力降低,還為凍融提供了條 件。另外,溫度裂縫對將來加鋪層的影響(反射裂縫)不容忽視,否則病害仍將繼續(xù),直至 重修,從面降低了路面的使用壽命,增加養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。
瀝青路面的低溫收縮裂縫與瀝青結(jié)合料的低溫品質(zhì)及瀝青混合料的溫度收縮性能有 關(guān)H。由于開裂表現(xiàn)為寒冷季節(jié)混合料集料之間的瀝青膜拉伸破壞,然后再導(dǎo)致集料的破 裂。因此瀝青路面的低溫抗裂性能主要取決于瀝青結(jié)合料的低溫拉伸變形性能,瀝青結(jié)合料 的性能起到特別重要的作用,其貢獻(xiàn)率達(dá)到90%。這時(shí)候的混合料非常堅(jiān)硬,混合料的礦 料級(jí)配對抵抗收縮變形導(dǎo)致的開裂無能為力,其貢獻(xiàn)率充其量只有10%。
自20世紀(jì)60年代加拿大率先對瀝青混凝土面層的低溫收縮開裂進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)查研究以 來,路面抗裂與材料低溫性能指標(biāo)一直是國際道路學(xué)界的重要研究內(nèi)容,特別是美國, SHRP Superpave的瀝青結(jié)合料路用性能規(guī)范中明確提出了以瀝青結(jié)合料彎曲蠕變試驗(yàn)(BBR) 的極限勁度模量和m值,即瀝青勁度模量總曲線的斜率,以及直接拉伸試驗(yàn)破壞時(shí)的極限拉伸應(yīng)變作為評價(jià)瀝青低溫性能的指標(biāo),瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)也包括了瀝青路面抗裂能力 的檢驗(yàn)[10.23]。加拿大、日本、澳大利亞及歐洲許多國家也先后在國家計(jì)劃中進(jìn)行了重點(diǎn)研 究。針對瀝青路面溫度開裂問題,各國鋪筑了許多試驗(yàn)路,研究影響溫度開裂的因素,一致 的結(jié)論是:瀝青本身的特性是影響低溫開裂的主要因素,并提出了表征其低溫品質(zhì)的指標(biāo), 這些指標(biāo)包括:瀝青針人度、勁度、針人度指數(shù)門、針人度粘度指數(shù)PVN、低溫延度、弗拉 斯脆點(diǎn)等。
我國在“七五”及“八五”兩個(gè)國家科技攻關(guān)專題中,曾對瀝青及瀝青混合料的低溫性 能作了比較深人的研究。尤其是對影響瀝青路面溫縮裂縫的各種因素,各種重交通道路瀝青 的低溫性能,評價(jià)瀝青及瀝青混合料低溫性能的指標(biāo)等方面作了大量的試驗(yàn)研究。
我國現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ 032―94) 對重交通道路瀝青技術(shù)要求規(guī) 定用15℃延度評價(jià)瀝青的低溫抗裂性能。國家“八五”科技攻關(guān)專題對各種試驗(yàn)方法作了 比較,選擇了10℃延度及當(dāng)量脆點(diǎn)T1.2作為瀝青低溫抗裂性能指標(biāo),既有先進(jìn)性,能反映瀝 青的低溫抗裂性能,又具有實(shí)用價(jià)值,符合我國國情。