改性多孔沥青混合料水稳定性与损伤规律

摘要

为了提高季冻区多孔沥青路面的使用质量，减轻路面冻融损伤，采用掺入玻璃纤维、硅藻土和沥青路面旧料改善多孔沥青混合料性能。分析不同材料掺量的多孔沥青混合料在冻融循环下的抗压强度、空隙率及应变变化，并考虑不同材料与不同材料掺量对多孔沥青混合料水稳定性的影响；基于损伤力学理论，以抗压强度为指标表示强度率，研究改性多孔沥青混合料的冻融损伤演化规律；基于CT无损检测与数字图像处理技术，分析玻璃纤维多孔沥青混合料冻融前后空隙数量与空隙面积的变化规律。结果表明：随冻融循环次数的增加，混合料抗压强度降低，而空隙率与应变呈上升趋势；具有掺量0.7%玻璃纤维、掺量15%沥青路面旧料、掺量25%硅藻土和掺量15%沥青路面旧料及加20%硅藻土这4种多孔沥青混合料水稳定性能最好，其中：玻璃纤维的改性效果最佳；掺入不同掺量玻璃纤维、15%掺量硅藻土与15%掺量沥青路面旧料均能减轻多孔沥青混合料的冻融损伤，但掺入硅藻土再生及多孔沥青旧料的混合料损伤程度均较大，损伤前期强度较高，更适用于短时冻土区；与硅藻土再生多孔沥青混合料相比，玻璃纤维多孔沥青混合料、再生多孔沥青混合料与硅藻土多孔沥青混合料经历了长时间的快速损伤期、短时间的损伤稳定期与损伤发展期；玻璃纤维掺量较低的试样空隙数量增加，平均单个空隙面积减小，而掺量较高的试样表现相反。

关键词

道路工程 / 多孔沥青混合料 / 改性 / 水稳定性 / 冻融损伤 / 细观特征