SMA沥青混合料的水稳性影响因素分析

当初期矿粉用量过少时，沥青混合料内部缺少足够的矿粉吸附沥青，导致自由沥青的含量较多，集料之间容易出现一定的滑移变形，当矿粉用量逐渐增多时，混合料的水稳定性出现显著的提高，这是由于矿粉用量增多时，可以吸附自由沥青，使得越来越多的自由沥青变成结构沥青，结构沥青膜变厚，增强了沥青与矿料之间的粘附性，提高了混合料的水稳定性。
　　而当矿粉用量过大时，SMA沥青混合料残留稳定度和冻融劈裂强度比出现明显的降低，这是由于矿粉用量过多时，其吸附过多的沥青，导致沥青混合料内部的结构沥青降低，集料与沥青的粘附性降低，使得混合料变得干涩；另外过多的矿粉会使级配变得不合理，多余的矿粉填充在粗集料的骨架空隙中，和细集料一起对骨架结构产生干涉、撑持作用，甚至出现粗集料悬浮于沥青胶浆中的情况，这些都会削弱沥青与矿料之间的粘附性。
　　2.2纤维含量的影响
　　纤维在混合料中起到了很重要的作用，在很大程度上提高了混合料的耐久性、高温稳定性等路用性能。本文在研究时，考察了纤维含量对SMA沥青混合料水稳定性的影响，试验结果如图3所示。
　　图3 纤维含量对水稳定性影响 图4 空隙率对水稳定性影响
　　由试验结果可知，纤维的含量对也存在合理的范围，当纤维含量较少时，沥青混合料的水稳定性较低，表明，由于SMA沥青混合料中的沥青较多，其在纤维含量较少时难以吸附较多的沥青，导致沥青混合料中的自由沥青过多，矿料难以与沥青形成有效的结合，导致矿料与沥青结合料产生剥落。随着纤维含量的增多，SMA沥青混合料中的自由沥青减小，纤维吸收了沥青中的轻质组分，且纤维的加筋作用可以增加沥青的结构型，减小其流动性，提高了沥青的粘度，使得沥青与矿料的粘附性增强。
　　而当纤维用量继续增大时，沥青混合料的水稳定性呈现降低趋势，这表明适量的纤维可以吸收适量的沥青轻质组分，而当纤维含量过多时，其对水稳定性的增加效果不明显，特别是过多的纤维吸收过多的油份，使得沥青变稠，对集料的粘附作用降低。导致SMA沥青混合料的水稳定性下降。
　　2.3空隙率的影响
　　沥青路面的水损害的关键因素是外部的水环境和沥青路面自身的空隙率，在荷载作用下，水很快剥离骨料表面的沥青路面强度，导致迅速下降，松动，孔，裂纹的发生和一系列的破坏。造成路面强度迅速降低，并发生松散、坑洞、裂缝等一系列的破坏。通过制备不同空隙率的试件进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，试验结果如图4所示。
　　最初空隙率较小，浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验均较高，这主要是由于此时混合料的空隙率较小，能够进入混合料内部的水较少，这也就意味着沥青与矿料相剥离的可能性较小，所以此时混合料的水稳定性较好；当空隙率增大时，混合料的水稳定性开始逐渐下降，但下降趋势较缓慢。这可能是因为空隙率变大，进入混合料内部的水增多，使得沥青与矿料之间的粘附性变差，从而混合料的水稳定性开始降低；而当随着空隙率持续增加时，混合料的水稳定性继续降低，且降低趋势变得迅速，指标达不到规范要求；当空隙率增加至7%时，残留稳定度和冻融劈裂试验急剧下降。究其原因，可能是由于混合料空隙率过大，过多的水进入至混合料内部，并逐渐渗入到
　　观察水稳定性的变化曲线，总体上随着空隙率的增大，混合料的水稳定性降低。其原因主要是，由于空隙率越大，混合料的饱水率也越大，进入到混合料内部的水就越多，较大的动水压力使得沥青和矿料容易产生剥离，导致混合料水稳定性的下降。
　　3.结论
　　对SMA混合料水稳定性的影响因素，包括原材料、外加剂、空隙率等进行了详细的试验分析。通过对室内水稳定性试验数据的分析，可得到结论：SMA混合料的水稳定性随着天然砂含量的增加而逐渐降低。表明天然砂含量对混合料的水稳定性具有显著影响。为了保证SMA混合料的水稳定性，天然砂含量不宜超过细集料的40%；矿粉用量对SMA混合料的水稳定性有着显著的影响，过小、过大的矿粉用量都会降低混合料的水稳定性，沥青用量对SMA混合料的水稳定性具有明显的影响，水稳定性随着沥青用量的增加而增强，且当油石比处于合理范围内时，水稳定性趋于稳定。
　　参考文献
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