硫磺改性沥青混合料间接拉伸模量的试验研究

为了探究硫磺改性沥青路面温度敏感性较小的原因,采用不同试验温度下的间接拉伸劲度模量指标来分析混合料的感温性,并用车辙试验和低温约束温度应力试验来验证劲度模量的变化规律。试验结果证明硫磺改性技术可以有效地增大沥青混合料在高温下的劲度模量,而低温下的劲度模量基本不变,从而改善了路面的综合性能。

第1 0卷

第2 7期

2 1 9月 0 0年

科

学

技

术

与

工

程

Vo.1 No 27 S p.2 0 1 0 . e 01

l7— 11 ( 00 2— 820 6 1 8 5 2 1 1 76 1-4

S i n e T c n lg n n ie r g ce c e h oo y a d E gn e i n

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交通运输

硫磺改性沥青混合料问接拉伸模量的试验研究潘勇(深圳市龙岗区建筑工务局，深圳 58 7 ) 1 12

摘

要为了探究硫磺改性沥青路面温度敏感性较小的原因，采用不同试验温度下的间接拉伸劲度模量指标来分析混合料

的感温性，并用车辙试验和低温约束温度应力试验来验证劲度模量的变化规律。试验结果证明硫磺改性技术可以有效地增

大沥青混合料在高温下的劲度模量，而低温下的劲度模量基本不变，而改善了路面的综合性能。从 关键词路面工程中图法分类号沥青混合料硫磺改性 B 间接拉伸劲度模量感温性能

U 1. 1 4 6 27;

文献标志码

硫磺改性技术 2纪 7代在北美地区就曾 0世 0年广泛应用，近年来随着道路石油沥青价格的迅速上涨，硫磺改性的优势也逐渐体现。从国内外已建成的工程实例可以看到：季高温的时候，磺改性夏硫沥青路面很少出现泛油、辙等高温变形；季低车冬

要时间去结晶，因此无法通过直接测量硫磺沥青结

合料的温度敏感性指标来分析，只能通过硫磺沥青混合料的性能来反映。本文将首先通过不同温度条件下的间接拉伸试验，比硫磺改性前后混合料劲度模量，析感对分温性能的变化规律；后，过车辙试验和低温约然通

温的时候，硫磺改性沥青路面也并没有出现比普通沥青路面更多的低温开裂病害，这样看来硫磺改性沥青路面的温度敏感性相对较小。 国内外学者¨2用红外光谱分析仪研究了硫 I应 磺改性沥青的成分和变化，为硫与沥青在一定温认度、间条件下拌和时，时在沥青中形成了氢键和 S—

束应力试验来验证劲度模量的变化特点。

1问接拉伸劲度模量试验沥青混合料的劲度模量可以定义为一种荷载传递的能力 _, 3当劲度模量较大时，面荷载传递

J路的越大，到的损伤越少，受因此，度模量是材料的劲一

H化学键，生了硫醇、产硫醚、亚砜、等官能团，砜这些化学键和化学物质改变了沥青分子间的连接，发生的交联反应使沥青分子链从二维结构变为三维

项综合性能指标。本研究将采用英国间接拉伸

网状结构，沥青中的分子链极性增大，互作用使相增强，使沥青的粘性增加，高温抗流动能力增强。从这些改性机理的研究，以看到硫磺改性不可

劲度模量试验方法 D 2 3 B I 19 )利用 C oe D 1 ( S,9 3, op r

N -1 u 4试验机，量硫磺改性沥青和普通沥青混合 _测料在四个试验温度 (O、0、0 1℃ 2℃ 3℃和 4 o下的间 0C)

同于常见的物理改性，质上是化学改性和物理改本

接拉伸劲度模量，劲度模量指标与温度的关系。分析1 1试验设计 .

性的综合结果，可以推测硫磺和沥青组成的结合料感温性能肯定与单纯的沥青有了很大区别。但是由于硫磺改性是一个相对缓慢的过程，磺微粒需硫2 1 6月 1 00年 0 1到 3收

本试验首先利用普通沥青确定两组级配 ( C 1 A一 3

和 A—2 ) C 5的各自最佳沥青用量，硫磺和沥青的重量比采用 4 6, 0:0根据硫磺与沥青的等体积替换原理，在相同的级配隋况下，定硫磺改性沥青混合料中结合确

作者简介：潘

勇 ( 94 )男， 1 7一，江苏宜兴人，级工程师，究方高研

料(硫磺和沥青)的用量，然后分别成型间接拉伸试件。英国 C oe u 1 oprN一 4试验机能自动采集试验数

向：道路设计与建设管理。Em i 20 pnyn@13 cn — a: 8 agog 6 .o。 l0

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