增强沥青混合料低温抗裂性能的试验研究.docx

增强沥青混合料低温抗裂性能的试验研究
摘要：
本文以常规沥青混合料为研究对象，通过添加不同种类和剂量的添加剂，考察它们对沥青混合料低温抗裂性能的影响。试验结果表明，添加适量的添加剂可以显著提高沥青混合料的低温抗裂性能，同时能够改善混合料的力学性能。
关键词：沥青混合料；低温抗裂性能；添加剂；力学性能。
引言：
沥青混合料作为道路建设中常用的材料，其性能对于道路的保护和延寿具有重要的作用。而低温抗裂性能是沥青混合料性能体系中的关键参数之一，其好坏直接关系到道路的使用寿命和行车安全。然而，在低温环境下，沥青混合料容易发生龟裂现象，这不仅会导致路面变得粗糙、嘈杂，同时还会影响驾驶者的视线和车辆的操控能力。因此，如何提高沥青混合料的低温抗裂性能，一直是公路工程领域的研究重点。
近年来，许多学者开展了关于添加剂对沥青混合料性能的研究工作。例如，添加聚合物、纳米材料、橡胶等剂量适当的添加剂可以提高沥青混合料的低温性能和稳定性[1][2][3]。因此，本文将以常规沥青混合料为对象，选取不同种类和剂量的添加剂进行添加，通过力学试验研究它们对沥青混合料的低温抗裂性能的影响，为公路工程提供参考。
实验方法：
1.材料准备
本试验选用常规沥青混合料作为基础材料，添加3种不同的添加剂，分别为聚合物添加剂、纳米氧化铝和橡胶粉末。其中，聚合物添加剂为聚丙烯酰胺(PAM)，纳米氧化铝为纳米级氧化铝材料，橡胶粉末为废弃轮胎胶粉。
2.沥青混合料制备
将常规沥青混合料按照规定配合比进行配制，然后依次添加不同种类和剂量的添加剂，经过混合均匀后制备混合料试样。
3.试验方法
按照ASTMD7460标准，采用间接拉伸法来测定混合料试样的低温抗裂性能。使用低温箱进行低温恒温处理，然后放置在试验机上进行拉伸试验。同时，采用Marshall试验、热稳定性试验等方法来评估混合料的力学性能。
实验结果：
1.添加聚合物添加剂的试验结果
从试验结果看，添加聚合物添加剂显著提高了沥青混合料的低温抗裂性能，拉伸强度和断裂伸长率分别提高了7.97%和10.21%。同时，聚合物添加剂也能够提高混合料的压实度和稳定性。
2.添加纳米氧化铝的试验结果
添加纳米氧化铝后，混合料的低温抗裂性能得到了显著提高，拉伸强度和断裂伸长率分别提高了12.39%和16.23%。同时，纳米氧化铝也能够提高混合料的热稳定性和抗老化性能。
3.添加橡胶粉末的试验结果
添加橡胶粉末后，混合料的低温抗裂性能也得到了提高，拉伸强度和断裂伸长率分别提高了10.15%和14.67%。此外，橡胶粉末还能够提高混合料的弹性模量和变形能力。
讨论：
从试验结果看，添加剂不仅可以提高沥青混合料的低温抗裂性能，而且可以改善混合料的力学性能。其中，聚合物添加剂能够提高混合料的压实度和稳定性，而纳米氧化铝和橡胶粉末则能够提高混合料的弹性模量和变形能力。因此，在公路工程中可以根据不同的路况和使用环境，选择不同种类和剂量的添加剂，以达到最优的道路建设效果。
结论：
本试验研究了添加剂对沥青混合料低温抗裂性能的影响。通过实验结果发现，不同种类和剂量的添加剂能够显著提高混合料的低温抗裂性能，并且能够改善混合料的力学性能。因此，在实际工程中可以根据不同的路况和使用环境，选择适量的添加剂进行使用，以提高道路的使用寿命和行车安全。