热拌沥青混合料的水损害现象是沥青路面早期破坏的主要形式,也是国内外该领域研究的热点。沥青路面的病害类型有泛油、裂缝、车辙、松散等,而水的存在必然加速了路面各种病害类型的形成与发展,这就是沥青路面的水损害。 论文的主要内容包括以下三个方面。第一,研究集料表面特征如表面粗糙度、表面粘土粉末、比表面积、表面孔隙率和孔径分布对集料-沥青粘附强度的影响,因为集料性质显著影响沥青混合料的水稳定性;利用“Texas Freeze-Thaw PedestalTest”试验考察集料化学矿物成分与沥青混合料抗水损害能力的关系;沥青在集料表面的接触角试验验证集料表面构造与沥青在集料表面初始粘附性好坏的关系。第二,用两种不同的材料,即有机材料液体抗剥落剂和无机材料消石灰为抗剥落剂,其用量分别为沥青重量的0.4%和集料重量的1.5%,考察这两种材料对沥青混合料的水稳定性改善效果。第三,根据前面的试验研究,分析沥青-集料粘附及沥青剥落的模式及几种可能的机理,并总结液体抗剥落剂和消石灰改善沥青混合料水稳定性的机理。 本文针对这一问题进行了大量的试验研究,其中微观试验主要是原材料的相关物理化学性能指标,而宏观试验主要是针对沥青混合料,包括评价粘附性好坏的松散沥青混合料试验,如水浸法试验和评价压实沥青混合料残留强度或劲度及抗车辙性能的试验,如常规与浸水马歇尔试验、常规与冻融劈裂试验(AASHTOT283)、浸水车辙试验等。 结果表明,集料较大的比表面积和表面粗糙度、洁净的表面、适当的孔隙率和孔尺寸分布有利于增强沥青与集料的粘附性。相对于碱性集料来说,中、酸性集料的水稳定性更差,而液体抗剥落剂或消石灰能够改善中、酸性集料沥青混合料的水稳定性,相对而言,液体抗剥落剂在工程中的应用更为方便,但工程造价较大,而消石灰的改善效果更为可靠,但其应用过程耗时较长。