1 概述
　　瀝青混合料在浸水條件下，由于瀝青與石料的粘附性降低導(dǎo)致瀝青混合料的物理力學(xué)性能降低的程度稱作瀝青混合料的水穩(wěn)性。瀝青混凝土的水穩(wěn)性不好容易導(dǎo)致瀝青面層產(chǎn)生嚴(yán)重轍槽，局部松散和坑洞等水損壞現(xiàn)象，因此，長期以來國內(nèi)外部采用不同的添加劑來改善瀝青砼的水穩(wěn)性，且這方面的研究工作始終不斷。
　　為解決瀝青與礦料遇水剝落的問題，國內(nèi)外道路工程師們常采用兩種方法。一是利用堿性材料處理酸性石料的表面，使后者活化。傳統(tǒng)用法是用消石灰水處理礦料，或者直接往拌和室中添 加消石灰或水泥。另一種方法是向?yàn)r青中加入少量液體抗剝落劑，如進(jìn)口的抗剝落劑Berol胺，國產(chǎn)的A型抗剝落劑、AST-3抗剝落劑。PA-3型抗剝落劑在國內(nèi)高速公路上使用得最多。這些液體(粉末)抗剝落劑的初期效果固然不錯，但其長期性能或耐久性如何尚是一個有待研究解決的問題。
　　廣東省是盛產(chǎn)花崗巖的省份，堿性的玄武巖很少，如采用玄武巖作瀝青礦料，成本很高。為此，我公司在同三國道主干線汕(頭)―汾(水關(guān))高速公路上，試驗(yàn)性的采用添加消石灰作抗剝落劑。試驗(yàn)基本達(dá)到預(yù)期的效果。
　　2 礦料性質(zhì)
　　石料是酸性較高的花崗巖，SiO2含量為68.3%。細(xì)集料用的是天然砂和花崗巖石屑，SiO2含量71.1%。采用的填料(礦粉)和消石灰的主要性質(zhì)見表1。瀝青是泰普克AH-70# 。

表1 填料和消石灰的性質(zhì)

　　3 試驗(yàn)
　　3.1 添加消石灰后瀝青性質(zhì)的變化和要求
　　在進(jìn)行瀝青砼混合料設(shè)計之前，先做了瀝青添加消石灰后的物理性試驗(yàn)。見表2。表2的結(jié)果表明，瀝青中加入消石灰后瀝青的針入度下降，軟化點(diǎn)和粘度升高。它有助于改善瀝青砼在高溫下的剝落和推擠。此外，添加合適劑量的石灰可以降低瀝青砼的溫度敏感性，有助于抵抗老化和低溫條件下的抗裂性能。

表2 瀝青的物理性試驗(yàn)結(jié)果

　　根據(jù)美國瀝青協(xié)會的2號手冊(MS-2)，瀝青砼的最佳拌和溫度應(yīng)是與瀝青粘度1.7±0.2P(泊)相應(yīng)的溫度；瀝青砼的最佳壓實(shí)溫度應(yīng)是瀝青粘度的2.8±0.3P相應(yīng)的溫度。按此要求確定AH-70瀝青加入不同劑量石灰后的拌和溫度和壓實(shí)溫度，見表3。

表3 加消石灰的瀝青砼的拌和和壓實(shí)溫度

　　從表3可以看到，消石灰加得愈多，混合料的拌和和壓實(shí)溫度愈高，加入2%消石灰時，混合料的拌和溫度要高達(dá)175℃，如加3%的消石灰，拌和溫度將高達(dá)195℃，顯然將使瀝青容易老化和損壞。
　　3.2 添加消石灰瀝青與石料的粘附性試驗(yàn)
　　將消石灰按劑量加入瀝青中，用水煮法確定瀝青的粘附性，見表4。添加2%的消石灰瀝青粘附性能達(dá)到4級。

表4 加消石灰的瀝青與石料的粘附性

　　3.3 瀝青砼的水穩(wěn)定度試驗(yàn)
　　以抗滑表面層AK-16A為例，按馬歇爾試驗(yàn)確定混合料的配合比，消石灰的劑量是等量替代礦粉。為評定添加消石灰的瀝青混合料的水穩(wěn)定性，測定了AK-16A在最佳含量下的殘留穩(wěn)定度。結(jié)果見表5。

表5 殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果

　　由此可見，摻加抗剝落劑和消石灰代替礦粉后AK-16A的殘留穩(wěn)定度都比較高，均超過規(guī)范75%的要求，具有較好的水穩(wěn)性。且添加2%消石灰的殘留穩(wěn)定比摻抗剝落劑提高12.5%。
　　3.4 間接抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)
　　在室內(nèi)進(jìn)行AK-16A瀝青混凝土試件的間接抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)時，石灰的添加量有0%(對比用)、1%、2%和3%。試驗(yàn)中，石 灰先加入礦粉中進(jìn)行拌和，然后再添加瀝青并拌和均勻。
　　3.4.1 干試件
　　各種瀝青混合料的試件不進(jìn)行濕度調(diào)節(jié)，在25℃溫度下測得 的間接抗拉強(qiáng)度見表6。表中可見，添加消石灰的瀝青混凝土比不添加的間接抗拉強(qiáng)度提高了，添加1%―2%石灰有最明顯的效果。當(dāng)石灰劑量增加到3%時，試件的間接抗拉強(qiáng)度反而降低到與對比試件相似的強(qiáng)度。因此，石灰必須要有適宜的含量。

表6 間接抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果

　　3.4.2 經(jīng)溫度調(diào)節(jié)的試件
　　對于沒有石灰的瀝青混凝土，經(jīng)濕度調(diào)節(jié)的試件在25℃的間接抗拉強(qiáng)度明顯減小，見表6。在破壞試件的破裂面上多數(shù)瀝青膜已從集料上剝離。在25℃時，添加每一劑量的石灰都使經(jīng)濕度調(diào)節(jié)瀝青混凝土試件的間接抗拉強(qiáng)度增加，添加2%石灰混合料的抗拉強(qiáng)度最高(1.7MPa)。
　　綜上所述，在瀝青混凝土中添加石灰必須有一合適劑量，以獲得良好的效果。如果石灰太多會使強(qiáng)度降低和易開裂。
　　3.4.3 濕度調(diào)節(jié)前后瀝青混凝土間接抗拉強(qiáng)度之比
　　用ASTM標(biāo)準(zhǔn)評價，評價時采用相同組成的瀝青混凝土試件溫度調(diào)節(jié)前后的間接抗拉強(qiáng)度之比，要求的標(biāo)準(zhǔn)是75%。見表6，其中加2%石灰的混凝土最好，加1%石灰的混凝土次之，3%石灰達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求。
　　3.5 車轍試驗(yàn)
　　為評定AK-16A的高溫穩(wěn)定性，通過車轍試驗(yàn)，測定摻2%消石灰和摻抗剝落劑的動穩(wěn)定度。試驗(yàn)結(jié)果見表7，由表看出，這兩種AK-16A的動穩(wěn)定度都高于規(guī)范要求的800次/mm。摻消石灰后不影響混合料的高溫穩(wěn)定性。

表7 車轍試驗(yàn)結(jié)果

　　4 小結(jié)
　　4.1 摻加消石灰的瀝青混合料水穩(wěn)性得到提高，說明石灰能改善瀝青與酸性礦料的粘附性。
　　4.2 消石灰劑量以1-2%等量替代礦粉為宜，否則會使強(qiáng)度降低和易開裂。
　　4.3 摻消石灰不影響瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。
　　4.4 考慮經(jīng)濟(jì)因素和工作度，石灰應(yīng)先與集料拌和，然后再與瀝青拌制成