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与
SHANGHAI HIGHWAYS
不同细集料对沥青混合料性能影响研究
蔡氧
(同济大学道路与交通工程教育部重点试验室',上海市城市建设设计研究院2)
摘要:细集料在密集配沥青混合料中占有重要比例,不同细集料的应用对于沥青混合料的路用性能有着较大的影响,通过
采用不同类型的细集料对不同类型的沥青混合料进行室内试验与分析,并对不同细集料在不同沥青面层中的设计与应用提出
建议。
关键词:沥青混合料;路用性能;细集料;室内试验
0前言
表1Sup19试验结果汇总表
细集料在密集配沥青混合料中所占比重很大
级配
最佳」V. VMA VHA
细集料组合
沥青类型
通常要占到30%以上,对沥青混合料的性能起着举
P/%1/6「/%「/%6
足轻重的作用。对于高等级公路,往往要求针对上
P1913+料石灰岩,4料玄武岩70
4.92{4.014.0971,6
面层的粗集料采用玄武岩、辉绿岩等堅硬石料。对sap1924
3=料石灰岩,4キ料
70
4.84.0114.15171.73
于细集料,《公路沥青路面施工技术规范》在其条文
一半玄武者,一半石灰岩
ip1933:料玄武岩,4F石灰岩「SBS改性青15.5214.015.701724.60
说明山中则指出:应采用石灰岩的石屑。如果使用
同粗集料相同类型的石屑,而石屑中含有较多的
对于Sup19要求"VwA(%)≥13.0%,VFA在
0.075mm以下成分,那就等于使用了非石灰岩成分65%~75%之间。上述3种级配的马氏试验在孔隙率
的矿粉,那是不能允许的。这将造成坚硬类石料加为4%的条件下,Vwa与V=A都符合要求。
工后的剩余细集料不能进行利用。在目前我国公路
考虑到马歇尔击实仪与旋转压实仪的压实效果之
交通呈现出重型化的今天,沥青混合料设计应充分间的差别,根据以往的试验经验,同一用油量情况下两
考虑重载因素,同时对不同集料进行应用研究,以避者的孔隙率之差大致为0.5%,则在孔隙率4.5%的情
免资源浪费。
况下,中面层前2种级配的沥青用量分别为4.7%、
本文采用石灰岩、玄武岩和辉録岩等几种不同4.5%,而第3种级配考虑到空隙率4.5%时,用油量
石料进行粗、细集料组合,通过室内试验,研究不同5.39%,仍然偏大,与前3种级配试验结果相比较,采
类型的粗、细集料对沥青混合料上中下面层路用性取用油量4.8%。利用上述用油量进行动稳定度试
能的影响
验,结果见表2
亵2动稳定度试验结果
玄武岩细集料在中下沥青面层中的试验研究
混合料类型沥青含量序号
动稳定度
平均动稳定
玄武岩作为粗集料在上面层的应用已经十分
/次?mm~1
次
泛,但是作为细集料却运用得较少。因此,尝试在中下
1205
1960
面层的细集料中掺用不同比例的玄武岩,借此来研究
1604
1641
玄武岩细集料对沥青混合料性能的影响
1951
1.1中面层中应用
1299
中面层级配采用Sup~-19,试验时设计3个级配,
1997
对细集料采用不同的组合进行试验。试验方法采用马
歇尔试验方法,双面击实75次。不同组配的试验结果
9-3
8114
6102
见表1。
3806
收稿日期:2010-11-08
在采用轮碾法成型动稳定度试件过程中,发现试
42010上2瑜49
SHANGHAI HIGHWAYS
件表面略为泛汕,若沥青用量分别下降0.1%~0.2%中掺用玄武岩,会造成沥青用量较大幅度的増加,但是
可能更好一些
动稳定度并未明显提高。细集料中无论3-、4料哪种
与在其他相关试验中集料全部采用石灰岩的青采用玄武岩,其动稳定度相差不大
混合料比较,全部采用石灰岩得的最佳沥青含量为
4.5%,采用基质沥青的动稳定度结果为1964次/2辉绿岩细集料在沥青上面层中的试验研究
mm,比本次试验结果略高些。
对于辉绿岩集料,试验中采用3种集料组合方式:
比较上述试验结果可以看出:对于Sup-19-3号级(1)粗集料采用辉绿岩、细集料采用石灰岩;(2)粗、细
配,3料采用玄武岩的情况下,压实难,用油量比全用集料均采用辉録岩;(3)粗集料采用辉绿岩、细集料3
石灰岩细料时增加较多未必可取。Sup19-1和2号料采用辉绿岩,4料采用石灰岩。设计级配采用Sup
级配3料采用石灰岩,4“料用玄武岩或石灰岩与交武13级配,采用旋转压实仪确定最佳沥青用量,旋转压
岩各半,则比Sup-19-3号级配易压实,用油量亦略少。实次数为125次,成型乐力0.6MPa成型试件,然后
由此可见,在沥青路面工程中面层沥青混合料组成设根据4%空隙率来确定最佳沥青用量。对不同组合沥
计中,对细集料掺用一部分玄武岩,其沥青用量与全用青混合料进行的试验结果如表5。
石灰岩者大致持平或略微増加,而在抗车辙性能方面
表5Sup-13不同集料组合旋转压实试验结果表
并没有提高,甚至还略微下降。
组合「沥青用平均空隙
Vra Va=4%时的
1.2下面层中应用
方式「量/%
率Va/
%最佳用油量
ド面层试验级配采用Sup-25,设计2种级配进行
4.19
12.77:67.16
试验,试验方法仍采用马歇尔试验,双面击实75次,按
3,76
13.5172.15
照4.0%空隙率确定最佳沥青用量,并计算4.5%空隙
2,41
13.4582.06
率时的沥青用量。试验结果如表3。
5,27
5.6]66.25
6,10「71.60
表3Sup25试验结果汇总表
3.38
16.17
级配
细棐料组合
编号
rA/%P、/VMx/%V-A/
5.43
13.8160.70
5,35
up25-3=玄武着,“石灰4,9114.4672.281.611.3868,7
1.5
14.4466.18
up2-238F石灰岩、4=玄式1.7「13,5170.411.5113.61167,.07
从表中数据可以看出:
利用上述用油量进行动稳定试验,结果见下表4
(1)采用粗集料辉绿岩、细集料石灰岩得到的最佳
表4动稳定度试验结果
沥青用量为4.22%,此时的矿料间隙率(VMx)为13.
动稳定度值/次?mm'
10%,沥青填隙率(V)为69.36%。矿料间隙率略小
混合料类型沥青类型用油
」23半均值」于 Superpave I的14%要求,而沥青填隙率满足65%
SHS改性沥
65450「4657170615053
Supz5-)
75%范围要求。
70=沥青
633※1163
(2)对于粗、细集料均采用辉绿岩的混合料得到
Sup25-2SBS改性沥青4.5
L85720838623523
的最佳沥青用量为5.54%、矿料间隙率16.13%,沥青
70=沥青
1.41095「1264