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基于多伦南部地区安山岩的沥青混合料水稳定性研究

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图1 岩样X射线衍射图谱
表1 试验用矿料级配
筛孔mm
19 16
通过率%
100 87.8
13.2 75.9
9.5 59.2
4.75 35
2.36 26
1.18 19.4
0.6 14.5
0.3 10.8
0.15 8.1
0.075 6
表2 集料密度测试结果汇总
粒径 mm
毛体积相对密度 平均值
16
2.573
2013年第1期 (1月上) 《交通世界》 119
矿料级配及密度
矿料级配采用SAC-20，考虑到马
歇尔试验级配的均匀性及称料可行性， 19mm筛孔通过率设计为100%。
密度试验方法根据现行JTG E422005执行。按照标准筛筛分成单档集 料进行密度试验，2.36mm以上粒径的 集料按照网篮法T0304-2005测试表观 相对密度和毛体积相对密度；0.6mm和 1.18mm档细集料按T0330-2005中坍落 筒法测毛体积密度，采用T0328-2005 测试表观密度，0.3mm、0.15mm和 0.075mm及矿粉均采用李氏比重瓶法 测定表观密度。
安山岩岩性特征
拟定料场位于多伦南部，该区经 燕山早期构造运动的影响，沿地轴边缘 大断裂继续活动，伴随有大量的岩浆喷 发，造成大面积的火山岩覆盖。施工前 期现场踏勘表明，该地区广泛分布有灰 褐灰色岩石，色率30%，为中性偏基 岩类。斑状结构，斑晶为斜长石，属于 岩浆岩中的喷出岩。岩石坚硬，岩体 较完整，易开采，距路线较近，运输 条件便利，料场踏勘时将该料场初步 确定为沥青混凝土面层石料场。为避 免现场岩性鉴定出现偏差，利用X射 线衍射仪对岩石样本进行分析，样本 XRD图谱见图1。
2.6786
2.6712
2.7272
表干相对密度 平均值 2.6129 2.5990 2.6020 2.6099 2.5913 2.5887 2.5836 /
/
/
/
表3 沥青混合料理论密度计算结果
γsb
γsa
γse
3.2
3.6
3.8
4.2
4.6
5.0
2.5766 2.6821 2.6747 2.5413 2.5270 2.5129 2.4992 2.4857 2.5766
因集料吸水率较小，适宜采用现 行规范理论密度计算公式计算理论密 度，在设计空隙率3%～5%内，各体积 参数均满足设计要求。也进一步验证了 吸水率较大集料在采用现行规范理论密 度计算公式时，需进行修正。
残留稳定度试验
残留稳定度是评价沥青混合料水 稳定性的一个技术指标，本试验选用浸
图2 马歇尔击实试验曲线
图1显示，岩石结晶程度好，主要 矿物成分为角闪石和中性斜长石，次要
矿物成分为辉石等。XRD分析结果与现 场鉴定结果吻合，故该岩石可定名为安 山岩。
混合料水稳定性能
根据设计文件，沥青采用SBS改
性沥青I-C，并在沥青混合料中掺加抗 剥落剂，使沥青混合料水稳定指标满足 要求，即：残留稳定度大于80%，冻 融劈裂强度比大于75%。为检验沥青 混合料水稳定性，拟定两种试验方案： （1）SBS改性沥青加0.4%液体抗剥落
沥青混合料最大理论相对密度采
用计算法，即按照JTG F40-2004附录 B5.9进行计算，沥青相对密度取1.03， 沥青混合料理论密度计算结果见表3。
马氏击实试验
沥青混合料马氏试验结果见表4及 图2。
根据以上试验结果及设计要求， 取矿料间隙率最小时对应的油石比 4.11%作为最佳油石比。相应的空隙 率为4.7%（设计要求3%～5%）， 沥青饱和度为61%（设计要求 55%~75%），矿料间隙率为12.4% （设计要求大于12%），均满足设计 要求。
13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6
2.555 2.557 2.568 2.544 2.530 2.520
0.3
/
0.15
/
0.075
/
矿粉
/
吸水率 平均值 1.5464 1.7295 1.7511 1.6366 1.8673 2.3012 2.5358 /
/
/
/
表观相对密度 平均值 2.6797 2.6729 2.6771 2.6806 2.6707 2.6870 2.6917 2.6965
H现代公路 IGHWAY
基于多伦南部地区安山岩的沥青混合
料水稳定性研究
文/鲍 澍 付景文 杨建国
沥青混合料的水稳定性是指由于水 的置换作用，致使沥青从集料表 面剥离的程度，是影响沥青混凝土路面 抗水害性能和耐久性能最重要的因素之 一。长期公路工程实践经验表明，提高 沥青混合料水稳定性的关键在于提高沥 青与矿料的黏附性。当沥青品种、混合 料级配以及其他条件一定时，母岩的品 质直接决定沥青混合料水稳定性。对于 公路建设而言，一方面要选择高品质的 原材料；另一方面还要综合考虑岩性、 运距、运输条件、开采条件和造价等因 素。作者结合某在建高等级公路，通过现 场踏勘、室内试验和比选论证，深入研究 了多伦南部地区安山岩作为集料母岩时， 沥青混合料的水稳定性能，以期为该地区 路面石材选择提供决策依据，也为今后公 路建设料场勘察提供科学依据。
118 TRANSPOWORLD 2013No.1 (Jan)
表4 沥青混合料马氏击实试验
油石比 %
密度 实际密度 g/cm3
理论密度 g/cm3
3.4
2.3562
2.5413
3.8
2.3764
2.5270
4.2
2.4027
2.5129
4.6
2.4006
2.4992
5
2.4052
2.4857
最佳油石比：4.35%
空隙率 VV
（%） 7.28 5.96 4.39 3.94 3.24
矿料间隙率 VMA
（%） 11.56 11.15 10.51 10.93 11.10
饱和度 VFA
（%） 37.02 46.55 58.25 63.91 70.82
干密度
g/cm3 2.2788 2.2894 2.3059 2.2950 2.2907
剂；（2）SBS改性沥青加+0.4%液体 抗剥落剂（热老化6h后）。
实验中填料采用石灰岩质矿粉， 粗集料和细集料均采用同一加工厂， 母岩为安山岩。抗剥落剂采用修远道 材液体型抗剥落剂，掺量为沥青质量 的0.4%。掺加方法为，先将沥青加热 到165℃，再在沥青中加入设计质量的 抗剥落剂，用玻璃棒或玻璃温度计搅拌 5min，混合均匀后倒入纸质盒中，待 冷却后放入冰箱备用。

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沥青混合料水稳定性试验方法剖析

沥青混合料水稳定性试验方法剖析

第１ （ 期 总２ Nhomakorabea８期） ０
山西交 通科技
Ｎｏ． １
Ｆｅ ｂ．
２ 年 ２月 ０ １ １
Ｓ Ｎ ＨＡ ￣ Ｓ Ｉ ＮＣ ＆ Ｔ Ｃ ＣＥ Ｅ Ｅ ＨＮＯＬ ＯＧＹ ＯＦ Ｃ ＯＭ Ｍ Ｕ Ｃ Ｉ ＮＩ ＡＴ ＯＮＳ
沥青混合料水稳定性试验方法剖析
王 云 彤
（ 山西临汾 公路 分局 曲沃公路 段 ， 山西 曲沃 ０ ３０ ） ４ ４０
的坑槽 、 挤变 形等 现象 。 推 另有人 认 为闭 沥青混 合料 水稳 定性 与 空 隙率大 ，
内部 及集 料尖 部抗 裂纹 生 成才是 早期 水破 坏 的 内在
决定 性 因素 。提 高混合 料 表面抗 裂纹 生成 才 能从 根 本上 解决 路 面早 期水破 坏 的 问题 。 ２ 沥青 混合 料黏 附性 试验 评价
程 中 ，表 面 的集料 尖端 会 被刺破 沥青 层而 形成 水进 人 的通 道 ， 对 于 内部 的 混合 料 ， 于车 轮 的作 用 ， 而 由 集料 和 集 料之 间的 微弱 错 动 而形 成 沥 青微 裂缝 ， 使 水进 入形 成剥 落 。
总 之 ，空隙 率及 动水 压力都 是加 速路 面早 期 破 坏形 成 的外部 因素而不 是 决定性 内部 因素 ，混合 料
效 。
关 键词 ： 水稳 定性 ； 动 ； 融 ； 裂 震 冻 劈 中 图分 类 号 ： ４ ４ Ｕ １ 文献 标 识码 ： Ａ
文章 编号 ：０ ３ ２ （０ ）１０ １－ ２ １ ￣－ ５ ８ ２ １ ０ － ０ ７ ０ １ － －
沥青 混合料 的抗 水损 害 能力是 决定 路 面 的水 稳 定性 的根本 因素 ， 它主要取 决于矿料与 沥青 的相互作
低噪声沥青混合料的水稳性研究

低噪声沥青混合料的水稳性研究


沥青 路面水损害是指沥青路面在存在水分 的条件 下 ， 过交通荷 载和温度胀缩的反复作用 ， 经 致使 沥 青 的粘结力丧失 、 强度下降从而发生路面的破坏 。 沥青 路 面 上 直 接 表 现 出来 的 水 损 害 有 以下 几
种：
注： 粉 、 矿 消石 灰 、 泥 均 过 Ｏ０ ５ ｍ 筛 。 水 ．７ ｒ ａ
２ 原材 料检验
水 泥 或 消 石 灰 代 替 一 部 分 矿 粉 ，要 满 足 沥 青 混 合 料 中 对 矿 粉 细 度 的要 求 ， 小 于 ００ ５ｍｍ 的 即 ． ７ 含 量 为 ７ ％ ～１０％， 验 所 用 消 石 灰 及 水 泥 均 过 ５ ０＇ 试 ００５ｍ 筛 ； ．７ ｍ 消石 灰 的 钙镁 含 量 满 足 Ⅱ级 以上 （ 借 鉴 石 灰 工 业 废 渣稳 定 土 所 用 的 石 灰 质 量 要 求 ）用 ，
比见 表 ６所 列 。
表 ６不 同抗剥落措施 沥青混合 料最佳油 石比一 览表
采取不同剥 落措施后 ，沥青混合料 的路用 性
从 表 ４中可 以看 出不 同添 加 剂 对 沥 青 混 合 料 的水 稳 性 都 有 不 同程 度 的改 善 ， 中 ２ 其 ％消 石灰 和 ｌ ％水 泥对 混 合 料水 稳性 的改 善效 果 最 优 。 能表 见 表 ７所 列 。 表 ７的试验 数据表明 ，采用消石灰或水泥代
表 ５ 沥青与集料 的粘 附性试 验结果 一览表
比 ／ ｌｊ ％
图 １ 不 同 抗 剥 落 措 施 沥 青 混 合 料 析 漏 试 验 结 果 曲 线 图
从图 １ 中可 以看 出 ，不 同抗剥 落剂对 沥青 的 吸
附能力 的影 响不 剥 落 剂对沥 青析漏 率影 响很 小 ，随着 油石 比的增
基于残余模数的沥青混合料水稳定性评价

基于残余模数的沥青混合料水稳定性评价


注： ５中残余摸数 为浸水 马歇尔模数与马歇尔模数之比． 表
各级配冻融劈裂抗拉强度 比、 残余模数和残余
稳定度的关系见 图 １ ．
表 ４ 浸水 马歇 尔试 验 结果
冻 融劈 裂 抗 拉 强 度 比 残 留模 数 残 留稳 定 度
图 １ 试 验 数 据 分 析 图
从图 １ 以看 出， 级配冻 融劈裂抗拉 强度 可 各 比、 残余模数和残余 稳定度 的变化趋势是相似的 ， 这说明浸水马歇尔试验 与冻融劈裂试验在评价沥
沥青混合料配合比设计方案见表 ２ ． 浸水马歇尔试验 ： 按照《 公路沥青及沥青混合 料试验》 ＪＪ ５ －２０ ） （Ｔ ２ － ０ 规定 的方法制作标准 马 ０ ０ 歇尔试件 ， 试件正反面各击实 ７ 次． ５ 将试件分为两
组试件在 ６ ａ水浴中恒温保养 ４ ｈ ０Ｉ ＝ ８ 后测其马歇 尔稳定度 Ｍ 及流值 Ｆ Ｊ Ｓ Ｌ ’．
摘 要 ： 为 了更科学的对沥青混合料的水稳定特性进行评价 ， 于我 国现行规范的试验方法， 基 分别 通过 冻融 劈 裂与 浸水 马 歇 尔对 比试验 ， 不 同类 型 沥青 混 合料 试件 的 水稳 定 性 进行 了研 究 对 分析． 究表 明， 研 利用残余模数对沥青混合料水稳定性进行评价是科 学可行 的． 基于本文研究成
１ １ 试 验 材料 ．
原因之一 ， 因此 ， 对沥青混合料 的水稳定性能进行 研究对预防我国沥青路面早期破坏的发生、 延长其
试验采 用辽河 沥青 厂产 Ａ Ｈ一 ０号道路石油 ７ 沥青 ， 主要技术 性能指标见表 １ 粗细集料采用 的 ． 是辽 阳小屯永利采石厂产石灰岩质碎石和机制砂 ，
第 ４期
王 延龙 ， ： 于残 余模数 的沥青 混合 料水 稳 定性评 价 等 基
沥青混合料高温稳定性评价方法研究

沥青混合料高温稳定性评价方法研究

中国公路学会２００４年学术年会论文集的区分率。

例如仅从动压力角度考虑，Ｉ一２比Ｉ一１大１６．６％，Ｉ一３比Ｉ一２大６．ｏ％；但由于累积永久变形量Ｓ０为Ｉ一２比Ｉ一１大１０．６％，Ｉ一３比Ｉ一２小４８．ｏ％；则其动抗压强度ＤＣＳ为Ｉ一２比Ｉ一１仅大６．７％，而Ｉ一３则比Ｉ～２大３６．５％。

表明其结果受累积永久变形量ｓ。

的影响较大。

图４不同级配沥青混合料的动稳定度图５不同级配沥青混合料的动抗压强度此外，在计算动抗压强度的公式中关于动压力的算法问题，考虑到现行规范中仅取整个碾压过程最后１５ｍｉｎ的变形量来计算动稳定度，存在永久变形量大、动稳定度亦大的不合理情况，因此提出了式３来计算动压力，可充分反应碾压结束时的最大永久变形量对动稳定度的影响，如表３中ＤＰ的计算结果，比越大、则ＤＰ越小，与路面上车辙越大抗高温性能越差的实际情况相一致，同时也使动抗压强度ＤＣＳ在评价路面的高温性能时兼顾了行车速度、累积变形量和最大永久变形量等因素，使这一高温陛能评价指标更趋合理性。

４结语（１）现行《公路沥青及沥青混合料试验规程》规定的动稳定度计算方法仅考虑了压实沥青混合料后１５ｍｉｎ的永久变形率，缺乏对全过程的累积变形量和最大永久变形量的考虑，使动稳定度指标在评价沥青混合料的高温性能时存在较大的局限性。

（２）依据公式（２）和公式（３）计算的动抗压强度ＤＣＳ综合考虑了行车速率、累积变形量和最大永久变形量等因素，使这一高温性能评价指标与工程实际中车辙形成规律相一致，较之原指标更趋合理性。

（３）动抗压强度ＤＣＳ指标的提出，有效避免了图１中高温性能差别明显而动稳定度基本一致的不合理情况，使之对沥青混合料高温性能的评价具有更好的区分率。

参考文献１．交通部．公路沥青路面施工技术规范［Ｓ］．北京，人民交通出版社，２００２２．交通部．公路工程沥青及沥青混合料试验规程（Ⅲ０５２－－２０００）［Ｓ］．北京，人民交通出版社，２０００３．沈金安．沥青及沥青混合料路用性能［Ｍ］．北京：人民交通出版社，１９９３４．郝培文等．不同沥青用量与级配组成对沥青混合料抗车辙性能的影响．西安公路交通大学学报，Ｖ０１．１８Ｎｏ．３（Ｂ）．１９９８．０７．１９９—２０２５．彭波，田见效，陈忠达．Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ沥青混合料路用性能．长安大学学报，Ｖ０１．２３Ｎｏ．５．２００３．０９．２１—２３６．Ｅ．Ｒ．Ｂｒｏｗｎ，ＳｔｅｐｈｅｎＡ．Ｃｒｏｓｓ．“ＡＳｔｕｄｙｏｆＩｎ—ＰｌａｃｅＲｕｔｔｉｎｇｏｆＡｓｐｈａｌｔＰａｖｅｍｅｎｔｓ”，ＰｒｅｐａｒｅｄｆｏｒＰｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎａｔｔｈｅＡｎｎｕａｌＭｅｅｔｉｎｇｏｆｔｈｅＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎｏｆＡｓｐｈａｌｔＰａｖｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｔｓ，ＮＣＡＴＲｅｐｏｒｔＮｏ．１９８９—２７．Ｌ．ＭｉｅｎＣｏｏｌｅｙＪｒ．，ＰｒｉｔｈｖｉＳ．Ｋａｎｄｈａｌ，Ｍ．ＳｈａｎｅＢｕｃｈａｎａｎ，ＦｒａｎｋＦｅｅ，ＡｍｙＥｐｐｓ．“ＬｏａｄｅｄＷｈｅｅｌＴｅｓｔｅｒｓｉｎｔｈｅＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓ：ＳｔａｔｅｏｆｔｈｅＰｒａｃｔｉｃｅ”．ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＥ—ＣｉｒｃｕｌａｒＮｏ．Ｅ—Ｃ０１６．ＲｅｐｏｒｔＮｏ．２０００—７～∞一。