大粒径透水性沥青混合料最佳沥青用量的确定

·16 ·东 北 公 路 2003 年SMA 混合料最佳沥青用量的确定李洪斌(辽宁省交通科学研究院 ,沈阳 110015)摘 要 分析了 SMA 混合料最佳沥青用量的确定方法 ,探讨了粗集料质量对 SMA 嵌挤 结构 、试件成型方式对 SMA 最佳沥青用量的影响 。

关键词 SMA 嵌挤结构 最佳沥青用量沥青玛蹄脂碎石混合料( SMA ) ,由于能够抵抗 带钉轮胎的磨耗 ,提供更好的抗车辙能力 ,在欧洲已 应用了二十多年 。

SMA 由两部分组成 ,粗集料骨架 和高含量结合料的胶浆 。

粗集料骨架为混合料提供 石与石之间的接触 ,赋予它强度 ,而高含量结合料的胶浆则增加耐久性 。

胶浆由细集料 、矿物填料 、沥青 结合料和稳定填加剂组成 。

在生产和摊铺时的高温 环境下 ,稳定填加剂起到保持混合料中沥青结合料的作用 。

SMA 是嵌挤型的间断级配 ,是一种密实 - 骨架结构的沥青混合料 。

从它的成型机理可以知道 ,SMA 之所以具有较高的高温稳定性 ,是基于含量甚多的粗集料之间的嵌挤作用 。

在高温条件下 , S MA 具有非常好的抵抗荷载变形的能力 。

集料嵌挤作用 的好坏在很大程度上取决于集料石质的坚韧性 、集 料的颗粒形状和棱角性 。

粗集料颗粒的几何形状 、 表面特性对骨架会产生大的影响 ,近似立方体 、表面 粗糙的颗粒使骨架结构能抵抗大的车辙作用 ,而较 多的针片状颗粒会使骨架结构的紧凑性变差或在受 到重荷时 ,针 、片状颗粒折断 ,使混合料过早地产生内部裂缝缺陷 。

因此 ,对于 SMA 来说 ,要求粗集料应使用机制洁净的非吸水性集料 , 石质坚硬 , 耐磨耗 ,外观接近立方体 ,有良好的嵌挤能力 ,必须严格限制集料的扁平颗粒含量 ,符合现行规范关于沥青面层用粗集料质量技术要求 。

在我国 ,由于我们公路部门很少有专门的采石场 ,大部分为集体和个人的小型采石场 ,原材料品种 、产地 、加工水平的不同 ,使得材料质量普遍较差 ,品种杂 、变异性大 ,要想得到完全符合要求的粗集料有一定的困难 ,大部分石 料的外观很难接近立方体 ,含有相当一部分扁平颗 粒 ,这就影响了 SMA 混合料粗集料之间嵌挤结构的形成 。

文章编号:0451-0712(2001)11-0001-05 中图分类号:U414.75 文献标识码:B关于沥青混合料配合比设计确定最佳沥青用量的问题沈金安(交通部公路科学研究所　北京市　100088) 摘　要:讨论了沥青混合料沥青最佳用量的确定方法,介绍了规范的编制思路。

关键词:沥青混合料;沥青最佳用量;规范修订 现在我国正在修订《公路沥青路面施工技术规范》(032-94),其中对马歇尔试验配合比设计方法的争议比较大,这是很正常的,我们作为规范的主编单位特别欢迎对此提出不同意见和建议。

由于规范修订工作还需要较长的时间,而现在有许多看法和做法又没有一个明确的解释,所以在某些单位也出现了一些混乱。

我国规范确定沥青混合料最佳沥青用量OA C 的方法有一个变化过程。

在以前的规范中,我国历来采用日本的方法,即求出全部满足设计技术要求的沥青用量范围,以其中值为最佳沥青用量。

按此方法使用多年来,发现了一些问题,主要是针对高速公路和一级公路,由于采用了高质量的沥青后,在估算沥青用量时,尽管上下变化了5个不同的沥青用量,变化范围达2.0%,稳定度值一般都能满足要求,流值也大都满足要求,但稳定度、密度有时连峰值都未出现,最后决定最佳沥青用量的往往只剩下空隙率一个指标(饱和度也取决于空隙率),而且能共同满足要求的沥青用量范围往往很窄。

所以实际上其相当于现在美国的4%空隙率决定最佳沥青用量的方法,不过那时的设计空隙率范围为3%～6%,中值是4.5%。

另外,空隙率的计算过程,除包括最大相对密度、试件密度、沥青被集料吸收等有所不同外,实质上基本是属于空隙率是唯一指标的体积设计方法。

后来在1994年修订规范时,对此作了修改。

当时的出发点主要是考虑到在所有指标中空隙率是最不容易准确测定的指标,测定方法也没有更好的办法。

这对沥青面层的中下层采用粗粒式沥青混凝土(或沥青碎石)的情况更困难。

所以最佳沥青用量的选择有比较大的随意性。

大粒径透水性沥青混合料(LSPM-30)柔性基层摘要：随着城市交通量的不断增加，沥青路面的早期破坏也越来越严重，为解决路面的抗车辙能力和排水功能，这里简单介绍大粒径透水性沥青混合料在这些方面的优势，通过设计LSPM-30配合比，逐步认识其特点及优点，并将在未来的城市道路中加以应用。

关键词：大粒径沥青混合料基层目前济南市改建、新建城市道路基层主要结构形式是以石灰稳定类和水泥稳定类为主的半刚性基层，其整体强度高、板体性好，使沥青路面具有较高的承载能力，而且材料容易获得，技术成熟，经济性好，对提高道路的整体水平起到重要作用。

但经过一段时间的使用后，会出现不同程度的损害，必须进行改造，以恢复路面的使用功能，可也不能避免反射裂缝及无法排水的缺陷，使铺筑的路面重新面临早期损害的可能。

由于半刚性基层的收缩裂缝及引起的反射裂缝难以避免，材料的致密性无法排出沥青层和反射裂缝中深入的水分，水分的积存造成基层表面的冲刷、唧浆及沥青混合料的水损害。

经过大量研究证明，采用大粒径透水性沥青混合料能够有效地防止发射裂缝的发生，并且能够排出路面结构内部的水分。

另外大粒径透水性沥青混合料具有较高的模量和抵抗变形的能力，可以直接用于旧路补强或新建路的结构层中，缩短道路的封闭交通时间，且很好地解决城市公交车道的车辙问题。

大粒径透水性沥青混合料对于我们而言是个全新的路面材料，从设计理念、级配组成、质量标准到人员水平、设备都有别于普通沥青混合料，为此我们专门邀请了一些专家为我们做技术指导，并搜集了相关资料，认真仔细地研究学习，并通过实验室试验数据分析总结，略有所悟。

1 前期工作结合城市道路急需解决的路面问题，通过学习山东省交通厅公路局发布的《大粒径透水性沥青混合料（LSPM）柔性基层设计与施工指南》，我们确定了以下几个设计目标：（1）能抵抗较大的塑性和剪切变形，承受重载交通的作用，具有较好的抗车辙能力，提高沥青路面的高温稳定性（2）有良好的排水功能，及时排出结构内部的水分（3）有较大的粒径和较大的空隙，有效地减少反射裂缝（4）提高工程施工速度，减少设备投入，降低工程造价（5）选择LSPM-30为研究对象，可以更好的利用当地原材料进行生产。

关于沥青混合料沥青用量的问题
由于攀枝花地质条件比较特殊，周边所产的碎石均含有一定比例的矿物质，其密度较普通石料大。

我段在大修项目中所生产的沥青混合料的密度均大于预算公路工程预算定额中同类材料的密度。

AC-13试验室配合比中细粒式沥青混凝土干密度为2.685，预算定额中的密度为2.351。

以120t/h沥青混凝土拌合机拌合细粒式沥青砼为例进行计算沥青混合料中沥青用量。

预算定额中沥青用量如下：预算定额中1000m3沥青混合料的沥青用量为：122.536吨，油石比为5.22%。

我单位实际沥青用量计算如下：1000m3沥青混合料，混合料密度为2.685 t/m3，沥青混合料重为=1000*2.685=2685吨，沥青用量比例为=5.22%/（1+5.22%）=4.96%，实际施工中1000m3沥青混合料的沥青用量为=2685*4.96%=133.176吨。

故1000m3沥青混合料中沥青用量差值为=133.176-122.536=10.64吨。

浅谈沥青混凝土路面施工中的沥青用量摘要：沥青混凝土路面施工质量涉及的面很广，影响因素很多。

其施工的关键之一是沥青用量的问题。

本文主要研究了沥青路面的沥青用量分析。

关键词：沥青混凝土路面沥青用量1.热拌沥青混合料最佳沥青用量的确定最佳沥青用量应按照《公路沥青路面施工技术规范》确定，热拌沥青混合料配合比设计采用马歇尔试验设计方法确定矿料级配及沥青用量。

以沥青用量为横坐标各项测定标准为纵坐标，绘制关系曲线图。

由相应于最大密度的沥青用量a1，相应于稳定度最大值的沥青用量a2及相应于规定空隙率范围的中值(或要求的目标空隙率)的沥青用量a3，计算三者的平均值作为最佳沥青用量的初始值OAC1，以各项指标均能符合沥青混合料技术标准的沥青用量范围的中值作为OAC2。

OAC1=(a1+a2+a3)／3OAC2=(OACmin+OACmax)／2检查O OAC1值是否界于OACmin与OACmax两值之间．否则调整配比。

由OAC1与OAC2综合决定最佳沥青用量OAC时，必须根据实践经验和公路等级、气候条件按下列步骤进行：一般可取OAC1与OAC2，的平均值作为最佳沥青用量OAC。

对于热区公路以及车辆渠化交通的高速公路、一级公路，可在OAC2与下限OACmin范围内决定，但不宜小于OAC2的0.5％。

对寒区公路及其他等级公路，最佳沥青用量可以在OAC2与上限值OACmax 范围内决定．但不宜大于OAC2的O．3％。

2.改进沥青含量试验的方法沥青含量试验目前一般采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052—2000)的T0722-1993即离心分离法，该方法是将沥青混合料浸泡在三氯乙烯中，通过离心抽提仪分离出沥青和矿料。

该方法操作简便易行唯一不足的是混入溶液中的少量矿粉数量难以精确测定从而影响沥青含量测定的准确性。

规范建议可用压力过滤器回收矿粉．当无压力过滤器时可采用燃烧法测定，甚至可以通过经验估计漏出的矿粉数量这些方法都有其缺陷，首先燃烧法取样数量太少，仅1Oml，而抽提液一般至少3000ml，一方面，由于矿粉在抽提液中的沉淀速度很快．尽管进行了充分搅拌，仍然难以保证10ml有充分的代表性，另一方面这1 Oml中所含矿粉教量测定结果稍有出入(如0.005g) ，就会导致整个抽提液矿粉数量出入1.5g．最终使沥青含量(以混合料1500g为例)偏差O.1％。

土木工程应用技术“湖南省研究生培养创新基地资助项目”；湖南省交通科技计划项目 ，项目编号为201303 作者简介：刘威（1991-），男，河南信阳人，在读研究生，主要从事道路工程方面的研究；1OGFC 沥青混合料最佳沥青用量的确定刘威 1 谭利1 朱琪1（1中南林业科技大学 土木工程与力学学院，湖南 长沙 410004；）摘要：为了确定OGFC 沥青混合料最佳沥青用量，采用了以析漏试验确定混合料的最大沥青用量，以飞散试验确定混合料的最小沥青用量，并对不同集料条件下的最佳沥青用量进行对比，得到了同样油石比条件下级配越粗的混合料最佳沥青用量越大。

随着油石比的增加，辉绿岩的飞散损失更小，且呈现递减趋势，而石灰岩飞散损失呈现递增趋势，临界点在4.48%，而两种材料的析漏损失差别并不显著。

关键词：OGFC ；最佳沥青用量；析漏试验；飞散试验；油石比；1 前言S103线是长沙至浏阳的干线公路，为一条二级公路，现进行大修改造，加铺沥青路面。

本项目结合浏阳市S103大修改造工程，进行防滑降噪路面面层研究，上面层厚4cm ，拟采用中粒式PA-13。

排水路面混合料的最佳沥青用量设计不能采用传统的马歇尔方法，应采取析漏试验确定混合料的最大沥青用量，飞散试验确定混合料的最小沥青用量。

《公路工程沥青与沥青混合料》[1]规定析漏损失不大于0.3%是参考了美国的OGFC 和SMA 后制定的，但是排水路面与OGFC 不是一个概念，故析漏损失不大于0.3%并不适合排水路面。

参照日本和中国的经验，以及通过大量实验研究，确定析漏及飞散损失的最佳值，从而得到最佳油石比。

2 沥青混合料的初试级配表1 初试排水路面矿料级配组成 级配类型 通过百分率（％） 筛孔尺寸（mm ）16.013.29.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 1 100.0 90.0 52.7 19.4 10.1 8.5 7.3 6.4 5.5 4.4 2 100.0 90.052.821.0 11.69.68.06.95.84.7初试沥青用量是根据矿料表面吸附沥青膜厚度确定的。

摘要：大粒径透水性沥青混和料lspm能提高路面的排水性能，从而延长其使用寿命和使用性能。

关键词：大粒径透水性沥青混和料配合比设计施工一、大粒径透水性沥青混和料lspm概述大粒径透水性沥青混和料（largestoneporousasphalt mixes）是指混和料最大公称粒径大于26.5mm，具有一定空隙率，能够将水分自由排除路面结构的沥青混和料，通常用作路面基层。

它采用新的设计理念，用较大粒径（25－62mm）的单粒径集料形成骨架，用一定量的细集料形成填充。

它不同于密集配大粒径沥青混和料（atb），也不同于一般的沥青处治碎石（atpb）。

atb具有良好的骨架结构，空袭率一般在3～6％，不具有排水性能。

atpb粗集料形成了骨架嵌挤，基本上没有细料填充，空隙率很大，一般在18％以上，透水效果非常好，但模量较低，耐久性较差。

大粒径透水性沥青混和料克服了上述两种结构的缺点，借鉴了其优点，具有以下特点：⑴可以抵抗较大的塑性和剪切变形，有较好的抗车辙能力，提高沥青路面的高温稳定性。

特别是对与低速、重车路段，具有明显的抗永久变形能力。

⑵具有良好的排水性能，能够将路面渗水及时排除，避免以下结构层的水损坏，提高了路面的耐久性能。

⑶粒径较大、空隙率较大，能有效的减少反射裂缝。

⑷大粒径集料用量大，矿粉用量很少，减少了沥青用量。

二、lspm配合比设计1、材料要求。

所有的矿料要求无塑性，因为粘土颗粒成分能引起沥青混和料的体积膨胀，在水的作用下容易引起沥青膜与矿料相互剥离。

由于粗集料在沥青混和料中起到骨架作用，其质量和物理性能直接影响混和料的使用性能，因此粗集料要求用坚硬岩石轧制，破碎形式采用锤击式或反击式，细长及扁平颗粒含量不超过15％，压碎值不大于26％，与沥青的粘结力为5级，其他指标应满足《公路沥青路面施工技术规范》（jtg f40－2004）要求。

细集料包括机制砂、石屑和天然砂，大粒径沥青混和料要求使用机制砂和石屑，不准使用天然砂。