排水性沥青混合料空隙率与连通空隙率相关性研究

计算沥青用量(油石比)及试件的空隙率1 目的与适用范围1.1 按照现行试验规程规定的方法，测定各档集料、矿粉和沥青的相对密度。

2 计算方法2.2 根据表2.3规定的设计级配范围，调整各种集料比例，设计3组不同的初选矿料级配。

初选矿料级配宜以2.36mm 筛孔通过百分率处于设计级配范围中值，中值上下一定范围进行选择和调整。

2.3 对每组初选矿料级配，按照公式(2.3-1)计算集料的表面积A.。

按照公式(2.3-2)计算初始沥青用量(油石比)b p 。

A = (2+0. 02a+0.04b+0.08c+0.14d+0.3e+0.6f+1.6g)/48.74 (2.3-1) 式中A——集料总的表面积；a——4.75mm 筛孔的通过百分率，%；b——2.36mm 筛孔的通过百分率，%；c——1.18mm 筛孔的通过百分率，%；d ——0.6mm 筛孔的通过百分率，%；e ——0.3mm 筛孔的通过百分率，%；f ——0.15mm 筛孔的通过百分率，%；g ——0.075mm 筛孔的通过百分率，%。

b b γ×A ×h =P (2.3-2)式中P b ——沥青用量（%）h ——沥青膜厚度（μm ），h 取值宜为13μm ～14μm ；b γ——沥青的相对密度(25 ℃/25 ℃)。

2.4 按照初选的集料级配和初始沥青用量制作马歇尔试件，一组试件的个数不得少于4个。

2.5 采用以下方法确定排水性沥青混合料试件的空隙率：1 根据相关规范测定排水性混合料试件的毛体积相对密度f γ2 按照公式(2.5-1)计算排水性沥青混合料的最大理论相对密度t γ，当使用纤维时，纤维部分的比例不得忽略；xx b b se x t P P P P γγγγ++++=100100b (2.5-1) 式中t γ——排水性沥青混合料的最大理论相对密度；se γ——合成集料的有效相对密度，按照现行行业标准《公路沥青路面施工技术规范》 JTG F40附录B 中的方法确定；——沥青用量（%）；x p ——纤维用量，以集料的百分数代替（%）；x γ ——纤维稳定剂的相对密度，由供货商提供或由比重瓶法实测得到。

排水沥青混合料级配设计方法优化研究摘要：现有排水沥青路面级配设计都按照规范法进行，没有针对不同道路条件提出更适宜的级配设计方法。

为此本文通过室内试验，分别成型根据规范法、贝雷法、VACF法级配设计的马歇尔试件，并检测其路用性能指标。

结果表明贝雷法设计级配的性能在各个方面比较有优势。

高温稳定性和水稳定性、抗滑能力上，贝雷法设计级配有更好的表现，相对的，在渗水性能上贝雷法设计级配差于CAVF 法设计级配；我国规范方法设计级配在性能上与贝雷法设计级配有差距，但差距在可接受范围内。

0引言排水沥青路面级配设计现有规范方法是采用级配设计曲线通过调整曲线范围试配级配，然后验证，再设计级配的循环过程[1-3]。

20世纪80年代，美国罗伯特·贝雷（Robert D. Bailey）提出贝雷法设计级配。

主要思想是考虑承重，并以合适集料填充骨架空隙[4-5]。

张肖宁教授在90年代提出CAVF法，设计思想是粗集料之间嵌挤形成骨架，以细集料为填充，从而结构上增加沥青混合料的稳定性和力学性能[6-7]。

贝雷法不同于规范法，贝雷法为使粗集料形成嵌挤，粗集料用量是根据松装密度与干捣实密度的体积特征确定[8]。

CAVF法与贝雷法相似点较多，都以设计合理的粗、细集料级配而形成良好的结构为中心，对粗、细集料的和集料密度的再一次定义，以便于提供排水沥青混合料大空隙合理结构[9]。

但三种级配方法哪一种更适合排水沥青路面还未有人做过相应的研究，为此本文通过室内试验，着重研究三种级配设计方法成型的排水沥青混合料试件性能表现。

1、原材料1.1沥青结合料排水沥青混合料由于大空隙结构，对沥青结合料要求较高，因此采用高黏改性沥青，技术指标见表1所示。

表1 高黏改性沥青技术指标检测结果指标单位检测值技术要求试验方法针入度（25℃，100g，5s）0.1mm51≮40T0604-2011软化点（T R&B）℃93≮90T 0606-2011延度（5℃，5cm/min）cm33≮30T0605-2011动力黏度（60℃）Pa·s460000≮200000T0620-2011布氏旋转黏度（170℃）Pa·s1.105≯3.0T0625-2011溶解度%99.9≮99T0607-2011弹性恢复 （25℃） % 98 ≮95T 0662-2000相对密度（25℃） -1.016实测记录T 0603-2011TFOT 后残留物T0609-2011质量变化%+0.630±1.0针入度比（25℃） %86.5≮65T 0604-2011延度 （5℃，5cm/min ）cm 28 ≮20T 0605-20111.2 集料粗细集料均选择玄武岩，矿粉选用石灰岩。

排水性沥青混合料水稳定性研究摘要：排水性沥青路面具有优良的排水性能，本文通过调整排水性沥青混合料的空隙率和沥青种类，研究了其因素变化对其水稳定性的影响，研究中，采用了常规的浸水马歇尔试验和飞散试验进行对比验证。

试验结果表明，但随排水性混合料空隙率的增大，其抗水损害的能力在减小。

采用两种沥青类型时，sbs纤维改性沥青混合料具有良好的水稳定性。

关键词：道路工程；排水性沥青混合料；水稳定性；飞散试验中图分类号：u41 文献标识码：a 文章编号：排水性沥青路面的发明是二十世纪沥青路面从使用型路面向功能型路面转化的重要标志，路面的设计不再只考虑使用的强度、耐久性要求，还必须以路面使用者的安全性、舒适性以及对周围环境的影响作为首要的考虑因素。

排水性沥青路面能将流入路面的雨水通过其结构内部的连通空隙及时排除，铺筑的主要目的是为提高驾乘人员的安全性和舒适性。

排水性沥青路面最重要的特性是大空隙。

由于具有互通的空隙结构，空隙率达巧25%左右，铺筑厚度为4-5cm的路面结构存在着大量有效空隙，雨水降落到路面后可以迅速下渗进入到排水性路面结构层内的空隙中然后通过横向方式排出路面范围，因此雨天路面表面不积水。

由于排水性沥青路面的特性及功能要求，为了达到其目的，对其沥青进行改性是必要的。

在利用改性剂进行改性沥青时，与高粘度改性沥青比较，改性沥青无论从结合料的性能还是从混合料的性能上都与后者有一定的差距，本文借鉴sma的级配设计经验，给混合料中添加了一定比例的纤维，以提高沥青含量，增加矿料表面沥青膜的厚度。

同时本文改性排水沥青混合料的水稳定性能进行了验证。

1改性沥青混合料的制备1.1 原材料要求用于排水性沥青混合料的粗细集料和矿粉质量应满足现行规范的相关规定，对粗集料的要求应具有良好的颗粒形状，质量均匀、洁净、干燥、无风化、无杂质，并且有足够的强度、耐磨耗性、抗冻性、耐腐蚀性、抗冲击性、耐磨光性、抗破碎性以及与沥青的良好粘附性采用纤维等外加剂等材料也应符合相关技术要求。

分类号密级UDC硕士学位论文排水性沥青混合料级配组成设计及性能研究研究生姓名冷真指导教师姓名（职务、职称）陈荣生教授倪富健副教授申请学位级别工学硕士专业名称道路与铁道工程论文提交日期2003年2月论文答辩日期2003年3月学位授予单位和日期答辩委员会主席评审人二○○三年三月硕士学位论文排水性沥青混合料级配组成设计及性能研究研究生：冷真导师：陈荣生教授倪富健副教授专业：道路与铁道工程东南大学交通学院二ОО三年三月A THESIS Presented toThe Academic Committee of Southeast University For the Master Degree of EngineeringThe Design on the Gradation and the Research on the Performance of the Porous Asphalt MixturebyLeng ZhenUnder the supervision ofProf.Chen Rongsheng & Associate Prof. Ni FujianTransportation CollegeSoutheast UniversityMarch，2003摘要近年来，随着我国公路建设的迅猛发展，对道路的使用功能也提出了越来越高的要求。

如何使路面既有足够的耐久性（避免水损害和早期损害）又具有良好的表面功能（防滑、防水漂、抑制溅水起雾、减少眩光、降低噪音）是当前困惑我国公路界的一大难题。

大孔隙排水性沥青路面，因其良好的表面排水、抗滑及降噪功能，日益受到重视。

本文以排水性沥青混合料为研究对象，研究其级配组成、混合料设计及路用性能，以期能对我国排水性路面的研究工作及推广使用提供一些有价值的研究成果。

本文首先分析排水性沥青混合料空隙率的影响因素，通过均匀设计方法设计试验，对混合料的空隙率与各主要筛孔孔径的通过率之间的关系进行回归，找出影响混合料空隙率的关键因素。