JJ0901沥青混合料最佳沥青用量选定图_2011_部课题

沥青混凝土路面施工中沥青用量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

中图分类号:tu37 文献标识码:a 文章编号:

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),3

oac2=(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

２５６中外公路第３４卷第２期２０１４年４月

文章编号：１６７１—２５７９（２０１４）０２—０２５６—０４

大粒径透水性沥青混合料最佳沥青用量的确定

黄俭才１。梁斯１。伍金华２。邬俊峰３。胡国祥３

（１．湖北省荆州市公路管理局，湖北荆州４３４０２０；２．湖北省荆州市恒通路桥公司；３．武汉工程大学交通研究中心）

摘要：大粒径透水性沥青混合料（ＬＳＰＭ）不同于传统沥青混合料，它由较大粒径的集料形成骨架和一定量细料进行填充，形成的单粒径骨架嵌挤连通空隙结构，空隙率较高，难以完全使用常规的马歇尔试验方法确定其沥青含量。笔者参考国内外排水性大粒径沥青混合料沥青用量确定方法，考虑沥青被集料吸收的比例，通过沥青膜有效厚度和集料比表面积初步确定沥青用量，提出了其计算方法，并结合设计空隙率、析漏试验与飞散试验综合确定ＬＳＰＭ最佳沥青用量。关键词：大粒径透水性沥青混合料；析漏试验；飞散试验；有效沥青膜厚度；最佳沥青用量

国内外研究和实践表明：进行沥青混合料设计时，

通过调整混合料材料组成，在充分考虑路面结构层位

功能的基础上，提出采用大粒径的集料，形成骨架结构，来提高沥青混合料的整体强度，以抵抗重载交通作

用下产生的塑性和剪切变形，并且能有效抑制反射裂

缝。大粒径透水性沥青混合料就是基于此思想，同时

考虑路面结构内部排水功能提出的。

大粒径透水性沥青混合料（ＬａｒｇｅＳｔｏｎｅＰｏｒｏｕｓ

ＡｓｐｈａｌｔＭｉｘｅｓ，简称ＬＳＰＭ）是一种新型的沥青混合

料，主要用于半刚性基层上的柔性基层及旧沥青混凝

土或水泥混凝土路面的加铺层。与传统沥青混合料最

大的不同在于采用大粒径的骨架结构，其中９．５ｍｍ

以上的粗集料比例在７０％左右。同时，也不同于一般

的排水式沥青稳定碎石（ＡＴＰＢ）混合料。ＡＴＰＢ中粗集料形成骨架嵌挤，基本上没有细料填充，其设计空隙

率一般大于１８％，适用于排水性基层，但混合料模量

较低且耐久性较差。ＬＳＰＭ通过严格的级配设计，以

单粒径粗集料形成骨架，并采用少量细集料进行填充，

16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075

10010086.684.221.211.171.161.141.131.11

10010010088.219.70.10000

10010010099.986.135.12214.36.73.8

10010010010010091.647.421.19.11.9

10010010010010010099.698.594.186.3

碎石0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0

石屑0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0

机制砂(3-5mm)0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0

石屑(3-0mm)0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0

矿粉0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0

0.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0

100.0100.095.060.044.032.022.516.011.06.0

100.0100.090.045.030.020.013.09.06.04.0

100.0100.0100.075.058.044.032.023.016.08.0

负责：工程设计级配范围级配中值矿质材料 筛孔孔径

碎石

石屑机制砂(3-5mm)

矿粉

混合料矿料合成级配沥青混合料矿料级配设计计算图表

沥青混合料类型：AC-13

校核：计算：石屑(3-0mm)

下限

上限沥青混合料矿质组成材料

各矿质组成材料所占比例

0102030405060708090100

03.482通过量（%）矿料级配曲线图

0.0750.150.3 0.6 1.18 2.36 4.75 9.5 13.2 16.0

筛孔尺寸（mm)

科技情报开发与经济　ＳＣＩ－ＴＥＣＨ　ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ　ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ　２００７年第１７卷第２Ｏ期　文章编号：１００５—６０３３（２００７）２０－０１５４—０２　收稿日期：２００７—０５—１１　大粒径透水牲沥青混合料最佳沥青用量的确定　１问题的提出　张平　（山东省公路检测中心，山东济宁，２７２０００）　摘要：确定了大粒径透水性沥青混合料（ＬＳＰＭ）最佳沥青含量，以满足混合料沥青膜　厚度、设计孔隙率等参数的要求，提高了秦『生基层用ＬＳＰＭ的综合路用性能。　关键词：ＬＳＰＭ；沥青膜；最佳沥青用量　中图分类号：Ｕ４１６．２１７　文献标识码：Ａ　济青高速公路是交通部典型示范化工程，为保证工程质量，提高使　用性能，延长使用年限，山东省公路局决定加大投资，增加柔性基层，使　该路结构形式变为混合式基层。这样就改变了我国高等级公路沥青路面　长期以来的结构单一，即千篇一律地使用半刚性基层沥青路面的局面。　２大粒径透水性沥青混合料（ＬＳＰＭ）　大粒径透水性沥青混合料（Ｌａｒｇｅ　Ｓｔｏｎｅ　Ｐｏｐｏｕｓ　ＡｓｐｈＭｔ　Ｍｉｘｅｓ）是指混　合料最大公称粒径大于２６　５　ｍｉｌｌ，具有一定孔隙率能够将水分自由排出　路面结构的沥青混合料，大粒径透永性沥青混合料通常用作路面结构中　的基层。　现以一实例说明各项指标的计算过程和最佳沥青用量的确定方法：　２　１原材料的运用及技术指标　２．１．１　沥青　沥青选用山东华瑞道路材料技术有限公司的ＭＡＣ７￣改性沥青，技　术要求和检测结果见表１。　表１　所选沥青的技术要求和检测结果表　试验检测项目　规范技术要求　试验检测结果　针人度（２５℃。１０　ｇ，５　ｓ）／ｍｍ　３５～６Ｏ　３８　软化点（环球法）／℃　≥７Ｏ　７１．８　沥青密度／（ｇ／ｃｍ　）　ｌ＿０３２　２．１．２碎石　碎石选用宝山镇中堂石料厂１６．０　ｍｒｌｌ～３１．５　ｍｍ，１０　ｍｍ～２０　ｍｍ，５　ｍｉｌｌ一１０ｍｒｌｌ，３　ｍｉｌｌ一５　ｍｍ碎石和石粉，见表２。　表２所选碎石的性能表　表观　表干　毛体积　集料表　集料表干　集料毛体　集料种类　相对　相对　相对　观密度／　密度／　积密度／　密度　密度　密度　（ｓ／ｃｍ　）　（ｓ／ｃｍ　）　（ｇ，ｃ１１１　）　１６．０ｍｉｌｌ～３１．５　ｍｍ　２．７８６　２．７５７　２．７４１　２，７７９　２．７５０　２．７３４　１０ｍｍ一２Ｏｍｉｌｌ　２．７１Ｏ　２．６８６　２．７６３　２．７０２　２．６８０　２．６６６　５　ｍｍ￣ｌ０ｍｉｌｌ　２．７２０　２．６７５　２．６４８　２．７１３　２．６６８　２．６４２　３　ｍｍ～５　ｍｉｌｌ　２．７１４　２．６４８　２．６０８　２．７０８　２．６４Ｏ　２．６Ｏ２　石粉　２．７１５　２．７０８　２．１．３石灰粉　石灰粉选用山东莒县的，有效钙镁含量为ＩＩＩ级，密度２．７９１　ｅＣｃｍ　，相　对密度２．７９６。　２．２级配设计　根据粗集料，细集料筛分结果，按照《大粒经透水性沥青混合料基层　设计和施工指南》及《公路沥青路面施工技术规范》规定，采用正规方法　确定大粒经透水性沥青混合料柔性基层最佳级配曲线，最终确定各集料　的比例与混合料的合成级配见表３。　根据材料的各种相对密度计算矿料合成相对密度，结果见表４。　１５４　表３各集料的比例与混合料的合成级配表　ｍ（１６．０ｒａｍ－３Ｌ５ｍｍ／￣－ｆｉ－）：ｍ（１Ｏｍｍ４）ｍｍ碑＿石）＇埘（５ｍｎ　１Ｏｍｍ　比例　碎石）＇埘（３ｍｎ　５ｍｉｌｌ碎石）＇埘（石粉）＇埘（石灰粉）＿３∞５：１Ｏ８１　１　筛：Ｅ／，ｍｎ　３７　５　３１、５　２６．５　１９　１６　１３　２　９．５　４．７５　２．３６　１　１８　０．６　Ｏ．３　０　１５　Ｏ　０７　合成级　１ｏｏ　９７．７　８９　６　６３．４　５１　３９　７　２９　６　１８．６　１Ｏ　８　７　８　６．６　４　２　２．９　１　８　配／％　上限，％　１ｏｏ　１ｏｏ　９５　７６　６７　５８　３９　２９　１８　１５　１０　７　６　４　下限／％　１ｏｏ　９０　７０　４０　３４　２８　１９　６　６　３　２　１　１　１　中值／％　１Ｏ０　９５　８２　５　５８．０　５０．５　４３　２９　７．５　１２　９　６　４　３．５　２．５　表４根据材料的各种相对密度计算的矿料合成相对密度　１６．０ｍｍ～　１Ｏｍｍ＾，　５　ｍｍ一　３　ｍｍ一　矿料名称　石粉　石灰粉　３１　５ｍｍ　２０ｍｍ　１０ｍｍ　５　ｍｍ　表观相对密度　２．７８６　２．７１Ｏ　２，７２０　２　７１４　２．７１５　２．７９６　毛体积相对密度　２　７４１　２　６７３　２　６４８　２．６ｏ８　２　７１５　２．７９６　各种集料比例／％　３６　３５　１Ｏ　８　１Ｏ　１　筛孔尺寸／ｍｍ　４　７５　２－３６　１　１８　０．６　Ｏ－３　Ｏ．１５　０．０７５　通过率，％　１８．６　１　０．８　７．８　６．６　４．２　２．９　１．８　ｒｄａ　２．６９５　ｒｍ　２．７４０　２　６２２　ｒｂ　１．０３２　ｒ　１（Ｘ　（ｐ【，，Ｉ　…　．／　）：　１００／（３６／２．７４１＋３５／２．６７３＋１０／２．６４８＋８／２　６０８＋１０／２．７１５＋１／２．７９６）＝２　６９５　为矿料合成毛体积相对密度。　ｒ．＝１００／（ｐｄｒ／＋ｐ０　＋…＋ｐＪｒ　）：　１００（３６／２，７８６＋３５，２．７１０＋１０／２．７２０＋８／２．７１４＋１０／２．７１５＋１／２．７９６）＝２．７４０　为矿料合成表观相对密度。　ｗ，ｍ－１００（１／ｒｓｂ一１／ｒｓａ）＝１００（１／２．６９５—１／２．７４０）－－０．６１％　为合成矿料吸水率，％。　ｃ＝０．０３３ＺＯｘ２－０．２９３　６ｗｘ＋Ｏ．９３３　９－－０．７６７　ｌ　Ｃ为合成矿料沥青吸收系数。　ｒ￣＝ｃｘｒ　＋（１ｑ）ｒ，ｂ＝０．７６７　ｌｘ２．７４０＋（１－０．７６７　１）ｘ２．６９５＝２．７３０　ｒ　为矿料的有效相对密度。　ｒｎ＝ｌＯＯ／（ｐｄｒ．＋ｐｄｒｂ）＝ｌＯ０／（９７．５／２．７３０＋２．５／１．０３２）＝２．６２２　ｒｆｉ为相对于计算沥青用量ｐ　＝２．５％时沥青混合料的最大理论相对密　度。　２．３沥青混合料与马歇尔试验　在确定级配后确定混合料的最佳沥青用量。可按以往的设计经验，　选定３个沥青用量为２．５％，３．Ｏ％和３．５％的沥青混合料进行试验。沥青混　合料试件成型方法采用马歇尔击实法（见表５），试件成型后的沥青混合　料试验，计算得出试验结果，见表６。　孔隙率的计算：　ｖ＝ｚｒｄ２ｈ／４＝３．１４ｘ１５．２４２ｘ９．４７／４＝１　７２６．５９Ｃｍ３　＝ｍ／ｖ＝３　７７７．８／１　７２６，５９＝２．１８８　ｍ　：（１一ｒｆ　）１００＝（１－２．１８８／２，６２２）１００＝－１６．５％　根据ＪＴＪ　０５２－－２０００（Ｔ　０７３３－－２０００）实验方法对ＬＳＰＭ混合料进行　肯塔堡飞散和谢伦堡析漏试验，其结果见表７。