集料密度对沥青混合料空隙率影响及应用研究.pdf

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1、第26卷第1期华中科技大学学报(城市科学版)Vo1．26No．12009年3月J．ofHUST．i(UrbanScienceEdition)M矗r．2Oo9集料密度对沥青混合料空隙率影响及应用研究刘涛(1．华中科技大学土木工程与力学学院，湖北武汉430074；2．广东省长大公路工程有限公司，广东广州511431)摘要：空隙率是沥青混合料最重要的体积参数，路面的耐久性要求路面竣工后现场空隙率控制在指定范围。矿料级配、沥青含量和压实度对空隙率的影响早已为人们熟知，但集料密度对空隙率影响的研究少有报道。通过室内试验、理论分析研究集料密度对沥青混合料空隙率的影响规律，

2、在沥青含量不的变条件下，给定级配的沥青混合料的空隙率，随着集料密度的增大而减小，由高密度集料组成的混合料形成近似骨架的密实结构；由低密度集料组成的混合料形成近似悬浮结构。通过对试验路段铺筑的跟踪观测，高、低密度集料铺筑沥青路面在广东省高速公路上成功应用，为集料合理利用及空隙率的准确和可靠地控制提供理论依据，使路面的设计寿命、路面工程投资效益得到保证。关键词：集料密度；沥青混合料；空隙率；高速公路中图分类号：TU535文献标识码：A文章编号：1672．7037(2009)0l108-04沥青路面竣工后的现场空隙率控制在3％～试验(试件击实75次／面)，其中AC．

3、16是现行施6％范围(对密级配混合料)，才能保证路面耐工技术规范级配，GAC一16C是本课题组推荐的，用-】。空隙率若低于3％，沥青在夏天会因受AK一16C是江苏省推荐的。热体积膨胀而导致路面变形，产生车辙；若大于将试验结果分别按三种集料密度和三种级配6％，会大大降低路面的疲劳寿命；若大于8％，路混合料，对空隙率w与油石比之间的关系进面易透水，从而产生水损害；空气也会进入其中，行线性回归分析：加速沥青老化J。可见，空隙率是沥青混凝土VV=0一bXB(1)性能的主要影响因素，将竣工后路面的现场空隙从而得出了集料密度、混合料空隙率和油石率控制在上述范围，是混合料设

4、计和施工的重要比之间的关系：沥青混合料的空隙率与合成矿料任务。因此，必须了解沥青混合料空隙率的影响的平均有效相对密度之间存在递减关系，或者说，因素及其变化规律。人们早已熟知矿料级配、沥一种给定级配的混合料的空隙率，在沥青含量不青含量和压实度诸因素对空隙率的影响。变条件下，随着其所用集料密度的增大而减小。而集料密度对沥青混合料空隙率影响的研究却鲜这一关系我们称之为集料密度对沥青混合料空隙见报道。本文结合“沥青路面配套关键技术研率的影响规律，简称DR1规律。究”项目¨，研究集料密度对沥青混合料空隙率对AC一16和GAC一16C通过回归分析，得知上的影响及其应用效果

5、。述回归公式(1)中的斜率b和合成矿料平均有效相对密度y之间存在线性递增关系：1集料密度的影响AC一16：b=0．0742+1．055xy。，r=0．96(2)GAC一16C：b=0．9981+0．4851×。，r=0．91研究使用了三种密度不同的岩石集料，高密(3)度石料为辉长岩(gabbro)，中密度石料为花岗岩然而对AK．16C，却没有类似的回归结果，但(granite)，低密度石料为凝灰岩(tuf)，加工成单仍然存在w随7增大而减小的规律。粒径集料，用AH-70沥青在实验室配制出AC一16、如前所述，空隙率是沥青混合料最重要的体GAC一16C和AK．1

6、6C三种级配混合料进行马歇尔积参数，空隙率的控制非常重要。因此，这个关系收稿日期：2008．11-03作者简介：刘涛(1970一)，广东河源人，男，高级工程师，博士研究生，研究方向为道路桥梁工程，gdltao@21cn．tom。基金项目：广东省交通厅2006年科研项目“沥青路面配套关键技术研究”第1期刘涛：集料密度对沥青混合料空隙率影响及应用研究·109·对沥青混合料设计具有重大的指导作用。在沥青桥面铺装，可以减轻结构物恒载。在湛江海湾大混合料级配曲线图上，混合料的空隙率随着桥引桥桥面铺装和连接线路面工程中，使用了迄其级配曲线与MDL的距离D的增大而增大，即今

7、遇到的密度最低的凝灰岩，为低密度集料的应VV=(D)(4)用积累了经验。已发现混合料的空隙率w与它所用集料的中密度集料适用于各种混合料，这方面已有密度y之间存在递减关系：很多成功的经验。高密度集料宜用于骨架密实型VV=(y)(5)的各种混合料。近三年来，在广东省的广梧、河龙故对一个给定的，有(D)=(y)，由此和粤赣高速公路，相继用表观密度在3．0g／cm推导出：左右的集料，成功地铺筑了估计超过80km路面，D=F()(6)为高密度集料的应用积累了经验，这些项目采用上式表明，在沥青混合料级配曲线图上，一种GAC型密级配混合料效果良好。混合料的级配曲线，离开MD

8、L的距离由所用集料的密度决定，这一关系