底面层密级配沥青稳定碎石(atb25)配合比试验研究

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1、底面层密级配沥青稳定碎石(ATB25)配合比试验研究：由于目前ATB25用于高速公路底面层并没有成熟的工程级配范围，本文在分析ATB25和LSM25级配范围的基础上，设计出4条级配曲线，并分别采用传统马歇尔设计法和Superpave设计法进行配合比设计。　　关键词：ATB25配合比设计Superpave推荐级配范围　　Abstract:duetotheATB25atpresentforthehighatureengineeringgradationrange,basedontheanalysisoftheATB25andLSM25gradationrange,andon

2、thebasisofarticle4gradationdesigncurve,andthetraditionaldesignmethodrespectivelyMarshallandSuperpavedesignmethodforthemixdesign.　　Keyendedmixtureratiodesignofthegradationrange　　　　　　：S611：A：　　密级配沥青稳定碎石ATB（AsphaltTreatedBase）是一种在国外广泛应用的柔性基层材料，与半刚性基层相比，具有刚度较小，抗剪强度、抗弯拉强度和耐疲劳性较高，不易产生收缩开裂和水损害等

3、特点；与传统的用于面层的沥青混凝土相比，它是针对于基层设计的一种材料，粒径偏大、级配偏粗、沥青用量偏少，对原材料的要求相对于面层偏低；与沥青碎石相比，细集料和填料用量较多，级配和原材料要求相对较高。　　鉴于沥青稳定碎石的材料特性，如何将其应用于我国半刚性基层为主的沥青路面结构已成为一个重要课题。因此，在基层与面层之间设置一层过渡性结构的想法应运而生，即利用沥青稳定碎石下面层延缓基层裂缝向中、上面层反射从而提高路面的抗车辙能力。　　本文根据京津二通道路面设计文件中提出的路面结构形式：5cmSMA16＋6cmAC20（改性）＋9cmATB25，选定合理的沥青稳定碎石矿料级配

4、，分别按照马歇尔设计方法和Superpave设计方法进行配合比设计。　　一、级配范围的分析　　由于目前ATB25用于高速公路底面层并没有成熟的工程级配范围，首发公司在2007年2月14日组织的高速公路沥青路面研讨会上，相关专家推荐密级配沥青稳定碎石（ATB）配合比设计宜考虑采用《公路沥青路面设计规范》（JTGD50－2006）条文说明中LSM的级配范围。　　因此，我们在进行ATB25矿料级配曲线的设计时，兼顾了《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40－2004）中ATB25的级配范围和《公路沥青路面设计规范》（JTGD50－2006）条文说明中LSM的级配范围，参见图

5、1。　　　　　　从图中可以看出，ATB25和LSM25级配范围与AC25相比偏粗，且“S”型更显著。另外，ATB25和LSM25级配范围的差异主要体现在19mm～26.5mm这一档料上，ATB25比LSM25明显偏多。　　二、矿料级配组成设计　　本研究提出四条ATB25矿料级配设计曲线，参见图2。其中，ATB-1靠近《公路沥青路面施工技术规范》中ATB-25级配范围的中值；ATB-2靠近《公路沥青路面设计规范》条文说明中LSM－25级配范围的中值。ATB-3和ATB-4分别对ATB-1和ATB-2级配曲线进行了调整，即ATB-3和ATB-4的级配分别相对ATB-1和AT

6、B-2而言，5～10mm规格的集料偏多而天然砂和矿粉偏少，体现在级配曲线上为小于等于4.75mm的矿料通过率偏低。　　　　　　　　三、大、小马歇尔成型方式对比　　1、试件成型状况对比　　在大、小马歇尔试件的成型过程中，我们发现：搅拌后的ATB混合料与普通沥青混凝土相比，粗集料偏多，细集料偏少；在小马歇尔试模中插捣时，ATB混合料更容易离析，造成击实后的试件一面细集料较多、另一面粗集料较多的现象，与大马歇尔试模相比，ATB混合料受小马歇尔试模的边界影响更为显著。　　另外，通过对相同级配、不同油石比下的大、小马成型试件对比，我们发现：大马试件表面稍有击碎现象，不同油石比的试

7、件表面击碎情况差异不大；小马试件表面击碎情况较严重，尤其是油石比较小的试件表面击碎情况更为严重。不同级配反映了同样的规律。　　2、试件体积指标对比　　如表1所示，对不同击实试件大小、不同油石比的体积指标进行对比。　　　　　　由上表可以看出：随着沥青用量的增加，大小马歇尔的体积指标差异越来越小，甚至在油石比为4.6％时各项指标十分接近。这说明当油石比较小时，混合料的均匀性更难保证，而小马试件边界约束的影响更较大，使得小马试件难以密实，得到的密度必然小于大马成型试件；反而言之，油石比较大时，大小马试件对体积指标几乎没有影响。　　3、试验标准差