天然砂对沥青混合料的性能影响

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1、材料研究与应用广东建材2014年第5期天然砂对沥青混合料的性能影响邓伟东徐志辉(广东建粤工程检测有限公司)【摘要】本文参照UTGF40—2004》热拌沥青混合料配合比设计方法，通过多种天然砂掺量做配合比设计，对比各种混凝土性能指标，探索掺加天然砂对沥青混凝土性能的影响。【关键词】沥青混合料、配合比、细集料、天然砂、性能1概述沥青混凝土细集料主要有机制砂、天然砂、石屑。机制砂粗糙、洁净、棱角性好，非常适合应用于沥青混凝土的生产，但是机制砂价格较高，工程成本较高，并没有广泛使用。石屑主要是石料破碎过程中产生的表皮、棱角和粉末，含粉尘多，

2、强度低，扁片和碎土含量高，施工性能差，难以压实，路面残留孑L隙率大，但棱角性好，与沥青粘附性较好，而且价格低廉，取材方便，广泛应用于沥青混凝土的生产。天然砂按其产源不同，可分为河砂、海砂和山砂。山砂表面粗糙，颗粒多棱角，含泥量较高，有机杂质含量也较多，故质量较差，在路面工程中基本不使用，本文不作讨论。海砂和河砂表面圆滑，与沥青粘附性较差，施工容易压实，路面易于成型，但过多掺配对沥青混凝土高温稳定性不利。河砂、海砂与石屑具有很好的互补性，经过适当掺配，既能保证沥青混合料高温稳定性，又能改善沥青混合料施工性能，同时可以降低工程成本。盯T

3、GF40—2004))规定“密级配沥青混凝土中天然砂的用量通常不宜超过集料总量的20％，SMA和0GFC混合料不宜使用天然砂”。本文以《JTGF40—2004》热拌沥青混合料配合比设计方法为基础，掺加不同量的天然砂，通过相关试验，对比不同试验结果，探索不同掺量的天然砂对沥青混凝土性能的影响。2天然砂不同掺量的沥青配合比设计《JTGF40-2004》规定“密级配沥青混凝土中天然砂的用量通常不宜超过集料总量的20％，SMA和OGFC混合料不宜使用天然砂”。本文以《丁TGF40—2004))热拌沥青混合料配合比设计方法为基础，在密级配Ac

4、～16配合比设计过程中，在规范推荐的范围内分别以0％、5％、10％、15％、20％五种掺量用天然砂替代石屑，其他粗集料和填料掺配比例不变，分别找出不同掺量的最佳含油量。最后，通过各自最佳含油量的沥青混凝土性能对比，探索天然砂掺量对沥青混凝土各性能指标的影响。2．1基础配合比基础配合比沥青混合料类型：密级配AC一16C，细集料O～3mm石屑，天然砂掺量为0％。2．1．1材料说明本配合比设计中所采用的沥青为SBS(I—D)改性表1矿料筛分矿料嗡比矿料通过下列筛孔(咖)的重量百分率(％)1613．29．54．752．361．180．60．

5、07510～18315～10203～5150～33l砂0矿粉3合成级配规范上限规范下限规范中值56．8100．086．69276849．50．30．50．711．1lO．785．06．3846——14——坫一357■一■64；m一吼mn加坞％吼●03—357963135m—mmm强n咀MK，仫36764“35呲吣¨n孤m掀拍9n)378o固“舟63圬m吼m他％㈨沥o。孔30297√63)l哪三三=；呱眠m弦犍加弘4O2■4■7ij叫¨呱№呱m蛾眈舛犍4：加加加加8，，，州叭m№mm阻踟∞加，0O0OO；n∞∞∞∞∞融m吼眦1；(‘，

6、一0O0O0M—m加mm加加mm广东建材2014年第5期材料研究与应用暑专：：暑鼍号：皇：g。。“’旧乳尺寸(Ⅱ)。图1矿料级配图／l／f。，7／油训吣al密度一沥青用量表／f—r一，／I一厂／油钉比(％)油石比(％)aI流值一沥青用量表VFA一沥青用量表图2AC-16C马歇尔试验关系曲线图沥青，粗集料采用3～5mm、5～10mm、10～18mm石灰岩碎石，细集料为0～3mm石灰岩碎石，填料为矿粉。(1)原材料性能各种集料、填料、沥青原材料经检验均符合《JTGF40—2004))的相关要求，本文不作论述。(2)矿料级配和级配图各种矿

7、料的筛分以及矿料级配见表1，矿料级配见图1。合成级配中关键性筛孔2．36通过率为32．6％<38％，其它均符合设计级配范围，满足AC一16C矿料级配规范要求。(3)配合比原材料的相对密度习‘2相关材料相对凄}度材料名称表观相对密度毛体积相对蓄茇油{I比(射空隙率一沥青用量表I／、●it-、jk油石比(％)、rMA一沥青用量表相关材料的密度数据见表2。2．1．2马歇尔试验确定最佳沥青用量根据《JTGF40—2004))中热拌沥青混合料配合比设计方法，以预估沥青用量5．0％(油石Lk)为中值，±0．5％为间隔，制作5组马歇尔试件，分别测

8、定其各项物理指标及进行马歇尔试验，最终确定AC-16C沥青混合料的沥青用量范围(油石LL)为4．0％～6．0％，最佳沥青用量计算为5．2％(油石Lk)，试验结果见AC一16C马歇尔最佳沥青用量试验结果(表3)及其关系曲线图(图2)。表