公称最大粒径与路面结构层厚度对温拌沥青混合料性能影响研究.pdf

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1、2011年6月石油沥青PETROLEUMASPHALT第25卷第3期公称最大粒径与路面结构层厚度对温拌沥青混合料性能影响研究马志刚，祁峰，王磊，张磊(西安公路研究院，西安710054)摘要：为研究温拌沥青混合料公称最大粒径对路面结构层合理厚度的影响，选取5种不同的混合料摊铺厚度，采用轮碾仪成型试件，进行了相应的路用性能试验和疲劳试验。研究表明：公称最大粒径与路面结构层摊铺厚度存在一个合理的比值，使得温拌沥青混合料各项性能达到最优。关键词：温拌沥青混合料公称最大粒径结构层厚度路用性能疲劳寿命温拌沥青混合料与传

2、统的热拌沥青混合料相的各项指标均能满足规范要求；温拌剂采用维实比，其拌和与压实温度相对较低，减少了能源的伟克公司生产的DAT二代温拌剂溶液。消耗和废气的排放，并具有较好的路用性能，是表1SBS改性沥青主要技术性质一种新型的节能环保型道路材料，具有十分广阔的应用前景。近几年来国内外对温拌沥青混合料做了大量的研究工作，然而由于该项研究起步较晚，技术理论尚在完善中，相应的国家性标准规范还未出台，各种指标仍参照热拌沥青混合料相应规范标准。在我国的JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中关于路面结构层厚度

3、与最大粒径之间关系有如下的要求：上面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过层厚的1／2，中、下面层及联结层的集料最大粒径不宜超过层厚的2／3。在国外对沥青面层结构层厚度也有相应的规定。而温拌混合料的工艺特点与热拌混合料有所不同，混合料的压实特点与结构层合理厚度也相应有所不同，目前国内外还缺乏相关方面1．2配合比的研究，本试验将温拌沥青混合料在路面结构层研究所采用的级配为AC一16型，级配组成合理厚度方面进一步展开深入研究。见表2。采用旋转压实法确定该级配的最佳油石1原材料及试验方案比为4．7％，温拌剂掺量为沥青

4、用量的1／9，由1．1材料的选用旋转压实仪成型试件的密度与温度曲线确定温拌沥青胶结料采用SBS改性沥青，各项性能混合料成型温度为130℃。满足重交通道路石油沥青的技术指标要求，测试收稿日期：2011—02—14。结果见表1；粗集料为片麻岩，细集料均为石灰作者简介：马志刚。男，西安公路研究院工程师，多年从岩，填料为石灰岩磨细矿粉。经过试验检测集料事道路材料开发及销售工作。第3期马志刚等．公称最大粒径与路面结构层厚度对温拌沥青混合料性能影响研究251．3试验方案与试件制备采用轮碾法成型板并测定不同S下板的体积试

5、验时

6、s(．s为路面结构层厚度日与最大公指标，为了便于精确测量板件的体积指标，将板称粒径d的比值，即S=d⋯)采用5种比件切割成大小相同的若干份进行平行试验。板件例2．0、2．5、3．0、3．5、4．0相应的板件厚度分水稳性所需的马歇尔试件是由板试件钻所得。首别为32rnrtl、40mm、48mm、56mm、64mm。先按照不同板厚下测的密度成型厚度为63．5mm最大公称粒径(d)为16mm时，其对应关系的板试件，然后用钻芯取样机钻去所要的试件。见表3。低温和疲劳试件也是由板试件按规定尺寸切割而成。表3S与

7、板厚对应关系2试验结果及对比分析S(d一)2．1S对常规指标的影晌板厚(H)／ram不同的沥青路面结构层厚度与最大公称粒径比5肯定有不同的路用性能。为了能使路面给车在相同的条件下，按照表中不同的板厚成型辆提供稳定、耐久的服务，沥青混合料必须具有板试件，测出不同板厚下试件的密度，研究不同良好的路用性能，也就是路用性能是检验混合料板厚和压实性能的关系。并根据不同板厚下的密的标尺，因此通过路用性能的好坏来进一步检验度，成型相应的试件进行路用性能分析，最终确和选择合理的S是比较客观、科学的。不同S下定合理的板厚，即

8、确定合理的Js，以供路面结构混合料的路用性能试验结果见表4，常规指标与层厚度设计时参考。S之间的变化趋势见图1。表4不同S下温拌沥青混合料试验结果石油沥青2011年第25卷面=·0餐三2．02．53．03．54．0SS(a)S与空隙率的关系(e)S与劲度模量的关系00·皤SS(b)s与稳定度的关系(f)S与最大弯曲应变的关系图1常规指标与S之间的变化趋势试验结果分析，由表4和图1可知：95a)马歇尔试验。Is与混合料毛体积密度及e2空隙率的关系可以看出：S在2．0—4．0区间内，一13．543+78．657

9、x—l8．7l485=0．9809温拌沥青}昆合料毛体积密度随s的增加先增大后减小，在Js为3．0附近时毛体积密度出现峰值，75此时温拌沥青混合料空隙率最小，达到最密实状2．02．53．03．54．0态，表明其压实性最好。分析原因，主要是当SS为2．0时由于板厚度太薄，在碾压成型板件过程中部分粗集料被压碎改变了合理级配，形成集料(C)s与MS0及'P3R的关系支撑效果。仔细观察切块就能发现稍大一点的石料大多有压碎