基于CAVF法OGFC混合料组成设计.pdf

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1、12低温建筑技术2015年第7期(总第205期)I)OI：10．13905／j．cnki．awjz．2015．07．005基于CAVF法OGFC混合料组成设计熊汉武(天津市市政工程设计研究院。广东佛山528200)【摘要】大孔径开级配排水式沥青磨耗层(OGFC)排水、抗滑、降噪性能突出，适用于多雨地区的高等级公路。但我国对OGFC路面研究理论还不成熟，本研究采用CAVF法进行OGFC混合料配合比设计，并验证设计混合料的路用性能。研究表明该方法能够确保OGFC骨架密实结构的特性和良好路用性能。【关键词】OGFC；CAVF法；目标空隙率【中图分类号】TU528．42【文献标识码】B【文章编号

2、】1001—6864(2015)07—0012—0320世纪80年代末我国引进OGFC路面，通过研究岩，填料采用普通石灰岩矿粉，以《公路工程集料实验规和推广已经成为中国主要的沥青路面面层混合料类型程》为标准进行集料基本性能检测，实验结果见表2、表之一。由于不同于普通的沥青混凝土，合理设计OG-3。该集料所测指标均符合JTGF40—2oo4~公路沥青路FC混合料的配合比，是保证其骨架密实结构的特性和面施工技术规范》沥青混合料用集料质量技术要求。良好路用性能的关键。而目前国内外对OGFC的矿料表2粗集料评价试验结果组成设计多以经验为主，没有制定统一定量的设计指标。文中采用CAVF粗骨料空隙填

3、空法，使粗、细集料取得合理搭配，形成嵌挤稳定的骨架结构和理想空隙率，对于完善OGFC的材料设计方法有借鉴作用。1采用CAVF法的目标配合比设计CAVF基于两种基本假定：①细集料不对粗骨料的嵌挤结构产生干涉；②细集料和沥青混合的胶浆不对粗集料的嵌挤结构产生干涉J。1．1原材料性能(1)沥青。OGFC混合料粗集料用量占80％以上，多采用改性后的高粘度的沥青来保证混合料的整体稳定性_3]。实验采用路翔公司生产的SBS改性沥青，沥青性能指标如表1所示。表1高粘改性沥青试验技术指标表3细集料评价试验结果技术要求样品规格0—5mm检验指标高速公路其它等试验单项一级公路级公路结果评定1．2合理级配选择

4、OGFC空隙率一般在18％一25％，文中以22％为(2)集料。所用集料为云浮某料场提供的闪长目标空隙率，既能够进一步提高OGFC的排水性能和熊汉武：基于CAVF法OGFC混合料组成设计13抗滑性，同时兼顾高温稳定性、水稳性。设计2．36mm三种级配设计结果见表5。选取空隙率最接近目筛孔通过率分别为11％、13％、15．5％的三组级配，见标空隙率(22％)的级配1为最佳级配，其中粗骨料含表4。初始沥青用量P通过下式来确定：量86％，细集料含量10％，矿粉含量为4％。P6=A·h1．3确定最佳油石比沥青膜厚度h宜取为14~m；A为集料表面积，初始油石比为4％，以3．6％、4％、4．4％、4．

5、8％和A=f2+0．02a+0．04b+0．08c+0．14d+0．3e+5．2％五组油石比进行马歇尔试验，同时进行析漏损0．6f+1．6g)／48．74失、肯塔堡飞散损失试验，结果见表6和图1、图2、式中，a、b、C、d、e、f、g分别为4．75、2．36、1．18、图3。0．6、0．3、0．15、0．075mm筛孔的累计通过质量百分率。表6析漏、飞散、马歇尔稳定度试验结果表4矿料级配组成％，水鞲衽由试验结果可知，满足析漏损失的最大油石比为级配类型空隙率适宜油石比VCAiVCAmin4．8％，满足飞散损失的沥青油石比为4％～5．2％，满足目标空隙率22％的油石比为4．1％，5组油石比下

6、的马歇尔稳定度均满足规范要求。因此最终确定最佳油石比为4．1％。230堡220姗21鬣囊0捌20辖0193．644．44．85．2油石比，％油石％油石ig／％图1空蹦c率与油石比关系图图2飞散损失与油石比关系图图3析漏损失与油石比关系图2沥青混合料性能验证研究，试验结果如表8所示。70~C比60℃动稳定度下完成级配设计后，必须进一步验证混合料的水稳降量较大，可见高温对沥青路面车辙形成的影响巨大，定性、高温稳定性、渗水性和抗滑性。但是此设计混合料70~C动稳定度仍大于规范要求的2．1水稳定性30000(／mm，表现出优良的高温稳定性。按规范进行冻融劈裂试验和浸水马歇尔试验，和表8高温稳定性

7、试验结果新规范提出的真空饱水马歇尔试验，试验结果如表7所示。三个评价指标均大于90％，说明该沥青混合料有足够的抗松散能力。表7水稳定性试验结果2．3渗水性研究本研究选取常水头法测定，用不脱模的标准马歇尔试件测定渗透系数，试验结果见表9。可见沥青混2．2高温稳定性合料连通空隙大，渗水系数远大于规范要求，有较强的针对华南地区夏季高温且持续时间长的特点，除渗水能力，在多雨地区有利于及时排除路表积水，提高了60~C标准车辙试验外，还进行70