川西高寒地区热压式沥青混合料路用性能研究.pdf

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1、2013年第3期西南公路XINANGONGLu川西高寒地区热压式沥青混合料路用性能研究杜兴无黄晚清曹明明(1．9)11省交通运输厅交通勘察设计研究院成都610017，2．西南交通大学成都610031)【摘要】针对国道318线康定至东俄洛段特殊的地形、气候及交通条件，引入国外类似工况下应用较普遍的HRA路面，深入研究了HRAf~合料的组成材料(细集料及沥青胶结料)对HRA路面路用性能(包括高温稳定性、低温抗裂性及抗冻融性能)的影响，并铺筑试验路，进一步验证了HRA路面在川西地区具有良好的适应性。【关键词】HRAf~合料；路用性能；高温

2、稳定性；低温抗裂性；水稳定性【中图分类号】U416．217【文献标识码】A国道318线康定至东俄洛段(简称康东段)位于由于热压式沥青混合料的嵌入层密实、几乎不透青藏高原东部边缘的高寒地区，具有空气稀薄、气水，沥青用量较高，因而具有优良的抗水损坏和抗候寒冷、温差大(最高温度高达30~C、极端最低温冻融性能；表面撒布的均匀粒径预拌沥青碎石，其度为一24．7℃)、日照辐射强烈、干雨季节明显、冬嵌入深度大，具有良好的抗滑性能，能显著提高运季严寒而漫长、春季雨少、风大、夏凉而干燥等气候输安全性；同时由于粗集料用量较少，特别适宜于特征。该区域季

3、节性冻土较为广泛，因地形条件约优质集料匮乏地区使用，提高资源利用率，降低抗束，路线弯道半径小、连续弯道多，长大纵坡比例滑表层修筑成本。从上述热压式沥青路面的特征出高、最大纵坡达6．29％，运输安全问题十分突出。发，该抗滑表层非常适宜课题依托工程。当然，从加之318线为进藏重要通道，交通量大特别是重载车热压式沥青混合料组成看，可能会存在高温、重载辆比例高，原路病害十分突出：路基沉陷、路面翻下易产生车辙或骨料脱落等病害，因此如何改善其浆现象、路面出现干涩、老化、开裂以及推挤、剪路用性能，还需要结合项目气候、地质、路线及交切破损现象较为严

4、重。通特征进行更深入的研究实践。为解决上述问题，传统方式是加强路基路面的2HRA混合料配合比设计抗冻设计、并采用优质抗磨石料修筑抗滑表层，但该地区玄武岩、辉绿岩、石灰岩等优质石料极为匮2．1HRA混合料配合比设计方法乏，为此，课题组以康东路改建工程为依托，结合目前常用的设计方法主要包括马歇尔设计法、该路段特有的气候、路线特征，从提高路面使用寿Superpave沥青混合料设计法以及V~GTM作为试件成命和安全、舒适性出发，引人了英国、爱尔兰以及型手段的“GTM方法”等，而在英国已有一套成熟日本等国家和地区广泛应用的热压式沥青路面的HR

5、A设计方法，形成的指导性规范包括BS594、HRA，并研究适用于川西陡坡地区及类似地区热压EN1451等。式沥青混合料HRA的路用性能。HRA设计在确定沥青用量及集料配合比的过程中采用的控制指标是CDMA(混合料中集料的填装1热压式沥青路面HRA密度)，这是与我国传统密级配沥青混合料设计不热压式沥青(HotRolledAsphalt)路面表层是同的地方。另一方面，粗集料在I-IRA~合料中用量很一种特殊的路面形式，它在摊铺完成的砂粒式沥青少，完全悬浮于细集料中，所以BS规范中HRA的设混合料表面撒布一层等粒径、耐磨抗滑的预拌沥青计方

6、法是基于对细集料选择的方法删，主要过程为：碎石骨料，并碾压人嵌入层中形成路面抗滑形式。对某种绌集料在固定的砂粉比(细集料与矿粉的比，西南公路值)前提下，确定混合料的最佳油石比。文献在借择棱角性较好的机制砂，而英国等国家普遍选用天鉴英国规范基础上，综合考虑我国规范要求和习惯，然细砂作为HRA混合料的细集料。BS594中并没有研究总结适合我国道路施工详细设计方法。规定必须使用机制砂还是天然砂，课题组根据就地2．2原材料性能测试分析取材原则选择了天然砂，各项测试指标见表3所示。2．2．1沥青胶结料表3试验用细集料相关指标由于在HRA中沥青

7、胶结料与矿粉形成的胶浆是指标技术标准试验结果试验方法整个混合料强度的主要来源，因此，沥青胶结料的表观密度(g／cm)《2．5O2．750T0328性质及用量对混合料的性能影响极为显著。在英国坚固性(>O．3mm部分)(％)≯l24．5T0340BS594中推荐的胶结料为适量的湖沥青调制后的含泥量(<0．075mm的含量)(％)≯3／T033350沥青。但我国目前50优质沥青的规模供应及大量砂当量(％)《6094．5T0334应用并不多。因此，课题组结合国内特别是我省实亚甲蓝值(g／kg)≯253．OT0349际情况选取了能满足粘稠度

8、等要求的SBS聚合物改性沥青(基质沥青为韩国SK70沥青)，其技术指标2．2．4石厂粉如表1所示。HRA混合料的矿粉主要有两类：灰岩矿粉或波表1SBS聚合物改性沥青技术指标特兰水泥，BS594规定矿粉0．075mm筛孔通过率不低技术指