[沥青混合料空隙率的影响因素分析和施工控制] 沥青混合料空隙率

时间：2019-05-26 03:21:39　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　摘要：上世纪九十年代以来，我国的高等级公路发展迅速，目前高速公路占有量已经居于世界的领先地位，随着高等级公路的建设与发展，对路面层的沥青混合料路用性能的要求也越来越高。本文通过对沥青混合料空隙率的影响因素进行分析，制定出相应的施工控制措施，降低沥青混合料空隙率，保证公路的质量，促进交通运输业的发展。
　　关键词：沥青混合料；影响因素；施工对策
　　Abstract: since the 1990 s, China"s rapid development of high grade highway, the occupancy of highway had become the world"s leading position, with the high grade highway construction and development, right road surface layer bituminous mixture of performance requirements more and more is also high. This article through to the asphalt mixture air void the influence factors of the analysis and work out the corresponding construction control measures, reduce asphalt mixture air void, ensure the quality of the highway, and promote the development of the transportation industry.
　　Keywords: asphalt mixture; Influencing factors; Construction strategies
　　
　　
　　中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
　　
　　集料密度对沥青混合料空隙率的影响
　　1、影响研究
　　分别使用三种不同密度的岩石集料，高密度的辉长岩，中密度的花岗岩，低密度的凝灰岩，加工成单粒径集料，用AH-70沥青在实验室配制出AC-16，GAC-16C,AK-16C三种级配混合料进行马歇尔实验。将实验结果分别按三种集料密度和三种级配混合料，对空隙率VV与油石比B之间的关系进行线性回归分析：
　　VV=a－b B (1)
　　从中得到集料密度、混合料空隙率与油石比之间的关系：一种给定级配的混合料的空隙率，在沥青含量不变条件下，随着其所用集料密度的增大而减小，简称为DR1规律。
　　通过对AC-16和GAC-16C进行回归分析，得知上述回归公式（1）中的斜率b和合成矿料平均有效相对密度之间存在线性递增关系，但是对于AK-16C却没有类似的回归结果，但仍存在VV随相对密度的增大而减小的规律。
　　2、施工控制
　　集料的成本往往占沥青路面工程总造价的20％—30％，集料的使用既是一个经济问题，也个范围，就会引起各种质量问题的发生，因此，要针对密度不同的集料组成的混合料的不同空隙率特点，合理的控制沥青混合料的空隙率。对于由低密度集料组成的混合料要克服高空隙率的倾向，由高密度集料组成的混合料则要克服低空隙率倾向，只有这样才能够满足路面耐久性对空隙率的要求，以达到控制空隙率的目的。
　　二、冻融循环对沥青混合料空隙率的影响
　　1、影响研究
　　原材料选用玄武岩碎石及石屑、河砂、石灰石矿粉、90＃重交通石油沥青，配制混合料时分级筛分，小于0.075mm全部用矿粉，0.075—4.75mm用砂及石屑，石屑与砂的比例为2:1，大于4.75mm的用碎石。
　　混合料级配设计：矿料的配合比是参照k法设计的，考虑到混合料应用与面层，因此最大粒径为13.2—16mm。
　　实验所用仪器设备有：冰柜：容积160L，最低温度可达-35（速冻），正常使用-20—-25，卡尺、天平、恒温水浴、试件盒（直径150mm，高100mm）等。
　　实验方法：试件为标准马歇尔试件，按规范规定的及时方法成型，两面各锤击75次，试件经饱和后在水中做冻融循环试验。试验中测定试件的空隙率，按规范要求对空隙大吸水多的时间应用蜡封法测定密度，但封蜡会影响冻融，因此本试验全部试件均用表干法测密度，分别在0、5、12、16、20、25此冻融循环后重复测空隙率，共测6此，以上测定均在18—20饱水状态下进行。
　　通过上述试验，结果表明，沥青混合料的空隙率随冻融循环次数的增加而增大，基本呈直线关系，为进行比较，统一进行线性回归y=a+bx，各组试件的回归系数如下所示：
　　
　　
　　由上表可知，初始空隙率的大小对冻融循环后空隙率的变化有重大影响，基本是随着初始空隙率的增大，冻融循环后空隙率的变化也大，如果将级配分类，则此规律更明显，只有级配1反常，可能是由于其空隙率太小的缘故。
　　2、施工控制
　　由上述试验可知，不同级配的混合料空隙率不同，级配组成是影响空隙率大小的主要因素，所以，只有合理的级配产生明显的骨架与填充作用，才能够形成适当空隙率的混合料。沥青混合料的空隙率随着冻融循环次数的增加而增大，所以，在公路施工过程中，一定要对冻融循环对沥青混合料的影响加以重视，尽可能的控制冻融循环的次数，保证将沥青混合料的空隙率维持在一个合理的范围之内，从而保证路面的施工质量，保证公路运输的正常进行。
　　温度对沥青混合料空隙率的影响
　　1、影响研究
　　高速公路沥青路面早期损坏以水损坏居多，这主要是因为沥青路面的空隙率过大，而导致沥青混合料空隙率过大的很大一部分原因是由于沥青混合料摊铺碾压施工时未能掌握好碾压温度，致使混合料的空隙率失去控制。本实验采用马歇尔击实仪，除击实温度（成型温度）外，其它实验指标如下所示
　　
　　
　　对SMA16级配马歇尔试件双面各击实75次，同种沥青混合料的马歇尔试件制备4个，试件密度的测定采用水中重法，理论最大密度采用实测法。对于每一种级配的具体实验过程都按照上表的要求对混合料进行加热、拌和，然后将混合料的温度降到或升到预先规定好的击实温度（成型温度），再用马歇尔击实仪进行击实，最后按规范要求测定马歇尔试件的空隙率。由此可得测试结果为随着马歇尔试件击实温度（成型温度）的降低，空隙率均程上升趋势，并且最大空隙率与最小空隙率相差可达两倍多，同时，由于对于改性沥青混合料，当击实温度降至100℃，与碾压温度相差70℃左右时，此时的空隙率比碾压温度时的空隙率增加了3％左右。由此可见，无论是改性沥青混合料还是基质沥青混合料，随着击实温度的降低，混合料的空隙率均有较大幅度的增加，而且改性沥青混合料空隙率增加比基质沥青混合料快，但在规定的及时温度时碾压，混合料的空隙率都变化不大，
　　2、施工控制
　　由上可知，无论是基质沥青混合料还是改性沥青混合料，击实温度（成型温度）对混合料的空隙率都有较大的影响，无论是我国传统的AC、AK类级配混合料还是国外的SMA、SHRP等级配混合料，其空隙率均受混合料的击实温度（成型温度）的影响。所以，在进行沥青混合料的摊铺时，一定要空盒子好混合料的有效压实时间，在混合料降至最低允许碾压温度前完成沥青混合料路面的碾压，以保证路面的质量尽可能的少受到温度的影响，从而提高路面质量，促进交通运输的发展。
　　
　　参考文献：
　　[1]. 苏梁,张伟,黄原森. 橡胶沥青应力吸收层在市政道路改造中的应用[J]. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2011.(01)
　　[2]. 王清洲,李光霞,刘淑艳,魏连雨. 集料级配对Superpave混合料性能的影响[J]. 河北工业大学学报. 2008.(03)
　　[3]. 王淑红,王娟玲. 路面沥青混凝土配合比均匀设计法探讨[J]. 黄河水利职业技术学院学报. 2009.(04)
　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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