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沥青混合料的矿料级配对沥青混合料高温性能的影响-论文沥青混合料的矿料级配对沥青混合料高温性能的影响以京秦高速为例,用实验对比的方法对规范范围内不同级配及不同继配曲线的走向的混合料高温性能进行研究。结果表明:再规范内不同的矿料级配对混合料的高温性能的影响很大,对不同的原材料,最佳级配曲线的走向应根据实验确定。矿质混合了中不同粒径颗粒之间的嵌挤程度对沥青混合了的高温稳定性能影响很大,而能反映这一挤嵌程度的是混合料形成的级配曲线走向,通过对规范范围内5种典型矿物混合料形成的5条不同级配曲线的走向对沥青混合料高温性能进行研究,旨在评价不同矿料级配对混合了高温性能的影响,以指导高速公路沥青混合了的继配设计。本工程不仅对京秦高速公路今后的路面技术状况,服务水平和养护工作有着重要意义,而且对省内外其他高等级公路的路面施工及中修工程也起到重要的指导作用。关键词:级配曲线走向;沥青混合了;高温性能;矿料级配ABSTRACTTake the Beijing Qin high speed as the example, the different gradation and the different second wife curve trend blend high temperature performance conducts the research with the experimental contrast method to the standard scope in.The result indicated that,In the standard the different mineral aggregate gradation very is again big to the blend high temperature performance influence, to the different raw material, the optimum gradation curve trend should determine according to the experiment. mineral substance mixed between the different particle size pellet to inlay pushes the degree mixed to the asphalt the high temperature stable performance influence to be very big, but could front reflect this pushed the degree was mixed the grading curve trend, through 5 different grading curve trend bituminous mixture high temperature performance conducted the research to the standard scope in, was for the purpose of appraising the different grading curve to move towards to mixed the high temperature performance influence, instructed the highway asphalt mixed the second wife design.Not only this project to the Beijing Qin highway next road surface technology condition, the service level the project to the province inside and outside also to play the important instruction role.Key word: Grading curve trend; The asphalt mixed; The high temperature performance;Mineral aggregate gradation1工程概况1.1简介京秦高速公路北戴河连接线专项养护工程JQ07-2合同,里程桩号为K12+688K17+589,设计全长4.90km。京秦高速公路北戴河连接线是党和国家领导人、外宾和国内各方游客暑期云集避暑胜地北戴河的重要通道,平原微丘区设计标准,全封闭、全立交,双向四车道,设计路基宽度27米,路面宽度210.5米,中央分隔带宽度3米。其中含互通立交1处。是一条“交通量大,政治路,陆游路”。1.2 路面现状及处理方案北戴河连接线自1999年9月通车以来,至今已经运营7年多,路面总体状况有了一定的衰减,出现了不同程度的病害,主要表现为:裂缝(横缝、纵缝)、龟裂、集料剥落、桥面推移、桥头跳车等。这些病害的出现,影响了行车的舒适性,并对高速行车的安全构成了一定的威胁。为了保证行车的舒适性和安全性,提高路面服务能力,在对现有路面病害进行治理的同时,进行罩面工作。目前主线超车道和一级路路段的路面状况基本良好,主要病害表现为横缝、细集料剥离等;高速公路咱段行车道路况相对较差,存在横缝缝(部分有啃边现象)、纵缝龟裂、桥面推移等病害,急需进行局部的病害治理和全面的预防性养护。本工程项目主要包括:全断面罩面,路面病害处理,桥面病害处理,路面热再生,纤维夹心式高性能防裂封层,灌注进口密封胶,路缘石及路面桥面沥青砼铣刨,沥青砼铺筑,粘层油、透层油的洒布,桥头砼的铺筑,沥青砼基层的铺筑,喷洒SBR粘结防水层,标线的补划,标志完善,护栏完善等。罩面宽度为包括超车道、行车道、紧急停车带和路缘带的全断面宽度。1.3 主要工程量铺筑AC-13F型聚酯纤维SBS改性沥青4688立方米;1234沥青混合料的矿料级配对沥青混合料高温性能的影响铺筑AC-20CSBS改性沥青435立方米;铺筑聚酯长丝纺粘无纺布972平方米;洒布粘层油(SBS改性沥青1.5-1.8kg/m2)128198平方米;SBS改性沥青粘结防水层(1.0-1.4kg/m2)972平方米;洒布粘结层(SBR改性乳化)119428平方米;热溶型涂料路面标线及标记2号标线7192平方米;热溶型涂料路面振动标线2号标线138.6平方米;铣刨路面9316平方米。1.4 施工工期计划开工日期为2007年4月15日,竣工日期为2007年6月30日,总工期为77天。实际工期为70天。2实验理论及影响因素2.1原材料要求2.1.1 SBS改性沥青概述SBS改性沥青是在原有基质沥青(AH-70)的基础上,掺加2.5%、3.0%、4.0的SBS改性剂,改性后的沥青,与原沥青相比,其高温粘度增大,软化点升高。在良好的设计配合比和施工条件下,沥青路面的耐久性和高温稳定性明显提高。在SBS改性沥青生产过程中进行了大量的室内试验,生产后对其技术指标进行了现场实验,实验结果表明,外掺3.0%SBS的改性沥青,软化点、针入度等指标均满足改性沥青规范要求,可用SBS改性沥青做沥青混合料的配合比设计。 为了使设计的混合料能够达到实施效果,需要从材料要求、施工工艺、质量控制标准和质量控制方法等诸多方面提出以下要求,希望能够引起注意。沥青检测按照公路沥青路面施工技术规范(JTGF40-2004)相关试验进行,试验结果如下 SBS改性沥青技术指标 表1实验项目规范值试验值 试验方法针入度(0.1mm)100g,25,5s60-8075T0604针入度指数PI-0.40.5681T0604当量软化点()50(2.9031-P25)(PI-10)/(20-PI)+2553.5711T0604当量脆点()25 - 50(P25-0.0792)(PI-10)/(20-PI)-23.2186T0604软化点()(环球法)7083.0T0606运动指数(Pas)1353-T0625闪点()(开口杯法)230299T0611溶解度(%)9999.48T0607弹性恢复%(25)6595.0T0662软化点差()48h2.51.5T0661密度(g/c)15-1.030T0603延度()3046T0605薄膜加热试验质量变化(%)1.00.04T0609针入度比(%)256078T0604延度52037T060415-T06052.1.2粗集料:用于改性沥青混合料面层的粗集料,宜采用碎石或碎砾石,其粒径规格和质量要求均应符合公路工程集料试验规程的规定(1).粗集料应洁净、干燥、无风化、无有害杂质,且具有一定硬度和强度。(2).粗集料应具有良好的颗粒形状,破碎砾石用于高速公路、一级公路时,应采用大砾石破碎,并至少应有两个以上的破碎面。(3)、对于抗滑表层粗集料应选择硬质岩(中性或基性火成岩)。由于硬质岩石与沥青的粘接力存在着较大差异,粗集料与沥青的粘附性应不小于4级。对于35mm 石屑部分由于含量较低,并且该部分对沥青混合料形成嵌接结构有一定的作用,建议用硬质岩石屑(玄武岩)。2.1.3 细集料细集料包括人工砂、天然砂。沥青路面面层宜采用人工砂作为细集料,细集料应洁净、干燥、无风化、无有害杂质,有适当的颗粒组成,并与改性沥青有良好的粘附性,天然砂由于质量变化大(大部分为中粗砂),形状较圆滑,与沥青的粘附性差,对沥青混合料影响较大。对于高速公路、一级公路沥青混合料,天然砂的含量不宜超过20,可用0-3mm的石屑粉代替天然砂。2.1.4 填充料用于改性沥青混合料面层的填料应洁净、干燥,其质量应符合公路沥青路面技术规范规定的技术要求。(1)、改性沥青混合料填充料宜采用强基性岩石(石灰岩、岩浆岩)等增水性石料经磨细得到的矿粉,矿粉要求干燥、洁净,不宜使用混合料生产中干法除尘的回收粉。(2)、采用水泥、消石灰粉做填料时,其用量不宜超过矿料总量的2%。(3)、对于沥青表面层混合料不推荐使用在混合料生产排回收粉,当塑性指数小于4且亲水系数小于0.8时,经过试验可以部分的使用,回收粉用量每盘不能超过矿粉总量的四分之一。沥青混合料的矿料级配对沥青混合料高温性能的影响沥青混合料组成材料2.2.1 材料组成沥青混合料的组成材料包括沥青和矿料。矿料包括粗集料、细集料和填料。沥青混合料作为沥青路面的面层材料,承受车辆行驶反复荷载和气候因素的作用,而其胶结材料沥青具有一定的粘弹朔性的特点,因此沥青混合了应具有抗高温变形,抗低温脆裂,抗滑,耐久性等技术性质以及施工的和易性。影响沥青混合料高温稳定性主要因素是沥青的黏度和沥青与石料相互作用的特性以及矿料的级配等,为提高沥青混合料高温稳定性,需采用较篙黏度的沥青,严格控制沥青用量。采用橡胶、树脂等外掺剂,以改善沥青的感温性,提 实、嵌挤。小于0.075mm含量的多少对沥青混合料体积指标和路用性能影响很大, 通常情况下,矿料合成级配曲线宜尽量接近设计级配中限,尤其应使0.075mm,2.36mm,4.75mm(圆孔筛0.075mm,2.5mm,5mm)筛孔的通过量尽量接近设计级配范围的中限;对交通量大、轴载重的道路,宜偏向级配范围的下(粗)限。对中小交通量或人行道路等宜偏向级配范围的上(细)限。级配范围的中限;矿料合成级配曲线宜尽量接近连续或合理的间断级配,不得有过多的犬牙交错。2.2.2 沥混合料种类及优缺点 (1) 悬浮密实结构:当采用连续型密级配矿质混合料与沥青组成的沥青混合料时,按粒子干涉理论,为避免次级集料对前级集料密排的干涉,前级集料之间必须留出比次级集料稍大的空隙供次级集料排布。按此组成的沥青混合料虽然可以获得很大的密实度,但是各级集料均被次级集料所隔开,不能直接靠拢而形成骨架,有如悬浮于次级集料及沥青胶浆之间。这种结构的沥青混合料就是我国规范中的AC型结构,它具有良好的抗渗性能,但内摩擦角较低,其热稳定性(即抗车辙能力和抗水平荷载推挤能力)和抗滑性能都比较差。 (2) 骨架空隙结构:当采用连续型开级配矿质混合料与沥青组成的沥青混合料时,由于这种矿质混合料递减系数较大,粗集料所占的比例较高,细集料则很少,按此组成的沥青混合料,粗集料可以互相靠拢形成骨架,但由于细集料数量过少,不足以填满粗集料之间的空隙,因此形成“骨架空隙”结构,我国规范中的AM型、ACII型就是这种结构,它虽然具有较高的内摩擦角,但粘结力C较低,抗渗性能很差。 (3) 密实骨架结构:当采用间断型密级配矿质混合料与沥青组成的沥青混合料时,由于这种矿质混合料断去了中间尺寸粒径的集料,既有较多数量的粗集料可形成空隙骨架,同时又有相当数量的细集料可填密骨架的空隙,因此形成“密实骨架”结构,这种结构不仅具有较高的粘结力C,而且具有较高的内摩擦角,SMA就属于这种结构,但这种结构沥青用量较多,沥青质量要求高,通常要求改性沥青,并掺加沥青玛蹄脂,造价比较高。 2.2.3 几个体积率的概念 VCA:在击实沥青混合料试件中,4.75mm颗粒径以上的粗集料形成一个骨架,骨架以外的空隙率占整个试件的体积的百分数,称为粗集料骨架间空隙率用VCA表示。如果把混合集料中小于4.75mm的细料筛除,将大于4.75mm的粗集料装入容器桶中松散堆积,测定出松散状态的粗集料的空隙率为VCADBC表示。将大于4.75mm的粗集料装入容器桶中捣实后,测定出紧密状态粗集料的空隙率为VCADRC。则VCADRC一定小于VCADBC。如果VCA比VCADBC大就说明细骨料填充撑开粗骨料,不能形成特别有效的嵌挤作用。所以VCAVCADBC是检验是否有骨架嵌挤作用的必要条件,当VCA=VCADRC时沥青混合料为100%骨架嵌挤结构。CAx为试件中4.75mm颗粒径以下的细集料占整个试件的体积的百分数。VCAmix为试件中4.75mm颗粒径以下的细集料、沥青及纤维素之和占整个试件的体积的百分数。 VMA:细集料填充在粗集料骨架空隙中后,全部矿料之外的空隙。 VFA:在矿料的空隙VMA中填充沥青和纤维素的体积率。 Sr:沥青的体积占全部空隙的百分数为沥青饱和度。 VV:为沥青混合料试件的空隙率。 故VMA=VFA+VV VCA= VCAx+ VMA= VCAx+ VFA+VV= VCAmix+VV VCAmix= VCAx+ VFA 在击实沥青混合料试件中,如果认为2.36mm颗粒径以上的集料为粗集料,也同样存在以上几个体积率的概念。 2.2.4 沥青混合料矿料级配原理浅析 (1)矿物质混合料的级配类型各种不同粒径的集料,按照一定比例搭配起来,以达到最大密实度(或最大摩擦力)可以采用两种级配:1)连续级配,连续级配是某一种混合料在标准筛孔配成的套筛中进行筛析时,所得的级配曲线平顺圆滑,具有连续的(不间断的)性质,相邻粒径的粒料之间,有一定的比例关系(按重量计)。2)间断级配,间断级配是在矿物质混合料中剔除其一个或几个分级而形成的一种不连续的矿物质混合料。所谓分级是按粒径的大小把集料分成若干个等级。3)间断级配曲线有水平台阶。连续级配和间断级配的空隙路率都随分级数目的增加而减少,而间断级配随分级数目的增加而减少的更显著,所以采用间断级陪的混合料可以获得更大的密实度。但是,再实际应用中,由于最大粒径受到限制,不能任意增大,所以分级数目也受到限制;此外,大小粒径相差过于悬殊,容易产生离析,给施工造成困难,因而路用材料常用连续级配,只有在某些条件下才用间断级配。(2)、矿物质混合料的级配理论级配理论是解决不同粒径的集料,按一定比例搭配起来,以达到两个基本要求的理论。目前,用于计算连续级配的理论有:(1)富勒理论;(2)泰波理论;(3)我国简化公式。以沥青混合料的矿料级配对沥青混合料高温性能的影响上三种理论用于计算连续级配,主要描述连续级配的粒径分布;另外,魏矛斯理论既可以用于计算连续级配也可以用于计算间断级配,一般用于水泥混合料组成设计。(3)、绝对空隙率VV与路面渗透问题 研究沥青混合料绝对空隙率VV就是解决沥青路面渗水和路面泛油问题。通过大量数据证明沥青混合料的绝对空隙率小于7%就不渗水。但是沥青混合料绝对空隙率太小也会导致沥青砼的热稳性下降和路面泛油,因为当高温季节随着温度的增高,沥青混合料的温度升高,沥青膨胀,如果没有一定的空隙,沥青就只能往上走而引起泛油。所以绝对空隙率最小值要满足沥青受热膨胀的要求,一般最小空隙率大于2%就能满足沥青受热膨胀的要求。综合两种因素,所以VV取中值4%5%。计算时取4.5%。(4)、混合料矿料级配变化和内摩擦角的关系 从理论上讲,粗集料的间隙率被小一级的集料填充,小一级的集料又被更小一级的集料填充,直至最小的矿料为止是最理想的级配,即9.5mm,4.75mm,2.36mm级矿料,都满足VCADRCVCAVCADBC(即VCADRCVCAmix+4.5%VCADBC),这时的内摩擦角接近最大,粘结力C也接近最大,抗渗性能也好。如果粗集料的间隙不能被小一级的集料完全填充(即VCAmix+4.5%VCADRC),这就形成了骨架空隙结构,我国规范中的型就是这种结构,这种结构内摩察角最大,但粘结力C小,抗渗透性差。另一种结构就是悬浮式密集沥青混合料结构,即9.5mm,4.75mm,2.36mm级矿料都满足(VCAmix+4.5%)VCADBC,随着(VCAmix+4.5%)/ VCADBC的增大,内摩擦角减小,这就是我国规范中的AC- I型结构。 2.2.5沥青混合料的技术性质.高温稳定性、低温抗裂性、耐久性、抗滑性、施工和易性,对于道路沥青混合料,为保证耐久、行车安全和舒适,需满足一定的技术要求。3、高温稳定性 车辙和波浪等病害的性能。沥青混合料受到外力则产生变形,这种变形是受外力后沥青的朔性流动。在高温条件下,沥青混合料的抗变形能力因温度升高以及在荷载重复作用下而降低,造成沥青路面产生车辙、波浪、及拥包等现象,在交通量大、重车比例高和经常变速路段的沥青路面是最严重的破坏形态。影响沥青混合料高温稳定性的因素主要是:沥青矿料的性质及其相互作用的特性,矿料的级配组成等。为了提高沥青混合料的高温稳定性,可采用提高黏结力和内摩阻力的方法。在混合料中增加粗矿料含量,或限制剩余空隙率,使粗矿料形成空间骨架结构,就能提高混合料的内摩阻力。适当的提高沥青材料的粘稠度,控制沥青与矿粉的比值,严格控制沥青用量,采用具有活力的矿粉,以改善沥青与矿粉的相互作用,就能提高混合料的黏结力。此外,在沥青混合料里掺入聚合物(如天然橡胶、合成橡胶、聚异丁烯、聚乙烯等)改性的沥青。在本文主要讨论矿料及其级配组成对沥青混合料的高温稳定性的影响。多年来,国内外一些研究工作者都从抗剪切原理出发,着重从荷载应力和材料强度的对比,提出一些分析沥青路面高温稳定性的计算模式。但是,限于力学计算和实验条件都还不够完善而未普遍采用。目前,对沥青混合料高温稳定性的分析,大都借助试验的方法对沥青混合了的高温稳定性进行试验研究,如马歇尔稳定度试验(ASTM1559-65),维姆稳定度试验(ASTMD1560-58T), 哈费稳定度试验(ASTMD1138-52),司密斯三轴试验可以通过材料参数C 和 值来分析沥青混合了的强度和稳定度。还有反复碾压模拟试验,如车辙试验以及静载动载蠕变试验等。由于马歇尔试验方法简单,世界各国应用较广,我国现行国标制定了热拌沥青混合料马歇尔试验技术指标,但多年研究和实践认为:马歇尔稳定度试验用于配合比设计决定沥青用量和施工质量控制,并不能反映沥青混合料的抗车辙能力,规定了对于高速公路、一级公路和城市快速道路、主干路沥青路面的上面层和中面层的沥青混凝土混合料进行配合比设计时,应通过车辙试验机对抗车辙能力进行检验。3.1 马歇尔稳定度马歇尔稳定度的试验方法自B. 马歇尔(Marshall)提出,迄今已经半个多世纪,试验方法是将沥青混合料按一定比例拌均匀,采用人工或机械的击实方法制成直径是101.6mm、高63.5mm、的圆柱形试件,再将试件至于601的恒温水槽中保温3040min(对粘稠石油沥青),然后把试件置于经马歇尔试验仪上,以505mm/min的速度加荷,直至荷载达到最大。试验经过不断实践和改进,目前普遍测定:(1)马歇尔稳定度(MS);(2)流值(FL);(3)马歇尔模数(T)三项指标。稳定度是指标准吃寸试件在规定温度和加荷速度下,在马歇尔仪中最大的破坏荷载(kg);流值是试件达到最大破坏荷载时试件的垂直变形(以0.1mm计);而马歇尔模数为稳定度除以流值的商, MS10T = - FL式中 T - 歇尔模数 MS - 稳定度 FL - 流值3.2 车辙试验 车辙是路面结构及土基在行车荷载作用下的补充压实,以及结构层中材料的侧向位移产生的积累永久变形。这种变形出现在行车轮带处,即形成路面的纵向带状凹陷。沥青混凝土的热稳定性主要表现在夏季路面是否在车辆荷载作用下逐渐形成车辙。沥青混合料的动稳定度是一项沥青混合料的车辙实验指标。车辙实验的方法,首先由英国道路研究所(RRL)提出,后来经过了许多国家道路工作者的研究改进。目前的方法是用标准成型法,制成300mm300mm50mm的沥青混合料试件,在60的温度下,以一定荷载的轮子在同一轨迹上作一定时间的反复行走,形成一定的车辙深度,然后计算试件变形1mm所需试验车轮行走的次数,既为动稳定度。车辙试验的温度和轮压是动稳定度的重要影响因素。沥青混合料的矿料级配对沥青混合料高温性能的影响(t1 - t2)42DS = c1 c2 d2 - d1式中 DS - 沥青混合料动稳定度 d1,d2 - 时间t1和t2的变形量 42 - 每分钟行走的次数 c1,c2 - 试验机或试验修正系数影响沥青混合料的因素很多除了温度和轮压外还有,混合料的级配,一般密级配的动稳定度大于开级配;沥青用量过多,动稳定度下降,试验温度低则动稳定度提高;试验荷载大则动稳定度低;采用改性沥青则可明显提高动稳定度。4实验方法 在夏季高温时,在停车地点(平面交叉路口、停车站、停车场等)和行车变速的路段上,由于行车的启动与制动,加速与减速,路 发生变形积累。在这种情况下,若沥青混合料的高温稳定性不足,路面会产生较大的剪切变形。因此,提高沥青混合料在高温下的抗剪能力,就是提高高温稳定性。路面结构应力分析表明,路面以下38mm范围是剪应力最大区域。根据河北省交通部门的观测,夏季路面以下49mm范围温度最高。有关资料也表明,中面层沥青混合了的高温抗永久变形的能力应高与表面层,考虑到京秦高速公路的继配情况,试验选择AC-20型沥青混合了作为研究对SBS沥青混合料的配合比设计。沥青中下面层采用加德士-70号重交通道路沥青,上面层采用壳牌SBS改性沥青。矿料:中下面层为石灰集料,上面层为玄武岩或鞍山石类集料,细集料采用天然砂。石灰岩料产自抚宁石门寨;玄武岩产自卢龙县燕和营镇;天然砂产自滦河,青龙河沙场,迁安建昌营;矿粉产自丰润,滦县,秦皇岛;沥青为进口;水泥为唐山翼东,秦皇岛浅野水泥。由于各粒级矿料含量的不同,在规范及配范围内,由于矿料继配的不同因此继配曲线呈现不同的走向。为了研究及配曲线走向对混合料物理力学性能的影响,以AC20型沥青混合料在规范及配范围哪的5种典型的继配为例,对其进行系统试验研究。这5种继配基本概括了规范范围内不同的继配曲线走向情况,分别用代号表示为:A继配(规范及配的下限);B继配(规范及配的上限);C及配(规范及配的中值);D及配(S型及配 ); E 及配(到S 型及配)。5种级配的矿料组成见表2,继配曲线如图所示。表2 五种级配的矿料筛孔通过率筛孔尺寸(mm)筛孔通过率ABCDE26.5 100100100100100199010095989216789285908013.262807178669.550726165554.7526564140462.3616443026351.18123322.517280.68241612200.3517118130.154138.56100.07537546 试验以车辙试验东稳定度。车辙深度和相对变形作为高温性能评价指标,以浸水马歇尔试验残留稳定度作为水稳定性验算指标。以马歇尔试验方法确定沥青最佳用量。车辙深度RD(mm) 为何在作用60min 时的永久变形量。相对变形两为变形量与实践厚度的比值(%)。5、试验结果分析 沥青中下面层采用加德士-70号重交通道路沥青,上面层采用壳牌SBS改性沥青。矿料:中下面层为石灰集料,上面层为玄武岩或鞍山石类集料,细集料采用天然砂。石灰岩料35mm产自抚宁石门寨;玄武岩1015mm,510mm产自卢龙县燕和营镇;石灰岩机制砂03mm产自抚宁石门寨;天然砂产自滦河,青龙河沙场,迁安建昌营等地;矿粉产自丰润,滦县,秦皇岛;沥青为进口;水泥为唐山翼东,秦皇岛浅野水泥。各种集料经筛分后逐级称量回配;集料密度按照公路工程集料试验规程(058-2000)的要求进行,粗集料密度采用网篮法测定,结果见下表3;细集料采用李氏比重瓶法测定,试验结果见下表4。表3 粗集料密度检测结果粒径/mm191613.29.54.75表观相对密度(g/ mm3)2.6732.6712.6742.6772.680毛体积相对密度(g/mm3)2.6562.6442.6692.6672.679表 4 细集料密度检测结果粒径/mm2.361.180.60.30.150.075视密度(g/mm3)2.6752.6792.6712.6732.6772.672矿粉的表观密度采用李氏比重瓶法测定,介质为水,密度为2.699g/mm3有马歇尔实验确定沥青最佳用量,5种级配在最佳油石比的情况下的混合料的物理学指标如表5所示。表5 5种级配在最佳油石比的情况下的混合料的物理学指标级配最佳油石比/%密度(g/cm3)理论密度(g/cm3)VV/%VMA/%VFA/%稳定度/kg流值/0.1mmA5.22.3752.4824.314.369.98.2125沥青混合料的矿料级配对沥青混合料高温性能的影响从表5实验结果可以看出:规范级配范围内的级配,由于级配曲线的走向不同,沥青混合料的物理力学性质差异很大,因此,控制级配曲线的走向对于沥青混合料的生产和施工具有十分重要得意义。车辙试验结果如表6所示表6 5种矿料级配车辙试验结果级配类型ABCDE动稳定度/(次/mm)68999714596181689车辙深度/mm11.255.333.0213.243.44相对变形/%22.510.666.0426.486.88用动稳定度评价沥青混合料高温稳定性,动稳定度越大高温性能越好。图2和图3表示5种矿料级配的动稳定度和车辙深度 从表6和图2、图3可以看出:1)从动稳定度来看,C级配和E级配均能满足规范对高等级公路大于1000次/mm的要求,5条级配曲线的动稳定度排序为ECBAD。2)沥青混合料的高温稳定性与其内部的级配组成有关,并非粗集料的含量越大,混合了的高温稳定性越好,比如A级配的粗料含量大于C级配,而动稳定度却比C级配小的多。3)A级配、C级配和D级配的4.75mm筛孔通过率均小于45%,属于粗级配,B级配和E级配的4.75mm筛孔通过率句均大于45%,属于细级配。试验结果表明,细级配的高温稳定性不一定低于粗级配,过细级配(B级配)高温性能会降低。4)D级配的动稳定性较小可能是石料颗粒之间发生干涉所至,中间粒径颗粒过多,粗集料没有形成挤嵌结构,说明S级配可能存在高温稳定性能不足的问题。5)从车辙深度来分析混合料的高温性能和动稳定度并非完全一致,说明动稳定度不一定是衡量高温稳定性能的最佳指标。采用浸水马歇尔试验来验证沥青混合料的水稳定性,结果如表7所视。表7 浸水马歇尔试验结果级

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