半温拌沥青混凝土研究报告

1、半温拌沥青混凝土路用性能研发报告安徽路达科泰沥青新材料有限公司李国涛 2011年 5 月课题名称：半温拌沥青混凝土材料路用性能研究报告项目负责：李国涛试验研究参加人员：李国涛 伦冠海- 5 -目录第一章、八、-前言1.1项目背景及工程概况1.1.1 项目背景1.2国内外研究概况1.3第二章2.12.22.3.5.研究目的、主要研究内容及技术路线1.3.2 研究内容1.3.2 技术路线原材料试验引言集料试验2.2.1 集料加工工艺2.2.2 试验结果填料试验2.3.1 水泥试验结果2.3.2 矿粉试验结果2.4 沥青试验2.4.1 基质试验结果2.4.2 SBS 改性半温拌沥青试验结果第三章沥青

2、混合料试验3.1引言3.2沥青混凝土级配试验3.2.1混合料正交试验及分析- 11 - 11 - 11 - 11 - 11 - 16 - 16 - 16 - 17 - 17 - 18 - 19 - 19 - 19 - 19 -3.2.2混合料最优级配试验结果分析- 25 -3.2.3混合料骨架体积试验结果分析.- 26 -3.2.4混合料最佳近似配合比试验结果分析- 29 -3.2.5推荐的 4 种沥青混合料配合比- 32 -第四章 沥青混凝土力学性能试验- 34 -4.1 沥青混凝土单轴压缩试验- 34 -4.2 沥青混凝土水稳定性试验- 36 -4.3 沥青混凝土小梁弯曲试验- 40 -4

3、.4 沥青混凝土劈裂试验- 41 -4.5 沥青混凝土静三轴试验- 42 -4.6 沥青混凝土蠕变试验494.7 沥青混凝土参透试验514.8 沥青混凝土动稳定试验52第五章 结论54第一章前言1.1项目背景及工程概况 1.1.1项目背景自从古埃及人在尼罗河护岸工程中采用沥青作为胶结材料以来，沥青成功地 应用于道路和水工结构己有 5000多年的历史。从至今尚保存的公元前，300年修建的亚洲美索不达米亚的底格里斯河阿秀尔处 1500m堤防的古代遗迹中发现, 沥青防渗层经受了漫长的岁月而未失效，充分地证明了沥青的耐久性。近代，由于石油工业的发展，沥青成为一种主要有机胶凝材料大量应用于道 路工程、水

4、利工程、防水工程、绝缘材料、材料防腐等领域。自1901年，在英国修建了第一条沥青路面以来，沥青路面作为高级路面材料，广泛应用与道路路面。同时，由于沥青材料良好的胶结性能和耐久性能，也 被大量应用于水坝工程中作为抗渗心墙材料使用。1911年美国建成世界第一条规模沥青路面道路，开启了沥青作为道路路面胶结材料的先河，此后世界各国，尤其是那些工业发达国家，开始普及使用沥青 混合料作为道路主要材料，由此产生了一连串的产业反应：沥青生产设备制造、 沥青混合料拌制设备制造、沥青混合料运输设备、摊铺设备、碾压设备、沥青路 面养护设备、沥青路面集料制造设备等等。随着社会进步，交通运输业的发展，尤其是重载车辆的发

5、展，对道路路面提 出了更高的性能要求，由此沥青材料发展到以改性沥青为主的方向上来。与普通重交沥青相比，改性沥青虽然路用性能大幅度提高，但其在生产加工 过程中，能耗高、污染大、老化严重情况严重影响了道路的使用寿命。由于热沥青混凝土对施工环境的苛刻要求、环境污染的严重、且在拌合过程 中，沥青材料老化严重，在运输过程中形成的冷热不均，形成温度离析，使得其 密实度不一致，从而使得其路用性能和抗渗不能尽如人意。乳化沥青混合料虽然 解决了部分热沥青混合料的问题，但仅能以稀浆方式存在180秒，不能用现有的 热沥青体系的设备进行拌合、运输、摊铺、碾压。因此，研发一种低污染、强度高、变形大、抗渗好、可设计、使用

6、时间充裕的且可替代普通重交沥青及改性沥 青、橡胶沥青的乳化沥青类胶凝材料，势在必行。半温拌沥青是在常温下即具有液体性质的油性沥青材料。可以在20C 90C的情况下，与各种集料进行混合形成各种形式的混合料。 其主要特点是：可以根 据使用需求，制作成需要的材料外观形态；其混合料可以存放几十甚至数百小时;原材料没有高温老化过程，因此保存了原材料中各种材料的原始特性，工程使用 性能佳，容易形成高路用性能和有大变形能力的道路路面材料;半温拌沥青可以与高分子聚合物类橡胶具有很好的兼容性能，其性能指标全面超过了热改性沥青（SBS改性类、废胶粉改性类、PE改性类等）。因此，其具 有很好的高低温使用性能。同时大

7、大延展了其变形能力，这对防止反射裂缝具有 先天优势半温拌沥青与水泥等无机活性材料具有兼容性能，即在拌制半温拌沥青混合 料时，可将水泥作为填料加入而不影响其正常使用，且由于水泥的介入使得混合 料的力学性能大幅度提高，与热沥青不同，半温拌沥青混合料强度的提高不以牺 牲变形抗飞散性能为代价，这个特性一举打破了现行的热沥青设计规则：即在强 度和变形、抗飞散之间寻求平衡的设计原则。半温拌沥青混合料由于使用时受气候影响较小，因此可大幅度提高设备、人 员、材料和资金的利用效率。半温拌沥青混合料的研发成功，将彻底改变我国在沥青道路路面和大坝防渗 防水领域的落后现状，具备重大经济效益和社会效益。1.2国内外研究

8、概况目前，道路路面大量使用的是热沥青混合料，沥青温度需要加热到180C以上，集料加热到200度以上，不仅污染大、能耗高，而且材料在拌合过程中，老 化严重，使得其沥青材料的性能降低 30%以上。目前，国际国内尚无半温拌沥青混合料技术研究， 但类似乳化沥青混合料在 十余年前国内就有单位进行，美德维实伟克也在做类似的研究。但由于他们使用 的乳化沥青的性能限制，使得混合料的性能大打折扣，如：其使用时间不超过30分钟，其形态不能使用现有的热沥青设备等。国内做过比较好的如重庆公路 局乔瑞华先生、长安大学沙爱民教授等。由于乳化体系难以有实质性的突破，因 此，美德维实伟克、重庆公路局已经放弃了类似的研究。所以

9、，至今没有实质性 的突破。自半温拌沥青研发成功，其优异拌合性能得到业内人士的高度重视。 在半温 拌沥青无需加热的状态下，其与集料拌合的形态类似热沥青形态， 且粗细集料相 互粘连，避免了热沥青混合料的离析现象，同时，其很高的力学性能、丰富的强 度控制手段、大于100小时超长的时间工作性能、很好的气候适应性能、对现有 机械设备的兼容性能，使其应用范围适应于公路路面领域，且更十分适合于水工 大坝防渗的应用上。通过我们的技术预研，其混合料的孔隙率可达到0.2%，马歇尔稳定度高达 22千牛。飞散损失小于5%。动稳定度大于3000次/mm。1.3研究目的、主要研究内容及技术路线 1.3.1研究目的沥青混凝

10、土作为道路路面的核心材料，其抗渗性、耐久性、变形能力、温度 敏感性、水稳定性等性能、抗车辙性能的好坏直接影响到道路的正常使用。因此, 要求沥青混凝土应具有良好的抗渗性、稳定性、水稳定性、柔性（变形能力）及 较高的强度。本阶段拟通过沥青混凝土材料试验，首先选择适合本工程的碾压式 沥青混凝土原材料及相应的配合比，再进一步提出沥青混凝土设计所需的各种物 理力学参数、渗透特性、动稳定性能等指标。1.3.2研究内容专用道路改性半温拌沥青研发、半温拌沥青粘附性、粘韧性、粘温性研究、 密集配半温拌沥青混合料配方研究、半温拌沥青混合料和易性研究、半温拌沥青 混合料储存时间研究、半温拌沥青强度控制方法研究、半温

11、拌沥青混合料拌合工 艺研究、半温拌沥青混合料的力学性能研究、半温拌沥混合料抗渗性能研究。具体包括:1、原材料鉴定：对沥青混凝土原材料，即粗骨料、细骨料、填料和沥青作鉴定试验。(1) 粗骨料试验粗骨料进行筛分、密度及吸水率、坚固性、含水率、含泥量、压碎值、针片 状颗粒含量、捣实状态孔隙率等试验;(2) 细骨料试验细骨料进行筛分、表观密度、吸水率、含水率、含泥量等试验;(3) 填料试验矿粉进行筛分、密度、塑性指数、亲水系数等试验；水泥进行细度、安定性、 凝结时间、标准稠度用水量、胶砂强度、比重、比表面积等试验。(4) 沥青试验对基质沥青原样测试进行密度与相对密度、 针入度、延度、软化点、溶解度、

12、脆点、闪点等试验；薄膜烘箱老化后测试进行质量损失、 针入度比、延度、脆点、 软化点升高等试验；进行沥青与骨料(玄武岩、石灰岩)粘附性试验;对改性半温拌沥青(SBS型)进行密度与相对密度、针入度、延度、软化点、 溶解度、脆点、闪点等试验；薄膜烘箱老化后测试进行质量损失、针入度比、延 度、脆点、软化点升高等试验；进行沥青与骨料(玄武岩、石灰岩)粘附性试验;2、配合比设计：根据不同材料、不同配合比参数对玄武岩和石灰岩各组成不少于25种不同配合比沥青混凝土，进行沥青混凝土密度、马歇尔稳定度流值、 最大相对密度、骨料级配等试验，通过性能比选对玄武岩和石灰岩各选出两种不 同沥青品种的沥青混凝土配合比。抗压

13、、3、对选出的玄武岩和石灰岩的四种配合比的沥青混凝土进行耐久性、抗拉、弯曲、蠕变、渗透、水稳定、裂缝自愈性能、变形后接触面抗渗、动稳定 度等试验。(1) 静三轴试验根据以上试验选出的四种沥青混凝土配合比， 按击实成型方法或模拟现场碾 压成型方法成型试件，采用直径100mm静力三轴仪的进行试件静力三轴试验(5C、15C和 25C条件下，围压 0.1MPa、0.4 MPa、0.7 MPa和 1.0 MPa,轴向 变形速率1.0mm/min),提供试件的抗剪强度指标和 E-卩或E-B非线性应力应变计算参数。(2) 拉伸试验:四种配合比沥青混凝土制备 4040220mm尺寸试件，在15C条件下进行拉伸

14、试验，变形速率为1.0mm/min，提供试件最大拉伸应力和最大拉伸应变。(3) 抗压试验:四种配合比沥青混凝土在15C条件下进行抗压试验，变形速率为1.0mm/mi n，提供试件最大抗压应力和最大压应变。(4) 水稳定试验：将同一批试件分成2组，1组试件在60C水中浸泡48小时后，再在15.4C 的水中恒温2小时，然后再进行抗压试验；另1组在15.4C空气中恒温2小时进 行抗压试验，2组抗压强度之比为水稳定系数。(5) 弯曲试验:将试件先制成板式试件，然后再切割成35M0&50mm小梁试件，在气温15C 条件下，按变形速率1.0mm/min进行弯曲试验，提供试件的挠度、最大强度和 最大应变。(

15、6) 渗透试验:四种配合比沥青混合料制备成标准马歇尔试件，在15C条件下进行变水头渗透试验，测出试件的渗透系数。另外在水压 1MPa条件下，测出试件的抗渗破坏比降。(7) 蠕变试验:在15C条件下进行蠕变剪切试验，测定试件轴向位移随时间的变化。提供 试件蠕变柔量参数。1.3.2技术路线SBS型半温拌沥青混合料防渗研究技术路线-68 -图1-1技术路线流程图第二章原材料试验2.1引言本章主要是对沥青混凝土原材料，即粗骨料、细骨料、填料和沥青作鉴定试验。粗骨料和细骨料采用叫吉沟料场的玄武岩和康定料场的石灰岩进行比较；沥青品种可采用中海70#重交沥青。2.2集料试验2.2.1集料加工工艺粗骨料和细骨

16、料采用叫吉沟料场的玄武岩和康定料场的石灰岩。所用集料采用二级破碎工艺，一级破碎米用颚式破碎机，二级破碎米用反击式或锤式破碎机。222试验结果通过对两种岩石（玄武岩、石灰岩）进行破碎成 4种粒径的集料。其粒径范围如下表2.1。表2.1集料粒径范围编号粒径范围（mm）1#10152#5103#354#03玄武岩集料筛分结果见表2.2表2.2玄武岩集料筛分结果筛孔 集料通过筛孔（方孔筛，mm）百分率（%）1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075HG-1#100.093.616.60.50.10.10.10.10.10.1HG-2#100.099.863.70.90.1

17、0.10.10.10.10.1HG-3#100.0100.0100.081.70.90.30.20.20.20.1HG4#100.0100.0100.0100.089.957.026.89.93.81.3备注：玄武岩集料采用HG-1编号石灰岩集料筛分结果见表2.3表2.3石灰岩集料筛分结果集料通过筛孔（方孔筛，mm）百分率（%）1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075HY-1#100.093.616.665.70.10.10.10.10.10.1HY-2#100.0100.065.70.90.10.10.10.10.10.1HY-3#100.0100.0100.

18、083.01.70.50.40.30.30.3HY-4#100.0100.0100.099.988.366.636.611.74.41.9备注：石灰岩集料采用 HY-1编号玄武岩集料粘附性对比汇总表2.4表2.4玄武岩附性试验结果粘附性试件编号粒径煮后剥落情况粘结力等级单值综合评定HG -113.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近0%5HG -213.2沥青膜很少一部分为水所移动，剥离面积为0.1%4HG -313.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近0%55HG -413.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近0%5HG -513.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近0%5HG -113.2

19、沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近 0%5HG -213.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近 0%5HG -313.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近 0%5HG -413.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近 0%5HG -513.2沥青膜很少一部分为水所移动，剥离面积为0.2%4玄武岩集料粘附性对比汇总表2.5表2.5玄武岩附性试验结果粘附性试件编号粒径煮后剥落情况粘结力等级单值综合评定HG -113.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近 0%55HG -213.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近 0%5HG -313.2沥青膜很少一部分为水所移动，剥离面积为0.1%4HG -413

20、.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近 0%5HG -513.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近 0%5HG -113.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近 0%55HG -213.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近 0%5HG -313.2沥青膜很少一部分为水所移动，剥离面积为0.2%4HG -413.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近 0%5HG -513.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近 0%5本次试验对粘附性进行追加试验，试验结果如图2.2泸州36-1制鏗（级等价评3min5min15mi n30min时间（min）45m in60min图2.2粘附性试验表2.6石灰岩附性试

21、验结果粘附性试件编号粒径煮后剥落情况粘结力等级单值综合评定HG -113.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近 0%5HG -213.2沥青膜很少一部分为水所移动，剥离面积为0.1%4HG -313.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近 0%55HG -413.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近 0%5HG -513.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近 0%5HG -113.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近 0%5HG -213.2沥青膜完全保留，剥离面积百分率接近 0%5HG -313.2沥青膜很少一部分为水所移动，剥离面积为0.2%45HG -413.2沥青膜完全保留，剥离面积百分

22、率接近 0%5HG -513.2沥青膜很少一部分为水所移动，剥离面积为0.2%4本次试验对粘附性进行追加试验，试验结果如图2.3） 制 级（ 级 等 价 评时间（min）图2.3粘附性试验玄武岩物理力学指标汇总表2.7、表2.8表2.7玄武岩粗集料试验结果指标单位检测结果技术要求1 #料2#料3 #料表观相对密度g/cm32.7562.7592.690 2.60毛体积相对密度g/cm32.7202.7192.676吸水率%0.480.540.95 3针片状含量%3.52.0 12水洗法0.075mm）颗粒含量%0.30.30.3 1粘附性级5级4集料压碎值%21.9 26表2.8玄武岩细集料附

23、性试验结果指标单位检测结果技术要求表观相对密度g/cm32.740 2.60毛体积相对密度g/cm32.8172.8302.716吸水率%0.520.630.95 3针片状含量%5.64.0 12水洗法0.075mm）颗粒含量%0.30.30.3 1粘附性级5级4集料压碎值%21.9 26表2.10玄武岩细集料附性试验结果指标单位检测结果技术要求表观相对密度g/cm32.590 2.5毛体积相对密度g/cm32.655水洗法0.075mm）颗粒含量%3.7152.3填料试验2.3.1水泥试验结果本次试验采用安徽海螺集团生产的 P0.425水泥。表2.11 P0.425水泥试验结果指标单位试验结

24、果技术要求比表面m2/g340 300凝结时间初凝min180 180终凝255 5水泥胶砂强度3天抗压强度Mpa4.5 3.53天抗折强度23.6 182.3.2矿粉试验结果矿粉采用淮南电厂石石灰岩矿粉，测试结果见表2.12表2.12矿粉试验结果序号试验项目实测值规定值表观密度（g/cm3）2.6612含水量（）0.33粒10.6mm100度 范 围0.20.15mm96.4150 100GB/T 4508密度(25C ), g/cm31.029报告GB/T 8928溶解度，%99.87 99.0GB/T 11148闪点，C326150 100GB/T 4508密度(25C ), g/cm3

25、1.008报告GB/T 8928溶解度，%99.87 99.0GB/T 11148闪点，C272 230GB/T 2672.4.2 SBS改性半温拌沥青试验结果中海36-1沥青改性之后的试验结果见下表:表2.15中海36-1沥青改性试验结果试验项目试验结果规范要求执行标准针入度(25 C ,100g,5s), 0.1mm566080GB/T 4509软化点（环球法）,C5244GB/T 4507延度(15 C ,5cm/min) , cm39 100GB/T 4508密度(25C ), g/cm3溶解度，%闪点，C第三章半温拌沥青混合料试验3.1引言本章主要是先通过正交试验，分析各集料比例、油

26、石比等对半温拌沥青混凝 土的马歇尔稳定度、流值、孔隙度等的影响，确定出最佳近似配合比，然后根据最佳近似配合比制作试件测试相关的物理力学性能， 然后确定最佳配合比，测试最佳配合比的半温拌沥青混凝土的基本力学性能。3.2半温拌沥青混凝土级配试验3.2.1混合料正交试验及分析为了确定合适的混合料配合比，先进行了混合料的正交试验，通过试验分析矿料的比例及油石比等对混合料的马歇尔稳定度、孔隙度等指标的影响，确定出最佳近似配合比，然后根据最佳近似配合比确定混合料的最佳配合比。表3.1给出了正交试验得到的马歇尔及浸水马歇尔稳定度和流值结果。表3.1正交试验得到的马歇尔及浸水马歇尔稳定度和流值结果123平均值

27、强度比1#马歇尔稳定度15.6613.7211.9413.7755.70%流值13.1711.3810.911.82浸水马歇尔强度8.58.496.027.67流值9.438.1410.869.482#马歇尔稳定度5.796.626.446.2883.28%流值11.1611.8210.711.23浸水马歇尔稳定度5.464.016.215.23流值11.2611.4811.3511.363#马歇尔稳定度12.5710.0212.711.7659.95%流值5.936.977.466.79浸水马歇尔稳定度6.756.817.587.05流值3.3765.044.84#马歇尔稳定度7.157.8

28、86.757.2683.88%流值12.5412.5311.5412.2浸水马歇尔稳定度2.415.886.316.09流值3.379.5211.1185#马歇尔稳定度24.1722.8624.3323.7951.11%流值2.1914.496.197.6浸水马歇尔稳定度11.4713.1211.912.16流值12.3711.1311.5911.76#马歇尔稳定度12.639.5914.912.3765.48%流值12.897.1911.6810.59浸水马歇尔稳定度8.137.768.418.1流值6.29119.839.047#马歇尔稳定度19.1518.9819.0419.0645.8

29、9%流值3.588.864.45.61浸水马歇尔稳定度9.129.287.628.67流值9.216.055.546.938#马歇尔稳定度23.5122.2419.1921.6549.19%流值8.763.8713.078.57浸水马歇尔稳定度9.7912.39.8610.65流值11.6412.2913.0312.329#马歇尔稳定度15.6931.418.8421.9836.62%流值11.77.033.97.54浸水马歇尔稳定度7.389.17.678.05流值9.66.677.888.0510#马歇尔稳定度19.0718.3315.4617.6243.70%流值2.372.784.14

30、3.1浸水马歇尔稳定度7.897.497.737.7流值3.546.7810.146.82通过计算分析得到，马歇尔稳定性影响因素分析如下面各图（图3.1 3.5）所示:Q4Dn1J.他弓Sii占WCSCI(C)*:C帕期SQ衲4DC31A：.(d)图3.1 2#料与3#、4#料、油石比、矿粉之间的关系图3.34#料与2#、3#料、油石比、矿粉之间的关系图图3.4 油石比与 2#、3#、4#料、矿粉之间的关系图通过计算分析得到，矿粉与各集料的比例对孔隙度的影响如图3.6所示:霍；匕 - ；1 = S、E 231 ；:. rr,i-务-兀-J1， -G” 1 1二j i L1 -7 -.L-厂g更

31、图3.6矿粉与2#、3#、4#料、油石比之间比例对孔隙度影响图通过计算分析得到，4#料与各集料、3.7所示：及油石比的比例对孔隙度的影响如图3.2.2半温拌沥青混合料最优级配试验结果分析根据上述分析结果，确定的集料近似配合比设计为:表3.2集料用量合成混合料1#2#3#4#水泥级配A92128422级配B92230392级配C82028442表3.3 AC-13级配明细表筛孔尺寸通过率（%）级配A级配B级配C16100.0100.0100.013.297.998.198.29.570.673.074.64.7538.640.542.52.3623.525.126.61.1816.317.318

32、.20.612.913.614.40.310.511.011.60.157.67.98.20.0755.96.26.4按初试油石比为6.5%制作马歇尔试件，测定饱和度及VMA等指标，测试结果见表34表3.4 AC-13型沥青混合料设计级配试验结果级配 类型油石比(%稳定度(KN流值(0.1mm)空隙率(%毛体积 相对密度实测理论相对密度级配A6.213.5628.33.12.3322.407级配B6.213.5228.63.32.3312.406级配C6.213.4728.92.92.3392.414图3.8级配合成曲线3.2.3混合料骨架体积试验结果分析AC-13捣实试验分阶段结果见表3.5

33、、表3.6、表3.7表3.5 一阶段设计的比例集料规格/mm一阶段比例1613.2706050403013.29.5304050607038.938.87 6 5 4 38 8 8 8 83 3 3 3 3 山（率隙间38.238.13870:3060:4050:5040:6030:70比例(%图3.9级配比例与空隙率关系(一阶段)注：一阶是指两种粒径集料，二阶是再加一种粒径的集料。试验过程中各粒径段集料比例采 用表列比例的全排列组合方式由图1可知,(16-13.2 mm”(13.29.5 m粒径段集料颗粒的比例从70: 30变化至40:60时，间隙率呈现下降趋势,但是当变化至30: 70时,

34、则突然增加,且间隙率明显大于前面4种组合方式;因此进行二阶捣实密度试验时，(16-13.2 mm) (13.2-9.5 mm的比例分40: 60二阶捣实密度试验。图3.10 级配比例与空隙率关系(二阶段)表3.6二阶段设计的比例集料规格/mm二阶段比例16-9.570605040309.5-4.753040506070由图2可知,(169.5 mm)/(9.54.75 m粒径段集料颗粒的比例从70: 30变化至50: 50时，间隙率呈现下降趋势,但是当变化至50: 50时，逐渐增加，且间隙率明显小于前后 4种组合方式;因此进行二阶捣实密度试验时,(169.5 mm)(9.54.75 mm的比例

35、分50: 50三阶捣实密度试验。表3.7三阶段设计的比例集料规格/mm三阶段比例164.7570605040304.752.363040506070图3.11 级配比例与空隙率关系(三阶段)由图2可知,(16-4.75 mm)/4.752.36 m粒径段集料颗粒的比例从70: 30变化至40: 60时，间隙率呈现下降趋势,但是当变化至30: 70时，空隙率有所增加；因此进行三阶捣实密度试验时，(4.752.36 mm) (4.752.36 mm的比例分40: 60四阶捣振捣密度试验。比例（%图3.11级配比例与空隙率关系（四阶段）表3.8四阶段设计后推荐的比例合成混合料1#2#3#4#水泥矿粉

36、级配A8202640243.2.4混合料最佳近似配合比试验结果分析通过上述试验结果的分析，确定出矿料料的最佳近似配合比如表3.9所示,按照该配合比，采用 6.0%、7.0%、8.0%、9.0%四种不同油石比制作马歇尔试件，其相关的试验结果 见表3.10.表3.9石灰岩混合料配合比混合料石灰岩1#石灰岩2#石灰岩3#石灰岩3#水泥矿粉比例9%21%28%382%4%油石比分别为 6.0%、6.5%、7.0%、7.5%表3.10石灰岩最佳集料配合比性能测试结果油石比6.0%6.5%7.0%7.5%试样12121212干重1072.881210.971213.481212.681348.961223

37、.331194.021221.21水中重620.87700.7702.17701.72783.24713.94693.77709.52表干重1086.751222.191215.561216.841350.791224.791194.071221.37吸水率2.98%2.15%0.41%0.81%0.32%0.29%0.01%0.03%平均值2.56%0.61%0.30%0.02%表干相对密度2.3332.3442.3682.3622.3802.3982.3872.386平均值2.3382.3652.3892.386毛体积相对密度2.3742.3732.3732.3732.3852.4022.

38、3872.387平均值2.3732.3732.3932.387孔隙率3.2%2.45%0.67%1.12%0.52%0.45%0.11%0.15%25oC稳定度25.2326.4126.6426.0820.3124.3820.8919.01平均值25.8226.3622.34519.95025oC流值8.2712.1510.1310.8512.24110.411.068.44平均值10.2110.4911.329.7525oC浸水稳定度17.2521.1325.2224.2725.0723.3317.7918.54平均值19.1924.74524.218.16525oC浸水流值5.7910.4

39、25.966.766.3988.4410.87平均值8.1056.367.1959.65560oC稳定度5.456.755.023.747.797.677.43平均值6.15.025.7657.5560oC流值4.865.374.853.3114.024.313.66平均值5.1154.853.6653.985抗渗系数8.61E-098.75E-097.88E-097.85E-097.59E-091 7.68E-098.31E-098.71E-09平均值8.678E-097.867E-097.631E-098.509E-09残留稳定度74.32%93.87%108.30%91.05%相同油石比

40、的情况下，在25oC空气中养护的试件的稳定度流值要大于25oC浸水试件的稳定度和流值；表3.11玄武岩近似最佳集料配合比性能测试结果微波处理方法击实情况温度稳定度流值未处理双面击实60+25次（12h后）25oC21.9612.53双面击实6025oC20.3811.47微波处理1min双面击实60+25次（12h后）60oC5.885.8425oC19.9911.56双面击实6060oC5.255.1925cC18.989.34微波处理2min双面击实60+25次（12h后）60cC7.725.3725cC30.478.81双面击实6060cC7.24.6825cC24.419.75微波处理

41、4min双面击实60+25次（12h后）60cC9.464.0425cC28.648.92双面击实6060cC8.063.5625cC29.878.29图3.8不同处理方法对沥青混凝土的稳定度的影响注：双面击实60+25次（12h后）为先双面击实 60次，12小时以后再双面各击 25次。霍X X x图3.9不同处理方法对沥青混凝土的流值的影响降低流从图3.8、3.9可以看出通过微波处理的方式，可以快速提高稳定度,值。325推荐的4种沥青混合料配合比根据以上材料鉴定结果和不同配合比的试验结果，从防渗、变形、强度等性能和安全可靠、经济角度考虑，推荐4种配合比，见表3.12。表3.13为推荐配合比的

42、沥青混合料的马歇尔试验结果。表3.12推荐的沥青混凝土配合比的材料和级配参数配合比 编号岩性油石比矿料级配（%）1#料2#料3#料4#料水泥矿粉A1玄武岩6.7820264033A21021253833B1石灰岩6.61316234233B21217254033表3.13 不同配合比的马歇尔试验结果配合比 编号试件表观相对密度（g/cm3）吸水率（%）稳定度 （KN）流值（0.1mm）马歇尔模数（kN/mm）A1（玄武岩）12.3720.4419.3870.62.7522.3580.5020.2445.54.44平均值2.3650.4719.8158.13.41A2（玄武岩）12.3520.5922.9214.915.3822.3480.6422.5643.55.18平均值2.3500.6222.7429.27.78B1（石灰岩）12.4290.3932.1425.712.5122.4250.4430.4561.94.92平均值2.4270.4231.3043.87.14B2（石灰岩）12.3970.5731.4961.85.1022.3910.6531.4362.15.06平均值2.3940.6131.4662.05.08表3.14在60oC水浴中60min试验结果配合比 编号试件表观相对密度（g/cm3）吸水率（%）稳