影响沥青混合料矿料间隙率因素分析

1、精选优质文档-倾情为你奉上影响沥青混合料矿料间隙率因素分析研究摘要：影响vma的因素非常多，主要有集料的最大公称粒径、集料特性、矿料级配、沥青用量、粉胶比和沥青混合料的压实功等。本文主要研究了集料特性、矿料级配和压实功对vma的影响，通过马歇尔正交试验分析了级配和沥青用量对沥青混合料ac-13矿料间隙率的影响，得出了vma随着用贝雷法评价级配的几个参数的变化而变化的规律。关键词：沥青混合料vma 评价级配参数 正交试验目前很多沥青路面在开放交通不久就发生了早期破坏，没有很好的耐久性，使得沥青路面的路用性能迅速下降，远远没有达到设计年限。因此，研究沥青混合料具有良好的耐久性是当前道路技术工作者急

2、需要解决的问题之一。vma是沥青混合料设计最重要的体积指标之一，它直接影响沥青混合料的耐久性，同时vma对沥青混合料强度和高温稳定性有很高的敏感度。vma过大或过小都会对沥青混合料的路用性能产生不利影响。因此本文就此展开对沥青混合料vma影响因素的研究是非常有意义的。1、vma的影响因素影响vma的因素1很多。vma首先决定于集料特性和级配组成。vma的大小与矿料级配、矿料颗粒的表面特性及沥青用量等参数有直接关系，当矿料的最大粒径大、粗颗粒含量多，沥青用量少时，vma就小；反之，vma就大。1.1集料的特性（1）粗集料的棱角性：集料的破碎面增大，vma增加。（2）细集料的棱角性：细集料棱角性对

3、vma影响极大，破碎的细集料通常增大vma，一般要求细集料松方空隙率>45%，至少40%，天然砂通常小于此值，所以有限制天然砂用量的规定。（3）针片状含量：细长和扁平颗粒在施工过程中压碎会改变集料级配和性质，在室内试验中，由于扁平颗粒横卧可能造成增大vma的假象，而在施工过程中，集料破碎会减小vma。（4）集料表面纹理：磨光的集料表面非常光滑，内摩擦力较小，容易压实，vma减小；反之，表面纹理粗糙的集料使vma增大。（5）集料的安定性：较硬的集料能满足vma标准，而较软的集料很难满足vma要求，生产过程，还会进一步使vma降低。（6）集料的空隙率：集料会吸收一部分沥青结合料，这取决于集料

4、的空隙率和空隙的尺寸，集料的空隙率大，吸收的沥青结合料比较多，导致减小有效沥青含量，最终导致vma减小。1.2沥青混合料的级配在集料特性已定后，vma则决定于集料的级配组成2，3，集料级配曲线离开最大密度线越远，vma越大。因此，对于粗级配4，5，减少4.75mm和2.36mm通过率可提高vma。相反对细级配，增加2.36mm通过率可提高vma但应避免出现驼峰。减少矿粉，可使vma增大。1.3压实功在集料特性和级配确定后， vma还受压实功5的影响，vma的定义如式：式中： -沥青混合料压实后的毛体积密度，g/cm3；-沥青混合料中集料的百分率，%；-矿料混合料的合成毛体积相对密度，g/cm3

5、。从式知：较轻的压实功， 小些，vma会大些，反之，vma会小些。2、正交试验2.1 正交试验方案试验的目的在于研究每个因子在反应中的影响，并发现水平的最佳组合。一个好的试验设计用最小的试验次数获得最大的信息量 6。正交试验设计是用于多因素试验的一种方法，它是从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验。本文采用正交表l9（34）。以ac-13作为研究对象，以蓓蕾法评价级配的参数及油石比为主要影响因素7，各试验方案见表3。2.2.2马歇尔试验体积指标分析本试验采用路安特改性沥青，集料采用英安岩，马歇尔正交试验结果见表4。针对九组级配正交试验的vma指标分析见表5及图1。（a） 各因素对vma指标

6、影响大小分析结果（b） ca对vma的影响（c） fac对vma的影响（d） faf对vma的影响（e） 油石比对vma的影响从图1分析得出：1、影响vma的主要影响因素排列次序为：fac> ca >faf> 油石比。2、ca比从0.40.6变化时，vma随着ca的增大而增大，这是由于较多的干涉颗粒而导致的。当ca比增加0.2时，vma能增加0.5%1.0%。3、fac比从0.400.50变化时，vma随着fac的增大而减少，当fac比减小0.05时，vma会增加0.5%；当fac比减小0.1时，vma会增加1.0%左右。4、faf比从0.30.5变化时，vma随着faf比的

7、增大而减小，当faf比增大0.2时，vma会减少0.5%左右。5、随着油石比的增加，vma呈曲线变化。油石比从4.5%5%变化时，vma随着油石比的增加下降很快；油时比从5%5.5%变化时，vma随着油石比的增加而增加，说明随着油量的增加，将矿料的骨架逐渐撑开。3.3 结论（1）集料的特性对vma的影响：破碎的集料将增大vma；针片状含量过多，在施工过程中，集料破碎导致减小vma；集料表面纹理光滑，vma减小，集料表面纹理粗糙，vma增大，集料空隙率大，集料吸收沥青多，有效沥青减小，导致vma减小。（2）压实功对vma的影响：压实功小，沥青混合料试件毛体积密度小，则vma大；反之vma小。（3）通过正交试验分析得出集料级配和油石比对vma的影响规律。参考文献1蔡锁德，陈伟，商玉田.vma在沥青