OGFC-13彩色瀝青路面上面層生產(chǎn)配合比設(shè)計

沈 瑾，汪曉紅

(1.江西交通咨詢公司；2.江西公路開發(fā)總公司)

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道路工程

OGFC-13彩色瀝青路面上面層生產(chǎn)配合比設(shè)計

沈 瑾1，汪曉紅2

(1.江西交通咨詢公司；2.江西公路開發(fā)總公司)

結(jié)合非機(jī)動車道彩色瀝青路面實(shí)體工程，根據(jù)OGFC-13的目標(biāo)配合比確定生產(chǎn)配合比和最佳油石比，測試OGFC-13瀝青混合料的技術(shù)指標(biāo)和動穩(wěn)定度指標(biāo)。結(jié)果表明：OGFC-13瀝青混合料的最佳油石比為5.0%，密度指標(biāo)、空隙率、穩(wěn)定度指標(biāo)滿足規(guī)范要求，動穩(wěn)定度均值為5 311次/mm，大于規(guī)范值，滿足要求。

道路工程；OGFC-13；彩色瀝青路面；上面層；生產(chǎn)配合比

1 概 述

瀝青混合料的配合比設(shè)計包括目標(biāo)配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計及生產(chǎn)配合比驗證，生產(chǎn)配合比設(shè)計的目的是指導(dǎo)拌和樓生產(chǎn)出與目標(biāo)配合比設(shè)計中各原材料組成基本相同的瀝青混合料。而對于開級配瀝青混合料而言，由于其具有較大的空隙率，具有良好的排水性能，確保了車輛的行駛安全，為了保證該類型瀝青路面具有良好的路用性能，其配合比設(shè)計至關(guān)重要。

在瀝青混合料生產(chǎn)配合比設(shè)計的研究方面，邱傳鋼等根據(jù)我國的國情，提出了瀝青混合料生產(chǎn)配合比設(shè)計所需關(guān)注的關(guān)鍵因素，以及控制要點(diǎn)。由于在瀝青混合料的實(shí)際生產(chǎn)過程中，會出現(xiàn)合成級配與設(shè)計級配的偏差，需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，李德超等論述了生產(chǎn)配合比調(diào)整過程中的常見問題，提出了瀝青混合料生產(chǎn)配合比的調(diào)試技術(shù)，從而保障瀝青混合料的質(zhì)量。劉俊龍等在介紹開級配瀝青混合料性能特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對摻加TPS 改性劑的排水路面瀝青混合料配合比分析與性能測試。

通過對集料的篩分及原材料性能測試的基礎(chǔ)上，結(jié)合九龍湖大橋(樁號為K5+085.5～K5+284.5)非機(jī)動車道4 cm OGFC-13高粘改性瀝青彩色路面上面層實(shí)體工程，進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計，并測試其技術(shù)指標(biāo)和路用性能指標(biāo)。

2 原材料

2.1 集料及篩分結(jié)果

粗集料采用德安吉發(fā)采石場生產(chǎn)的輝綠巖，集料規(guī)格為9.5～16 mm、4.75～9.5 mm，細(xì)集料采用高安三鑫采石場石灰?guī)r加工而成的0～2.36 mm機(jī)制砂，經(jīng)過拌合樓二次篩分而成。

(1)根據(jù)本項目礦料的級配及拌和樓的應(yīng)用經(jīng)驗，拌和樓篩網(wǎng)尺寸分別為16 mm、11 mm、6 mm、3 mm，四檔集料尺寸范圍分別為：11～16 mm、6～11 mm、3～6 mm、0～3 mm，編號依次記為1#、2#、3#、4#。

(2)在生產(chǎn)配合比設(shè)計過程中，為保證二次篩分試樣的代表性和真實(shí)性，拌和樓上料速度與正常生產(chǎn)時上料速度保持一致。各個熱料倉單獨(dú)放料，待穩(wěn)定后從熱料倉放料取樣，并對所取樣品采用四分法進(jìn)行篩分和密度測試，結(jié)果見表1和表2。

表1 礦料和礦粉篩分結(jié)果

表2 密度試驗結(jié)果

2.2 瀝青及添加劑

基質(zhì)瀝青采用殼牌90#瀝青，加入TPS 進(jìn)行改性制備高粘瀝青，高粘度瀝青改性劑∶改性彩色瀝青膠結(jié)料=12∶88，高粘改性瀝青的表觀相對密度為1.023，著色劑為彩色瀝青專用氧化鐵紅，用量為瀝青混合料的2.5%。殼牌90#基質(zhì)瀝青的性能指標(biāo)見表3。

表3 殼牌90號基質(zhì)瀝青的技術(shù)指標(biāo)

3 生產(chǎn)配合比設(shè)計

根據(jù)公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40-2004)，以及原材料的技術(shù)性能，所確定的瀝青混合料目標(biāo)配合比見表4。

表4 OGFC-13的目標(biāo)配合比

由OGFC-13目標(biāo)配合比進(jìn)行了生產(chǎn)配合比的設(shè)計，各熱料倉及礦粉、水泥比例為：11～16 mm∶6～11 mm∶3～6 mm∶0～3 mm∶礦粉∶水泥=30%∶52%∶2%∶14%∶0.5%∶1.5%，設(shè)計結(jié)果見表5，VCADRC的測試結(jié)果見表6。

表5 生產(chǎn)配合比設(shè)計結(jié)果

表6 生產(chǎn)配合比的VCADRC測試結(jié)果

4 最佳油石比的確定

根據(jù)目標(biāo)配合比最佳油石比的±0.3%，采用4.7%、5.0%、5.3%三組油石比分別成型馬歇爾試件，測試其空隙率(體積法)、穩(wěn)定度，并進(jìn)行肯塔堡飛散、析漏試驗，試驗結(jié)果見表7。

表7 各指標(biāo)試驗結(jié)果

由上述試驗結(jié)果可以看出，在油石比為5.0%時的穩(wěn)定度最大，經(jīng)綜合分析確定最佳油石比為5.0%。

5 技術(shù)指標(biāo)及性能測試

5.1 技術(shù)指標(biāo)測試

采用德安吉發(fā)輝綠巖、高安三鑫料場的機(jī)制砂、高粘改性瀝青及彩色路面專用氧化鐵紅，對九龍湖大橋非機(jī)動車道(K5+085.5～K5+284.5)所鋪設(shè)的OGFC-13彩色路面進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計，成型馬歇爾試件，并測試其毛體積相對密度、理論最大相對密度、空隙率、穩(wěn)定度和粗集料骨架間隙率，試驗結(jié)果見表8。

表8 技術(shù)指標(biāo)測試結(jié)果

通過瀝青混合料級配調(diào)試和相關(guān)性能試驗結(jié)果，表明所設(shè)計的OGFC-13彩色瀝青混合料的各項性能指標(biāo)均能滿足規(guī)范要求，室內(nèi)生產(chǎn)配合比設(shè)計所得結(jié)果可用于指導(dǎo)后期的試拌、試鋪工作。

5.2 性能測試

為了檢測所設(shè)計生產(chǎn)配合比的高溫穩(wěn)定性，在60±1 ℃、0.70 MPa條件下進(jìn)行車轍試驗，測試OGFC-13彩色瀝青路面上面層瀝青混合料的動穩(wěn)定度，動穩(wěn)定度試驗見表9。

表9 車轍試驗動穩(wěn)定度

由表9可以看出，設(shè)計的OGFC-13彩色瀝青路面上面層瀝青混合料的動穩(wěn)定度均在5 000次/mm以上，滿足規(guī)范要求，且變異系數(shù)僅為7.1%，遠(yuǎn)低于規(guī)范要求的20%，因此該生產(chǎn)配合比符合要求。

6 結(jié) 論

針對實(shí)體工程的彩色瀝青路面上面層，對拌和樓集料篩分的基礎(chǔ)上測定了礦料的密度指標(biāo)，通過室內(nèi)試驗檢測了所用殼牌90#瀝青的技術(shù)指標(biāo)及確定了改性劑和著色劑的摻配比例，由OGFC-13的目標(biāo)配合比確定了其生產(chǎn)配合比和最佳油石比，并測試了根據(jù)OGFC-13生產(chǎn)配合比成型瀝青混合料的技術(shù)指標(biāo)和動穩(wěn)定度指標(biāo)。具體結(jié)論如下：

(1)TPS高粘改性劑與基質(zhì)瀝青的摻配比例為12∶88，著色劑氧化鐵紅，用量為瀝青混合料的2.5%；

(2)所確定的OGFC-13生產(chǎn)配合比的最佳油石比為5.0%；

(3)OGFC-13生產(chǎn)配合比的密度指標(biāo)、空隙率、穩(wěn)定度和動穩(wěn)定度指標(biāo)滿足規(guī)范要求。

[1] 邱傳鋼，朱立國. 瀝青混合料生產(chǎn)配合比設(shè)計的關(guān)鍵因素[J]. 上海公路，2003，(4)：16-17.

[2] 薛智敏. 瀝青混合料生產(chǎn)配合比設(shè)計及控制要點(diǎn)分析[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版)，2011，(8)：147-149.

[3] 李德超. 瀝青混合料生產(chǎn)配合比調(diào)整中的幾個問題[J].公路，2006，(1)：160-163.

Production Mix Ratio Design for the Top Surface Layer of OGFC-13 Color Asphalt Pavement

SHEN Jin1, WANG Xiao-hong2

(1.Jiangxi Transport Consultation Company；2.Jiangxi Highway Development Co.)

The production mix ratio and optimum asphalt-aggregate ratio of OGFC-13 were determined according to the target mix ratio of OGFC-13 combining with the non-motorized vehicles road of color asphalt pavement entity engineering. Its technical indexes and dynamic stability index of OGFC-13 asphalt mixture were tested. The results show that the optimum asphalt-aggregate ratio of OGFC-13 asphalt mixture was 5.0%. Its density index, porosity and stability index meet the standard requirements, and the mean dynamic stability is 5311 times/mm, which is greater than the standard value and meets the requirements.

road engineering; OGFC-13; color asphalt pavement; top surface layer; production mix ratio

2015-03-12

沈瑾(1967-)，女，江西上饒人，工程師，研究方向：道路與橋梁工程。

江西省交通廳科技項目(2014C0012，2014C0013，2014C0014)。

U416.217

C

1008-3383(2015)12-0001-02