AC-13混合料礦料級(jí)配及特性試驗(yàn)研究

何亦偉

(中交一局海外公司，北京　100015)

?

AC-13混合料礦料級(jí)配及特性試驗(yàn)研究

何亦偉

(中交一局海外公司，北京100015)

摘要:應(yīng)用馬歇爾法和Superpave法對(duì)AC-13Ⅰ和AC-13進(jìn)行了混合料設(shè)計(jì)，對(duì)比分析了兩者的最佳瀝青用量及壓實(shí)特性，指出兩者的設(shè)計(jì)瀝青用量在最佳油石比時(shí)基本相同，AC-13的壓實(shí)特性優(yōu)于AC-13Ⅰ。

關(guān)鍵詞:AC-13混合料，馬歇爾法，Superpave法，瀝青，壓實(shí)特性

0　引言

根據(jù)國(guó)內(nèi)多條高速公路表面層配合比設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，并借助Superpave的設(shè)計(jì)思想，在現(xiàn)行規(guī)范級(jí)配的基礎(chǔ)上，提出了一種嵌擠密實(shí)型的AC-13 S型級(jí)配瀝青混合料。表1為我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范的AC-13級(jí)配范圍。在AC-13級(jí)配范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)了三種工程設(shè)計(jì)級(jí)配，見(jiàn)表1。

表1　三種瀝青混合料的級(jí)配范圍

AC-13Ⅰ在我國(guó)規(guī)范的中值屬于細(xì)級(jí)配瀝青混合料。AC-13 按Superpave級(jí)配思想設(shè)計(jì)，屬于粗級(jí)配瀝青混合料。

1　馬歇爾法確定最佳油石比

1)AC-13Ⅰ中值見(jiàn)表2。

表2　AC-13Ⅰ馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)馬歇爾試驗(yàn)瀝青用量與物理—力學(xué)指標(biāo)確定最佳油石比為5．0%(見(jiàn)表3)。

表3　最佳油石比為5．0%時(shí)體積指標(biāo)

2)AC-13見(jiàn)表4。

表4　AC-13馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

毛體積密度沒(méi)有出現(xiàn)峰值，因此，按空隙率為4%時(shí)對(duì)應(yīng)的瀝青用量來(lái)確定最佳油石比。

根據(jù)表4繪制瀝青用量與空隙率關(guān)系圖，見(jiàn)圖1。

圖1　瀝青用量與空隙率關(guān)系圖

空隙率為4%所對(duì)應(yīng)的瀝青用量為最佳油石比，則最佳油石比為4．8%。最佳油石比為4．8%時(shí)，其對(duì)應(yīng)的混合料特性見(jiàn)表5。

表5　最佳油石比4．8%時(shí)體積指標(biāo)(一)

2　Superpave法確定最佳油石比

2．1AC-13Ⅰ旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn)

1)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試件的壓實(shí)次數(shù)與壓實(shí)性能關(guān)系見(jiàn)圖2。

圖2　旋轉(zhuǎn)壓實(shí)次數(shù)與壓實(shí)特性關(guān)系圖

2)物理指標(biāo)測(cè)定旋轉(zhuǎn)壓實(shí)型試件，經(jīng)過(guò)24 h后測(cè)定其毛體積密度、礦料間隙率、瀝青飽和度等物理指標(biāo)。

旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試件試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6。

表6　AC-13Ⅰ旋轉(zhuǎn)壓實(shí)混合物體積指標(biāo)

3)確定最佳油石比。

a．根據(jù)表6繪制瀝青用量與物理指標(biāo)關(guān)系圖，見(jiàn)圖3。

圖3　瀝青用量與物理指標(biāo)關(guān)系圖（一）

b．按空隙率4%所對(duì)應(yīng)的瀝青用量為最佳油石比，則最佳油石比為4．2%。在4．2%最佳油石比下，其對(duì)應(yīng)的混合料特性見(jiàn)表7。

表7　最佳油石比4．2%時(shí)體積指標(biāo)

VMA不滿足要求，因此，由旋轉(zhuǎn)壓實(shí)方法，AC-13Ⅰ得出的油石比不滿足體積指標(biāo)要求。說(shuō)明AC-13Ⅰ中值級(jí)配需要改進(jìn)調(diào)整。

2．2AC-13旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn)

1)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)的壓實(shí)次數(shù)與壓實(shí)性能關(guān)系見(jiàn)圖4。

圖4　旋轉(zhuǎn)壓實(shí)次數(shù)與壓實(shí)特性關(guān)系圖（一）

2)物理指標(biāo)測(cè)定旋轉(zhuǎn)壓實(shí)型試件，經(jīng)24 h后測(cè)定其毛體積密度、礦料間隙率、瀝青飽和度等物理指標(biāo)。

旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試件試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表8。

表8　AC-13旋轉(zhuǎn)壓實(shí)混合物體積指標(biāo)

3)確定最佳油石比。

a．根據(jù)表8繪制瀝青用量與物理指標(biāo)關(guān)系圖，見(jiàn)圖5。

b．按空隙率4%所對(duì)應(yīng)的瀝青用量為最佳油石比，則最佳油石比為4．8%。在4．8%最佳油石比下，其對(duì)應(yīng)的混合料特性見(jiàn)表9。

圖5　瀝青用量與物理指標(biāo)關(guān)系圖（二）

表9　最佳油石比4．8%時(shí)體積指標(biāo)(二)

3　AC-13　Ⅰ與AC-13　比較

1)壓實(shí)特性比較見(jiàn)圖6。

圖6　旋轉(zhuǎn)壓實(shí)次數(shù)與壓實(shí)特性關(guān)系圖（二）

2)AC-13Ⅰ與AC-13壓實(shí)斜率與瀝青含量關(guān)系圖，見(jiàn)圖7。

圖7　壓實(shí)斜率與瀝青含量關(guān)系圖

4　結(jié)語(yǔ)

1)對(duì)于AC-13Ⅰ這類細(xì)級(jí)配密實(shí)型混合料(兩種方法成型)設(shè)計(jì)了油石比相差較大，Superpave方法的油石比明顯比馬氏的小。2)對(duì)于AC-13這類粗級(jí)配密實(shí)型混合料，一般不出現(xiàn)密度峰值，現(xiàn)行規(guī)范的無(wú)效，采用Superpave空隙率4%來(lái)確定瀝青用量。馬氏和Superpave的設(shè)計(jì)瀝青用量在最佳油石比時(shí)基本相同。

3)AC-13的壓實(shí)特性比AC-13Ⅰ好。

參考文獻(xiàn):

［1］JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范［S］．

［2］JTJ 052—2000，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程［S］．

［3］美國(guó)瀝青協(xié)會(huì)．高性能瀝青路面(Superpave)基礎(chǔ)參考手冊(cè)［M］．賈渝，曹茶吉，譯．北京:人民交通出版社，2005．

Research on AC-13 mixture mineral materials gradation and feature experiments

He Yiwei
(CCCC No．1 Overseas Company，Beijing 100015，China)

Abstract:The paper adopts the Marshall method and Superpave method，undertakes the mixture design for AC-13Ⅰand AC-13，compares and analyzes the optimal asphalt volume and compaction features of the two，and points out the designed asphalt volumes has the same optimal asphalt and aggregate ratio，and the latter is superior to the former one in the aspect of compaction．

Key words:AC-13 mixture，Marshall method，Superpave method，asphalt，compaction feature

作者簡(jiǎn)介:何亦偉(1979-)，男，工程師

收稿日期:2015-10-19

文章編號(hào):1009-6825(2016)01-0118-02

中圖分類號(hào):TU528．062

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A