OGFC瀝青混合料最佳瀝青用量的確定★

劉 威 譚 利 朱 琪

(中南林業(yè)科技大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院，湖南 長沙 410004)

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·建筑材料及應(yīng)用·

OGFC瀝青混合料最佳瀝青用量的確定★

劉 威 譚 利 朱 琪

(中南林業(yè)科技大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院，湖南 長沙 410004)

通過析漏試驗與飛散試驗，確定了OGFC瀝青混合料的最大與最小瀝青用量，并對不同集料條件下的最佳瀝青用量進(jìn)行對比，指出同樣油石比條件下級配越粗的混合料最佳瀝青用量越大。

OGFC，瀝青用量，析漏試驗，飛散試驗，油石比

1 工程概況

S103線是長沙至瀏陽的干線公路，為一條二級公路，現(xiàn)進(jìn)行大修改造，加鋪瀝青路面。本項目結(jié)合瀏陽市S103大修改造工程，進(jìn)行防滑降噪路面面層研究，上面層厚4 cm，擬采用中粒式PA-13。排水路面混合料的最佳瀝青用量設(shè)計不能采用傳統(tǒng)的馬歇爾方法，應(yīng)采取析漏試驗確定混合料的最大瀝青用量，飛散試驗確定混合料的最小瀝青用量?！豆饭こ虨r青與瀝青混合料試驗規(guī)程》[1]規(guī)定析漏損失不大于0.3%是參考了美國的OGFC和SMA后制定的，但是排水路面與OGFC不是一個概念，故析漏損失不大于0.3%并不適合排水路面。參照日本和中國的經(jīng)驗，以及通過大量試驗研究，確定析漏及飛散損失的最佳值，從而得到最佳油石比。

2 瀝青混合料的初試級配

初試排水路面礦料級配組成見表1。

表1 初試排水路面礦料級配組成

初試瀝青用量是根據(jù)礦料表面吸附瀝青膜厚度確定的。影響級配礦料表面積的主要因素是級配中細(xì)料含量，所有粒徑大于4.75 mm篩孔的粗料對集料的表面積沒有大的影響。因此，初試瀝青用量(對集料而言)的計算如下[2]：

Pb=h×A。

A=(2+0.02a+0.04b+0.08c+0.14d+0.3e+0.6f+1.6g)/48.74。

其中，Pb為初試瀝青用量；h為瀝青膜厚度，一般取為14 μm；A為集料總的表面積；a，b，c，d，e，f，g分別為4.75 mm,2.36 mm,1.18 mm,0.6 mm,0.3 mm,0.15 mm和0.075 mm篩孔通過百分率(%)，根據(jù)上式可得出兩種級配的初試瀝青用量分別為：4.5%,4.8%。

3 瀝青混合料最佳瀝青用量的確定

級配一及級配二均采用輝綠巖集料和石灰?guī)r礦粉。對于級配一，以油石比4.2%為中值；對于級配二，則以油石比4.5%為中值，進(jìn)行析漏和飛散試驗。級配一的析漏和飛散試驗見圖1，圖2，級配二的析漏和飛散試驗見表2。

由以上試驗結(jié)果可得：確定析漏試驗級配一和級配二最佳油石比分別在4.7%，5.0%時，析漏量控制在0.8%以內(nèi)；當(dāng)油石比在5%以下時，級配二飛散損失均高于級配一，析漏值高于級配一，說明級配二集料與瀝青的粘結(jié)能力低于級配一；由表1可以看出，級配一比級配二粗，說明對于輝綠巖材料來說，級配越粗則與瀝青的粘結(jié)能力越大。

表2 全輝綠巖材料級配二析漏與飛散試驗

%

表3 全石灰?guī)r材料級配一析漏和飛散試驗結(jié)果 %

由插值法可得，表3油石比在4.0%，4.5%，5.0%條件下析漏損失分別為0.292%，0.644%，1.184%，飛散損失分別為8.708%，10.378%，14.314%，圖1和圖2在同等條件下析漏損失分別為0.300%，0.673%，1.220%，飛散損失分別為14.1%，10.18%，8.53%，說明在同樣油石比條件下，兩者析漏損失基本無差別，但當(dāng)油石比超過4.48%時，輝綠巖的飛散損失更小，且呈現(xiàn)遞減趨勢，所以輝綠巖材料與SBS改性瀝青的粘結(jié)性更好，是更好的路面使用材料。

4 瀝青混合料性能檢驗

根據(jù)確定的級配和初始瀝青用量拌和制備瀝青混合料，分別進(jìn)行謝倫堡析漏試驗和肯塔堡飛散試驗[1]及其他相關(guān)試驗，檢驗配比使用性能。

4.1 馬歇爾試驗結(jié)果

制備兩組試件，每組4個～6個，測定其馬歇爾各項指標(biāo)，取均值，結(jié)果流值為4.79，穩(wěn)定度為8.4，均滿足要求。

4.2 高溫穩(wěn)定性檢驗

按5.0%的油石比成型車轍板，測定其動穩(wěn)定度指標(biāo)，測試結(jié)果為3 300次/mm，滿足規(guī)范動穩(wěn)定度不小于3 000次/mm的技術(shù)要求。

4.3 其他試驗

按5.0%的油石比分別進(jìn)行兩組試件的標(biāo)準(zhǔn)和浸水馬歇爾測試以及凍融劈裂試驗、浸水飛散試驗，取均值。浸水馬歇爾試驗殘留穩(wěn)定度為84.9，劈裂強(qiáng)度比為87.2%，飛散均值為14.6%，均滿足規(guī)范要求。

5 結(jié)論與建議

1)析漏量控制在0.8%以內(nèi)，能得到最佳油石比。2)析漏與飛散試驗確定最佳油石比為5.0%。3)隨著油石比的增加，輝綠巖的飛散損失更小，且呈現(xiàn)遞減趨勢，而石灰?guī)r飛散損失呈現(xiàn)遞增趨勢，臨界點(diǎn)在4.48%，但兩種材料的析漏損失差別不大。4)相同油石比條件下，級配越粗輝綠巖材料與瀝青的粘結(jié)能力越大，強(qiáng)度和穩(wěn)定性更好，是較好的路面使用材料，建議在路面材料選擇中優(yōu)先考慮。

[1] JTG E20—2011，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程[S].

[2] JTG E42—2005，公路工程集料試驗規(guī)程[S].

Determination of optimal asphalt dosage of OGFC asphalt mixture★

Liu Wei Tan Li Zhu Qi

(CollegeofCivilEngineering&Mechanics,CentralSouthUniversityofScience&Technology,Changsha410004,China)

Through drain-down test and stripping test, the paper determines maximum and minimum asphalt dosage of OGFC asphalt mixture, compares optimal asphalt dosage under different aggregate conditions, and finally points out that: the optimal asphalt dosage will be more when the mixture grading is more coarse with same asphalt-aggregate ratio.

OGFC, asphalt dosage, drain-down test, stripping test, asphalt-aggregate ratio

1009-6825(2016)26-0128-02

2016-07-05★：湖南省研究生培養(yǎng)創(chuàng)新基地資助項目；湖南省交通科技計劃項目(項目編號：201303)

劉 威(1991- )，男，在讀碩士

TU535

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