路用透水型瀝青復(fù)合料配合比與功效測(cè)量評(píng)價(jià)探究

（新疆維吾爾自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院，新疆 烏魯木齊 830000）

一、材料與配合比設(shè)計(jì)

（一）材料基本參數(shù)

1.瀝青

試驗(yàn)選用重交AH-90瀝青，其關(guān)聯(lián)性能測(cè)量結(jié)果如表1所示。

表1 瀝青技術(shù)參數(shù)

表1 瀝青技術(shù)參數(shù)

2.骨料

（二）級(jí)配設(shè)計(jì)方案

1.礦粉級(jí)配

根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，結(jié)合相關(guān)規(guī)范調(diào)整級(jí)配區(qū)域，設(shè)計(jì)了4組不同級(jí)配。

2.瀝青摻量最優(yōu)值

通過(guò)滴落試驗(yàn)，可以在靜止條件下確定瀝青復(fù)合料的瀝青量最大值。試驗(yàn)篩選不同摻量的瀝青，依次摻入已有的4種級(jí)配，并于130℃～150℃溫度環(huán)境下將其攪拌均勻，并置于1000ml的燒杯中，蓋好玻璃板放入烘烤箱，調(diào)節(jié)溫度至170℃。烘干1h后取出燒杯倒置，測(cè)量杯壁殘留瀝青質(zhì)量，該質(zhì)量與復(fù)合料總量的比值即為損失比。繪制對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線并觀察記錄曲線各個(gè)變曲線點(diǎn)，該點(diǎn)為瀝青的最優(yōu)摻量點(diǎn)。

研究顯示，不同級(jí)配方案對(duì)應(yīng)瀝青損失比的變曲線點(diǎn)均位于0.15%～0.28%之間。根據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，四種級(jí)配方案采用相同的臨界損失比點(diǎn)取0.25%，并用其對(duì)應(yīng)的瀝青摻量用作最優(yōu)摻量。

二、復(fù)合料性能室內(nèi)試驗(yàn)分析

針對(duì)透水型瀝青復(fù)合料低溫抗裂性、高溫穩(wěn)定性及水穩(wěn)定性等路用功效，依據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)展本研究測(cè)量試驗(yàn)，并測(cè)量該透水型瀝青復(fù)合料試件的構(gòu)造深度及其擺值，結(jié)合測(cè)量成果分析其抗滑功效。

（一）低溫抗裂性分析

選用小梁彎曲試驗(yàn)檢測(cè)低溫抗裂功效，制作長(zhǎng)、寬、高為250cm、30cm、50cm的試件，試驗(yàn)時(shí)設(shè)置溫度為-10℃，各級(jí)配方案對(duì)應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。根據(jù)數(shù)據(jù)可知，級(jí)配C制得試件彎拉強(qiáng)度最大，調(diào)整瀝青的摻量是4.8%時(shí)，對(duì)應(yīng)彎拉強(qiáng)度達(dá)7.61MPa，彎拉應(yīng)變亦需達(dá)到較高級(jí)別，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。級(jí)配D中的彎拉應(yīng)變與彎拉強(qiáng)度最低，由于粗集料間瀝青充填黏結(jié)不足，導(dǎo)致整體性不高。

（二）高溫穩(wěn)定性分析

對(duì)四種級(jí)配方案開(kāi)展車轍試驗(yàn)，在60℃溫度下檢測(cè)瀝青復(fù)合料試件的高溫穩(wěn)定性，試件長(zhǎng)、寬、高規(guī)格為30cm、30cm、5cm，養(yǎng)護(hù)試件工作完成后對(duì)其開(kāi)展車輪壓碾，輪壓取0.7MPa。各級(jí)配方案對(duì)應(yīng)透水瀝青復(fù)合料的車轍試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

第三，電機(jī)的選用方面。與普通電機(jī)相比，高效節(jié)能電機(jī)的工作效率更高，節(jié)約能耗效果顯著。高效節(jié)能電機(jī)采用新電機(jī)、新原料、新工藝等，可以有效降低電磁能、熱能、和機(jī)械能的損耗，提高能源輸出的效率。能夠有效的實(shí)現(xiàn)建筑企業(yè)節(jié)能降耗、降低維護(hù)成本、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命等目標(biāo)。因此，建筑企業(yè)在電氣設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，電機(jī)的選用應(yīng)盡量選用高效節(jié)能電機(jī)。

表2 各級(jí)配方案對(duì)應(yīng)車轍試驗(yàn)結(jié)果

表2 各級(jí)配方案對(duì)應(yīng)車轍試驗(yàn)結(jié)果

由表2可知，各級(jí)配方案對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性均符合規(guī)范需求，由于透水型瀝青復(fù)合料骨架間隙結(jié)構(gòu)，在復(fù)合料中比較粗骨料能夠高效利用顆粒間摩擦阻力及黏結(jié)力，使透水型瀝青復(fù)合料的耐車轍性能增強(qiáng)。就動(dòng)穩(wěn)度而言，級(jí)配D相對(duì)最小、級(jí)配C最大。級(jí)配D產(chǎn)生的間隙率過(guò)大，導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受到影響。

（三）抗滑功效分析

1.摩擦常數(shù)

依照相關(guān)規(guī)范，選用便攜擺式儀在300mm×300mm×50mm的試件上開(kāi)展擺值檢測(cè)，試驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

由表3可知，各級(jí)配方案對(duì)應(yīng)BPN值均符合相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中高速公路擺值＞45BPN的需求。伴隨間隙率的加增，透水型瀝青復(fù)合料的BPN值逐步加增。

2.構(gòu)造深度

借助人工鋪砂方法檢測(cè)透水型瀝青復(fù)合料的構(gòu)造深度，檢測(cè)成果如表4所示。

由表4可知，伴隨間隙率的加增透水型瀝青復(fù)合料的構(gòu)造深度亦會(huì)隨之加增，級(jí)配D存在最大值1.97mm，級(jí)配A有最小值，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)結(jié)構(gòu)深度的需求。

3.透水性能

針對(duì)制成的透水型瀝青復(fù)合料試驗(yàn)板開(kāi)展透水性能測(cè)試，選用透水常數(shù)對(duì)透水性能開(kāi)展評(píng)價(jià)。選用路面透水儀作為試驗(yàn)儀器。

由數(shù)據(jù)可知，各級(jí)配方案對(duì)應(yīng)的透水性能均較佳，透水系數(shù)隨間隙率的加增而加大。

綜上所述，級(jí)配方案C選用最優(yōu)瀝青摻量為4.8%時(shí)，對(duì)應(yīng)的透水型瀝青復(fù)合料低溫抗拉性與高溫穩(wěn)定性最好，且其水穩(wěn)定性優(yōu)秀，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際工程案例中，推薦選用級(jí)配方案C開(kāi)展相關(guān)透水瀝青復(fù)合料配合比設(shè)計(jì)。

表3 透水型瀝青復(fù)合料試件的BPN值測(cè)試結(jié)果

表3 透水型瀝青復(fù)合料試件的BPN值測(cè)試結(jié)果

表4 透水型瀝青復(fù)合料構(gòu)造深度測(cè)試結(jié)果

表4 透水型瀝青復(fù)合料構(gòu)造深度測(cè)試結(jié)果

表5 融凍劈裂試驗(yàn)結(jié)果（均值）

表5 融凍劈裂試驗(yàn)結(jié)果（均值）

（四）水穩(wěn)定性分析

將制作完成的馬歇爾試件劃分成兩組，其中一組試件在室溫下養(yǎng)護(hù)。另一組試件采用水浴養(yǎng)護(hù)，將試件置于冰箱中，在-18℃條件下存放16h，然后置于60℃的水溫中養(yǎng)護(hù)2h。在試驗(yàn)前，需將全部試件都在25℃的水溫中養(yǎng)護(hù)2h后才能開(kāi)展試驗(yàn)，結(jié)果如表5所示。

由表5可知，各級(jí)配方案所得透水型瀝青復(fù)合料融凍前后對(duì)應(yīng)抗拉強(qiáng)度比值差異較小，其中級(jí)配方案C所得瀝青抗拉強(qiáng)度比與融凍后強(qiáng)度最高，且符合相關(guān)規(guī)范需求。

三、結(jié)語(yǔ)

1.通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)及實(shí)際工程測(cè)量，用滴落試驗(yàn)選擇最優(yōu)瀝青摻量開(kāi)展透水瀝青復(fù)合料配合比設(shè)計(jì)的方法可行。

2.通過(guò)開(kāi)展試驗(yàn)測(cè)量四種級(jí)配方案對(duì)應(yīng)透水瀝青復(fù)合料，得知C方案為最優(yōu)級(jí)配方案，該方案最優(yōu)瀝青摻量為4.8%，間隙率為20.5%，符合相關(guān)規(guī)范。

3.開(kāi)展試驗(yàn)檢測(cè)方案C對(duì)應(yīng)的透水型瀝青復(fù)合料功效可以發(fā)現(xiàn)，其抗滑功效、水穩(wěn)定性、低溫功效及高溫穩(wěn)定性均符合相關(guān)需求。

4.在開(kāi)展透水型瀝青復(fù)合料路面施工時(shí)，需嚴(yán)格控制施工操作技術(shù)工藝。該案例工程應(yīng)用透水型瀝青復(fù)合料功效較佳，具有較好的使用價(jià)值。