CN106316220A - 一种适用于半柔性沥青路面的母体沥青混合料级配 - Google Patents

Abstract

本发明属于公路工程中路面材料技术领域，具体涉及一种适用于半柔性沥青路面的母体沥青混合料级配。配置母体沥青混合料集料，成型油石比为2.8%、3.2%、3.6%、4.0%的母体沥青混合料，并采用稳定度或劈裂强度为指标，测定不同油石比条件下，母体沥青混合料的稳定度、劈裂强度，进一步绘制母体沥青混合料油石比与稳定度、劈裂强度的关系曲线，以峰值处油石比作为母体沥青混合料的最佳油石比。本发明的有益效果是：具有较高的稳定度值。

Description

一种适用于半柔性沥青路面的母体沥青混合料级配

技术领域

本发明属于公路工程中路面材料技术领域，具体涉及一种适用于半柔性沥青路面的母体沥青混合料级配。

背景技术

随着我国交通运输事业的不断发展，交通量及交通轴载日益增加，使得对路面材料性能要求日益提高。由于沥青属粘弹性感温材料，夏季高温时，沥青路面在车辆荷载重复作用下，容易引发车辙病害，尤其在高速公路收费站出入口、路线交叉口、长大纵坡路段等，由于车辆频繁制动、启动操作，路面车辙病害更为严重，极大程度影响行车舒适性与安全性。与沥青路面相比，水泥混凝土路面虽不存在此类问题，但由于其接缝的存在，严重影响行车舒适性；同时水泥混凝土路面存在施工复杂、后期维护困难、开放交通迟等弊端。应路面多元化、功能化的发展要求，一种兼具沥青路面、水泥混凝土路面各自优势的新型路面应运而生——半柔性路面。

半柔性沥青路面材料是在母体沥青混合料中，灌注水泥基灌浆材料，通过母体沥青混合料骨料之间的相互嵌挤作用以及水泥基浆体共同形成材料强度，从而提高路面结构层抵抗荷载作用的能力，同时使路面具备刚柔并济的特点。目前，半柔性沥青路面中水泥基灌浆材料已开展了大批量的研究，但其母体沥青混合料相关方面研究尚少。而半柔性路面材料中，母体沥青混合料应具有一定的空隙率（20%~25%）且空隙连同，以便水泥基灌浆材料充分灌注、饱满均匀；同时应具备一定的力学强度，充分发挥其骨架支撑作用。

半柔性沥青路面技术推广及应用中发现，水泥基灌浆材料难以灌注于母体沥青混合料中，存在灌注率较低、母体沥青混合料稳定度差等问题，直接导致半柔性沥青路面在车辆荷载作用下易发生坑槽、局部塌陷等病害。这一系列问题与半柔性沥青路面的母体沥青混合料级配有着密切关系，因此有必要提出一种合理的半柔性沥青路面母体沥青混合料级配，以便工程推广与应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何解决半柔性沥青路面材料母体沥青混合料灌注率低、稳定度差等问题。

本发明所采用的技术方案是：一种适用于半柔性沥青路面的母体沥青混合料级配，按照如下的步骤进行：

步骤一、配置母体沥青混合料集料，使满足母体沥青混合料集料公称最大粒径为13.2mm，不同粒径集料通过率控制范围为：9.5mm通过率10%~30%，4.75mm与2.36mm通过率10%~30%，1.18mm与0.6mm通过率8%~12%，0.3mm与0.15mm通过率7%~10%，0.075mm通过率3%~6%；各粒径集料的通过率使满足2.36mm集料分计筛余≤4.5%、4.75mm集料分计筛余≤6%；

步骤二、成型油石比为2.8%、3.2%、3.6%、4.0%的母体沥青混合料，并采用稳定度或劈裂强度为指标，测定不同油石比条件下，母体沥青混合料的稳定度、劈裂强度，进一步绘制母体沥青混合料油石比与稳定度、劈裂强度的关系曲线，以峰值处油石比作为母体沥青混合料的最佳油石比。

本发明的有益效果是：具有较高的稳定度值，在半柔性沥青路面材料中可充分发挥母体沥青混合料的骨架支撑作用，同时其空隙率适中（20%~25%）且空隙连同，可保证水泥基灌浆材料灌注饱满、浆体分布均匀，有效避免了半柔性沥青路面材料因残留空隙较大而引发的路面掉粒、坑槽等病害的发生。

附图说明

图1是本发明实施例中不同油石比条件下的母体沥青混合料稳定度；

图2是本发明实施例中不同油石比条件下的母体沥青混合料劈裂强度。

具体实施方式

以下内容，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制；未脱离本发明技术方案的内容，只作任何简单的修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

（1）从工程实际使用的各矿料仓中取代表性样品，通过室内筛分试验，获取各料仓矿料级配。

（2）通过试配法确定各料仓矿料掺配比例，其合成级配如表1。表1中所涉及母体沥青混合料合成级配，并非母体沥青混合料最优级配，仅为本实施例实体工程中依据各料仓矿料级配确定掺配比例后的合成级配。

表1 母体沥青混合料合成级配

（3）验算2.36mm集料、4.75mm集料的分计筛余量，2.36mm集料分计筛余为3.1%、4.75mm集料分计筛余为2.6%；符合本发明对级配的验算要求。

（4）成型不同油石比（2.8%、3.2%、3.6%、4.0%）的母体沥青混合料，并采用稳定度或劈裂强度为指标，测定不同油石比条件下，母体沥青混合料的稳定度、劈裂强度，进一步绘制母体沥青混合料油石比与稳定度、劈裂强度的关系曲线，以峰值处油石比作为母体沥青混合料的最佳油石比。

图1和图2可确定稳定度、劈裂强度峰值处油石比约为3.4%。以确定的各料仓矿料合成级配（表1）、最佳油石比3.4%拌制母体沥青混合料。

依据本发明公开的母体沥青混合料级配，所成型的母体沥青混合料其稳定度约6.5 Kn远大于日本及我国《半柔性路面应用技术指南》中3 Kn的技术要求。

（5）依据水泥基材灌注质量与密度，换算灌注体积，灌注体积与总空隙体积之比为灌注空隙率；计算公式如下：

上式中，为灌注率，%；为残留空隙率，%；为母体沥青混合料空隙率，%；为母体沥青混合料毛体积密度，g/cm³；为母体沥青混合料最大理论密度，g/cm³；为水泥基材灌注质量，g；为水泥基材密度，g/cm³；为试件体积，cm³。

表2 母体沥青混合料灌注率计算

依据本发明公开的母体沥青混合料级配，所成型的母体沥青混合料其空隙率为21.7%，灌注率达98.62%，残留空隙率为0.3%。说明符合本发明公开的一种适用于半柔性沥青路面的母体沥青混合料级配，其母体沥青混合料其具有较高的稳定度值，在半柔性沥青路面材料中可充分发挥母体沥青混合料的骨架支撑作用，同时灌注后残留空隙较少，可保证水泥基灌浆材料灌注饱满、浆体分布均匀，有效避免了半柔性沥青路面材料因残留空隙较大而引发的路面掉粒、坑槽等病害的发生。

Claims (1)

1.一种适用于半柔性沥青路面的母体沥青混合料级配，其特征在于按照如下的步骤进行：

步骤一、配置母体沥青混合料集料，使满足母体沥青混合料集料公称最大粒径为13.2mm，不同粒径集料通过率控制范围为：9.5mm通过率10%~30%，4.75mm与2.36mm通过率10%~30%，1.18mm与0.6mm通过率8%~12%，0.3mm与0.15mm通过率7%~10%，0.075mm通过率3%~6%；各粒径集料的通过率使满足2.36mm集料分计筛余≤4.5%、4.75mm集料分计筛余≤6%；

步骤二、成型油石比为2.8%、3.2%、3.6%、4.0%的母体沥青混合料，并采用稳定度或劈裂强度为指标，测定不同油石比条件下，母体沥青混合料的稳定度、劈裂强度，进一步绘制母体沥青混合料油石比与稳定度、劈裂强度的关系曲线，以峰值处油石比作为母体沥青混合料的最佳油石比。