级配变化对沥青混合料性质及路用性能的影响

Road & Bridge

︱138︱华东科技

级配变化对沥青混合料性质及路用性能的影响

李剑锋

（厦门市工程检测中心有限公司，福建 厦门 361000）

【摘 要】随着社会经济的发展与进步，沥青路面施工技术为我国公路工程的发展带来了极大的推动作用。众所周知，在公路工程修建中，沥青混合料为其中的主要构成部分。为了能够有效的促进我国公路工程向着更好的方向发展，文章通过下文对级配变化对沥青混合料性质及路用性能的影响进行了详细的分析与和阐述，进而为有关单位及工作人员提供一定的借鉴作用。

【关键词】级配变化；沥青混合料；性质及路用性能影响

通过对沥青含量的理论及不同离析程度混合料的试验研究与计算，证明了在一定程度上混合料离析不会过多大的影响到其性质，当在一定限度上存在离析时，就会影响到混合料的质量。试验结果证明，离析会影响到路面空隙，当在一定限度存在空隙率时，就会严重的影响到路用性。 1 相关实验分析

在完成摊铺之后，将某类型混合料的几种有代表性样品选择出来开展实验，将离析程度按照从低到高分为四个等级，分两组进行实验：其一，分离矿料，应用离心分离法，将矿料级配组成和沥青含量测定出来，其二，测定成型试件的渗水性、混合料参数和空隙率。

下图为试样抽提结果：

表

1 试样抽提结果

1.1 分析实验级配制

通过上表能够发现，在B、C、D 三个区域中，有着不同的离析现象存在于混合料的级配中，A 区域的离析要小于B 区域，在4%以下存在着筛孔的通过率，离析在C 区中比较厉害，在5%以上存在着筛孔的通过率，但是要在9%以下。同样，有着较为严重的偏离存在于D 区域中，在15%左右存在着筛孔的通过率偏离析。因为有一定的变化存在于矿料级配中，混合料在合成级配的影响下就会变粗，和级配洗的混合料进行比较，其表面积较小，当有同等厚度的油膜附着在了矿料表面之后，混合料相应的也会变粗细，随着级配变粗之后，沥青含量就会降低。

假设有均匀的厚度存在于颗粒表面中，将混合料沥青含量没有离析处作为前提条件，在理论计算之后，就会将别的位置的沥青含量获取出来。通过一定的分析我们能够发现，有着相同的规律会存在于实验结果中，而且，我们能够得知，混合料沥青含量受筛孔材料的影响较大，对矿料的表面积具有决定性的作用，所以，对粉料的级配变化和细机集料能够严格的进行控制。通常在±1%以下粉料发生相应的变化，在±3%以下细集料会出现变化。

1.2 空隙率会受到混合料级配变化的影响

路面空隙率的变化和矿料离析有着密切的联系，在离析较轻的位置，通过率的变化量在主要筛孔处低于4%，为其主要特点，当向着10%发展时，会有很大的变化出现在空隙率中，并且渗水和空隙率之间联系非常密切，随着不断增加的离析，渗水系数和路面空隙率也会不断的提升。

当在7%时存在着空隙率时，离析率就会相对平稳，当在7%以上存在着空隙率时，就会明显的增加渗水，因此，离析率也会随之不断上升。针对矿料级配来讲，在4%以内存在着主要筛孔的材料，这样影响路面空隙率和混合料的性能是能够承受的。 2 具体的影响情况分析

2.1 空隙率及透水性

在对路面早期损坏进行分析时，很多情况都同水对路面内部的渗透联系密切，当有水进入到路面内部，排除不及时，在车辆荷载影响下，就会有动力水出现，进而对集料和沥青的粘附性就会带来影响，在增加了荷载作用次数之后，就会有泛浆、松散、坑槽、剥落等危害出现在路面中，尽管重载在一定程度上会诱发此种病害，然后，在侵入了外界水之后，为主要原因。有很多因素间接或者直接的对路面的透水性带来影响，例如集料的颗粒形状、混合料的级配等。但是，对路面透水性带来主要影响的是混合料的空隙，为将透水性与空隙率之间的关系进一步阐述明确，布朗将透水性与密级配热拌沥青混合料空隙率进行了研究。

透水性的拐点在空隙率8%左右，当将拐点超过时，空隙的点滴变化，会急剧的增加透水性。当在拐点以下存在着空隙率时，尤其是在7%以下存在着空隙率时，有着较小的透水系数。分析国内的路面调查结果，很早被损害的路段通常有着较大的空隙率，当在7%以下存在着空隙率时，水损坏情况很少会出现，而在8%以上存在着空隙率时，就会有严重的水损害会出现在行车道上。

2.2 空隙率及车辙

在高速公路渠化交通情况下，车辙为当中一个较大的破坏形式，在环境温度和车辆载荷一同影响下，就会有下凹的纵向辙槽形成于路面轮迹带区域内，一般会有上凸起变形情况出现在槽边缘。随着不断增加的车辙深度，进而就会严重的影响到乘客的舒服性和行车安全，通常这种情况的出现有两种形式；其一，路面将交通开放之后，压密阶段会很快出现，之后变形渐渐稳定；其二，在快速的压密了路面之后，紧接着就有剪切变形出现，有流动情况进而出现在混合料中，在下凹轮迹带的同时，就会有隆起的情况出现在轮机边缘，这样车辙情况就极易发生。高温重载低速为出现在严重车辙的外部因素，没有足够的高温稳定性存在于混合料中为内因，而在出现车辙的时候，空隙率也会发挥着重要的作用，相关研究人员通过研究表明，当在3%以下存在着沥青路面空隙率时，车辙情况极易出现，当在2.5以下存在着空隙率时，就会有很大的几率出现车辙。这时因为会有很小的空隙率出现在混合料中，当有较高的环境温度时，沥青出现膨胀，因为空隙率过小，对于沥青体积的变化很难给予满足，令混合料失去稳定性，在荷载的影响下出现流动。

2.3 混合料水稳定性和空隙率

路面的使用功能同混合料的水稳定性有着非常密切的联系，将抗水害能力可以直接反映出来，当增大了沥青路面空隙率之后，就会相应的增加透水性，进而就会严格的考验混合料，雨水在梅雨季节会逐渐增多，进而就有更多的水汇集到路面中。水有着很强的浸润性和表面张力，可以利用沥青的乳化功能向着沥青界面和矿料中进入，尤其是冬天雪水向着路面内部进入，随着不断变化的昼夜温度环境，冻融情况会经常发生，通过冻融循环次数的增多，将会大幅的降低其粘结强度，在冻胀的作用下，在内部空隙中存留的水就会令其结构变散，就会有水损害的情况出现。

在试验中，用两个组别来表示成型试件板空隙率大小，在25e 和51mm/min 速率下第1组试件对劈裂强度加载测定、在负压下第二组的饱水率在70%左右，在-20℃下冷冻15个小时，60℃热水中存在24小时后，对霹雳强度进行测定。 3 结语

通过上文的分析我们能够了解到，混合料的性质和路用性能会直接的受到沥青混合料级配组成的影响，当在一定范围内存在着混合料离析时，例如，在一定范围内主筛孔利用率变就不会较大的影响到混合料质量，一旦在一定限度以上存在了混合料离析，就会损害到混合料。因此，为了有效的促进我国公路工程的发展，对于这方面的工作们必须要高度的重视起来。 参考文献：

[1]陈克鸿,黄宗远，林文生.级配变化对沥青混合料性质及路用性能的影响[J].筑路机械与施工机械化,2013(01).

[2]张争奇,袁迎捷,王秉纲.沥青混合料旋转压实密实曲线信息及其应用[J].中国公路学报,2005(03).