AC-13混合料礦料級配及特性試驗研究

何亦偉

(中交一局海外公司，北京　100015)

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AC-13混合料礦料級配及特性試驗研究

何亦偉

(中交一局海外公司，北京100015)

摘要:應用馬歇爾法和Superpave法對AC-13Ⅰ和AC-13進行了混合料設計，對比分析了兩者的最佳瀝青用量及壓實特性，指出兩者的設計瀝青用量在最佳油石比時基本相同，AC-13的壓實特性優(yōu)于AC-13Ⅰ。

關鍵詞:AC-13混合料，馬歇爾法，Superpave法，瀝青，壓實特性

0　引言

根據(jù)國內(nèi)多條高速公路表面層配合比設計的經(jīng)驗，并借助Superpave的設計思想，在現(xiàn)行規(guī)范級配的基礎上，提出了一種嵌擠密實型的AC-13 S型級配瀝青混合料。表1為我國現(xiàn)行規(guī)范的AC-13級配范圍。在AC-13級配范圍內(nèi)，設計了三種工程設計級配，見表1。

表1　三種瀝青混合料的級配范圍

AC-13Ⅰ在我國規(guī)范的中值屬于細級配瀝青混合料。AC-13 按Superpave級配思想設計，屬于粗級配瀝青混合料。

1　馬歇爾法確定最佳油石比

1)AC-13Ⅰ中值見表2。

表2　AC-13Ⅰ馬歇爾試驗結果

根據(jù)馬歇爾試驗瀝青用量與物理—力學指標確定最佳油石比為5．0%(見表3)。

表3　最佳油石比為5．0%時體積指標

2)AC-13見表4。

表4　AC-13馬歇爾試驗結果

毛體積密度沒有出現(xiàn)峰值，因此，按空隙率為4%時對應的瀝青用量來確定最佳油石比。

根據(jù)表4繪制瀝青用量與空隙率關系圖，見圖1。

圖1　瀝青用量與空隙率關系圖

空隙率為4%所對應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，其對應的混合料特性見表5。

表5　最佳油石比4．8%時體積指標(一)

2　Superpave法確定最佳油石比

2．1AC-13Ⅰ旋轉(zhuǎn)壓實試驗

1)旋轉(zhuǎn)壓實試件的壓實次數(shù)與壓實性能關系見圖2。

圖2　旋轉(zhuǎn)壓實次數(shù)與壓實特性關系圖

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

旋轉(zhuǎn)壓實試件試驗結果見表6。

表6　AC-13Ⅰ旋轉(zhuǎn)壓實混合物體積指標

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關系圖，見圖3。

圖3　瀝青用量與物理指標關系圖（一）

b．按空隙率4%所對應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，其對應的混合料特性見表7。

表7　最佳油石比4．2%時體積指標

VMA不滿足要求，因此，由旋轉(zhuǎn)壓實方法，AC-13Ⅰ得出的油石比不滿足體積指標要求。說明AC-13Ⅰ中值級配需要改進調(diào)整。

2．2AC-13旋轉(zhuǎn)壓實試驗

1)旋轉(zhuǎn)壓實的壓實次數(shù)與壓實性能關系見圖4。

圖4　旋轉(zhuǎn)壓實次數(shù)與壓實特性關系圖（一）

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

旋轉(zhuǎn)壓實試件試驗結果見表8。

表8　AC-13旋轉(zhuǎn)壓實混合物體積指標

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關系圖，見圖5。

b．按空隙率4%所對應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，其對應的混合料特性見表9。

圖5　瀝青用量與物理指標關系圖（二）

表9　最佳油石比4．8%時體積指標(二)

3　AC-13　Ⅰ與AC-13　比較

1)壓實特性比較見圖6。

圖6　旋轉(zhuǎn)壓實次數(shù)與壓實特性關系圖（二）

2)AC-13Ⅰ與AC-13壓實斜率與瀝青含量關系圖，見圖7。

圖7　壓實斜率與瀝青含量關系圖

4　結語

1)對于AC-13Ⅰ這類細級配密實型混合料(兩種方法成型)設計了油石比相差較大，Superpave方法的油石比明顯比馬氏的小。2)對于AC-13這類粗級配密實型混合料，一般不出現(xiàn)密度峰值，現(xiàn)行規(guī)范的無效，采用Superpave空隙率4%來確定瀝青用量。馬氏和Superpave的設計瀝青用量在最佳油石比時基本相同。

3)AC-13的壓實特性比AC-13Ⅰ好。

參考文獻:

［1］JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術規(guī)范［S］．

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

［3］美國瀝青協(xié)會．高性能瀝青路面(Superpave)基礎參考手冊［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

作者簡介:何亦偉(1979-)，男，工程師

收稿日期:2015-10-19

文章編號:1009-6825(2016)01-0118-02

中圖分類號:TU528．062

文獻標識碼:A