大粒徑透水性瀝青混合料配合比設計研究

姚永生，王曉亮

（1.中鐵十一局集團第二工程有限公司，湖北十堰 442000；2.河北軟件職業技術學院，河北保定 071000）

大粒徑透水性瀝青混合料配合比設計研究

姚永生1，王曉亮2

（1.中鐵十一局集團第二工程有限公司，湖北十堰 442000；2.河北軟件職業技術學院，河北保定 071000）

以德商高速公路工程為依托，對大粒徑透水瀝青混合料（LSPM-30）進行了配合比設計，綜合分析各項試驗數據，結果表明柔性基層LSPM-30配合比滿足設計要求，可用于路面工程施工。

大粒徑透水性；瀝青混合料；配合比

0 引言

大粒徑透水性瀝青混合料是指混合料最大公稱粒徑大于26.5mm，具有一定空隙率，能夠將水分自由排出路面結構的瀝青混合料。它能夠有效防止反射裂縫的發生，并且能夠排出路面結構內部的水分，避免水分對下層或瀝青面層的破壞，大粒徑透水性瀝青混合料還具有較高的模量和抵抗變形的能力，可以直接用于舊路補強或新建路的結構層施工中。本文根據德商高速公路聊城路段工程實例，對大粒徑透水瀝青混合料配合比進行了研究設計。

1 原材料

該工程大粒徑透水瀝青混合料配合比選用的原材料為山東華瑞道路材料技術有限公司生產的MAC化學改性瀝青、東平五行石料有限公司生產的石灰巖和石屑。

1.1 瀝青

配合比設計中選用的MAC化學改性瀝青性能符合《公路路面基層施工技術規范》及圖紙要求，其主要指標見表1。

1.2 碎石

工程施工所采用的東平五行石料有限公司生產的19～37.5mm、9.5～19mm、4.75～9.5mm石灰巖碎石，經檢測，其規格符合《公路路面基層施工技術規范》及圖紙要求，其主要指標見表2。

表1 MAC化學改性瀝青指標

表2 碎石指標

1.3 石屑

配合比設計過程中選用的石屑規格為0～4.75mm。經檢測，石屑規格符合《公路路面基層施工技術規范》及圖紙要求，其主要指標見表3。

表3 0～2.36mm石屑技術指標

2 級配確定

根據幾種礦質材料的篩分結果，按照德商高速公路設計圖紙及《大粒徑透水性瀝青混合料（LSPM）柔性基層設計與施工指南》中對LSPM大粒徑透水性瀝青混合料礦料級配范圍的要求，擬定三條不同級配曲線，級配曲線如圖1所示。

圖1 LSPM瀝青混合料級配

通過調整，最后確定礦料的合成級配組成，各種材料比例為19～37.5mm∶9.5～19mm∶4.75～9.5mm：0～2.36mm∶生石灰粉=32∶39∶12∶16∶1。

3 最佳油石比確定

根據礦料級配組成，計算最大理論密度及瀝青膜厚度，采用三種不同的油石比（油石比選用：2.7%、3.1%、3.5%），制備大型馬歇爾試件，拌和溫度為173℃，擊實溫度為165℃，雙面各擊實次數為112次。試驗結果見表4及圖2。

表4 目標配合比的馬歇爾體積指標

圖2 油石比選定圖

通過以上性能驗證試驗結果，確定最佳油石比為3.2%。該配比符合德商高速公路設計圖紙及《大粒徑透水性瀝青混合料（LSPM）柔性基層設計與施工指南》的要求。

4 配合比設計檢驗

4.1 馬歇爾穩定度檢驗

按油石比3.2%做大型馬歇爾試件，測定其毛體積相對密度、空隙率、礦料間隙率、析漏損失、飛散損失和瀝青膜厚度等技術指標。集料加溫至190～195℃，混合料拌和溫度為180～185℃，成型溫度控制在165～170℃。試驗結果見表5。

表5 馬歇爾試驗各項指標

4.2 高溫性能檢驗

按3.2%的油石比成型試件進行車轍試驗，結果見表6。

U416.217

A

1673-2022（2017）01-0068-02

2016-09-20

姚永生（1979-），男，河北蠡縣人，高級工程師，主要從事試驗檢測與施工技術工作；王曉亮（1972-），男，河北曲陽人，副教授，主要從事工程造價教學與研究工作。