長江流域路用AC-25瀝青混合料的瀝青最佳用量試驗研究

李 良 王 澤 王文奇 左 遠

（1 四川省林業調查規劃院， 四川 成都 610081；2 西華大學土木建筑與環境學院， 四川 成都 610039）

0 前言

高等級的道路尤其是高速公路，路面采用瀝青混合料較多[1-4]。瀝青在混合料中用量問題[5]，值得研究，本文選擇這個問題研究。

本文研究適合長江流域的路用AC-25瀝青混合料，通過開展馬歇爾試驗，研究其最佳瀝青用量。

1 材料

對本次研究所用的材料做如下闡述。

1.1 瀝青

考慮到長江流域的瀝青路面使用性能氣候分區，本次研究選擇采用中海油70#瀝青。

1.2 礦料

集料采用石灰巖，填料采用磨細的石灰巖粉。

2 確定最佳用量方法和數據

瀝青混合料配合比設計問題研究中，瀝青最佳用量研究是其中的重要問題。馬歇爾試驗是確定密級配瀝青混合料的瀝青用量的最常見方法[1]，本次研究也采用馬歇爾試驗。

2.1 混合料瀝青用量

本次研究根據工程經驗和前期研究，瀝青混合料中的瀝青用量確定為4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%，分別制作4個馬歇爾試件，養護試件后，通過馬歇爾試驗確定試件的試驗數值。

2.2 試驗結果

瀝青混合料試件體積參數記錄和計算結果采用ORIGIN軟件繪圖，繪出瀝青用量分別與穩定度（MS）、流值（FL）、毛體積密度、空隙率、飽和度曲線。

圖1 馬歇爾穩定度-瀝青用量曲線

圖2 流值-瀝青用量曲線

圖3 毛體積密度-瀝青用量曲線

圖4 空隙率-瀝青用量曲線

圖5 飽和度-瀝青用量曲線

2.3 最佳瀝青用量的確定

本次研究AC-25瀝青混合料最佳瀝青用量的確定：

由圖1所可知，對應于瀝青混合料試件的馬歇爾穩定度的最大值的瀝青用量a2為5.00%；由圖3所可知，對應于毛體積密度的最大值的瀝青用量a1為5.41%；由圖4所可知，對應于目標空隙率范圍（規范規定）的中值5.88%的瀝青用量a3

為4.73%；由圖5所可知，對應瀝青飽和度范圍（規范規定）的中值68.78%的瀝青用量 a4為 4.81%。綜上所述，根據密度的最大值、馬歇爾穩定度的最大值、目標空隙率的中值、飽和度的中值對應的瀝青用量，綜合確定的最佳瀝青用量OAC1=(a1+a2+a3+a4)/4=(5.41%+5.00%+4.73%+4.81%)/4=4.99%。根據瀝青路面施工技術規范，本次研究瀝青混合料試件的各指標均符合規范要求，主要指標：穩定度要求瀝青用量范圍是 4.26%-5.70%、空隙率要求瀝青用量范圍是 4.87%-6.00%、流值要求瀝青用量范圍是 4.00%-6.00%、飽和度要求瀝青用量范圍是4.53%-6.00%。據此，取四個范圍的公共區域，最終綜合確定瀝青用量共同范圍是OACmin=4.87%和OACmax=5.7%，此時最佳瀝青用量OAC2=(4.87%+5.7%)/2=5.27%。

最終得出結論：AC-25瀝青混合料中瀝青的最佳用量OAC=(OAC1+OAC2)/2=(4.99%+5.27%)/2=5.13%。

長江流域地域廣闊、氣候差異大、經濟和社會發展水平多樣，需要根據實際情況選擇適宜的瀝青用量。氣候炎熱、交通量大的情況下，瀝青用量宜少；反之宜多。

3 結論

（1）在未摻加改性劑和外加劑的情況下，本次研究瀝青混合料試件的試驗指標，可以滿足瀝青路面施工規范（JTG F40-2004）的要求。

（2）AC-25瀝青混合料瀝青用量5.13%是通過實驗室研究確定的，可以根據氣候、交通量、造價等實際情況不同，在一定范圍內選擇適宜的瀝青用量。

（3）本文研究的方法，對類似工程，尤其是長江流域的類似工程，確定瀝青最佳用量，具有一定的借鑒價值。