長(zhǎng)江流域路用AC-25瀝青混合料的瀝青最佳用量試驗(yàn)研究

李 良 王 澤 王文奇 左 遠(yuǎn)

（1 四川省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院， 四川 成都 610081；2 西華大學(xué)土木建筑與環(huán)境學(xué)院， 四川 成都 610039）

0 前言

高等級(jí)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(wèn)題[5]，值得研究，本文選擇這個(gè)問(wèn)題研究。

本文研究適合長(zhǎng)江流域的路用AC-25瀝青混合料，通過(guò)開(kāi)展馬歇爾試驗(yàn)，研究其最佳瀝青用量。

1 材料

對(duì)本次研究所用的材料做如下闡述。

1.1 瀝青

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

1.2 礦料

集料采用石灰?guī)r，填料采用磨細(xì)的石灰?guī)r粉。

2 確定最佳用量方法和數(shù)據(jù)

瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)問(wèn)題研究中，瀝青最佳用量研究是其中的重要問(wèn)題。馬歇爾試驗(yàn)是確定密級(jí)配瀝青混合料的瀝青用量的最常見(jiàn)方法[1]，本次研究也采用馬歇爾試驗(yàn)。

2.1 混合料瀝青用量

本次研究根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)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(gè)馬歇爾試件，養(yǎng)護(hù)試件后，通過(guò)馬歇爾試驗(yàn)確定試件的試驗(yàn)數(shù)值。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果

瀝青混合料試件體積參數(shù)記錄和計(jì)算結(jié)果采用ORIGIN軟件繪圖，繪出瀝青用量分別與穩(wěn)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(wěn)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(duì)應(yīng)于瀝青混合料試件的馬歇爾穩(wěn)定度的最大值的瀝青用量a2為5.00%；由圖3所可知，對(duì)應(yīng)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(duì)應(yīng)于目標(biāo)空隙率范圍（規(guī)范規(guī)定）的中值5.88%的瀝青用量a3

為4.73%；由圖5所可知，對(duì)應(yīng)瀝青飽和度范圍（規(guī)范規(guī)定）的中值68.78%的瀝青用量 a4為 4.81%。綜上所述，根據(jù)密度的最大值、馬歇爾穩(wěn)定度的最大值、目標(biāo)空隙率的中值、飽和度的中值對(duì)應(yīng)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(jù)瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范，本次研究瀝青混合料試件的各指標(biāo)均符合規(guī)范要求，主要指標(biāo)：穩(wěn)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(jù)此，取四個(gè)范圍的公共區(qū)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(shí)最佳瀝青用量OAC2=(4.87%+5.7%)/2=5.27%。

最終得出結(jié)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(zhǎng)江流域地域廣闊、氣候差異大、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展水平多樣，需要根據(jù)實(shí)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(jié)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(yàn)指標(biāo)，可以滿足瀝青路面施工規(guī)范（JTG F40-2004）的要求。

（2）AC-25瀝青混合料瀝青用量5.13%是通過(guò)實(shí)驗(yàn)室研究確定的，可以根據(jù)氣候、交通量、造價(jià)等實(shí)際情況不同，在一定范圍內(nèi)選擇適宜的瀝青用量。

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