淺析河砂對(duì)瀝青混凝土性能的影響

【摘要】瀝青混凝土心墻材料一般采用堿性骨料，但由于工程區(qū)周邊無堿性骨料，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行了酸性骨料在瀝青混凝土心墻中的應(yīng)用研究，酸性骨料采用本地石灰?guī)r加工而成，而當(dāng)?shù)氐奶烊涣虾由耙矊偎嵝怨橇希谠囼?yàn)階段也對(duì)河砂對(duì)瀝青混凝土性能影響進(jìn)行分析研究。

【關(guān)鍵詞】河砂；瀝青；試驗(yàn)分析

1、工程概況

大渡河龍頭石水電站位于雅安市石棉縣境內(nèi)安順場(chǎng)上游，上游與大崗山水電站銜接，下游與規(guī)劃的老鷹巖水電站銜接。水庫正常蓄水位為955.00m，正常蓄水位以下庫容約1.199億m3，總庫容約1.347億m3，擋水建筑物為瀝青混凝土心墻堆石壩?？捎米鳛r青混凝土粗骨料的料為當(dāng)?shù)厥規(guī)r。

2、河砂對(duì)瀝青混凝土性能影響試驗(yàn)研究

河砂對(duì)瀝青混凝土性能影響研究主要從長(zhǎng)期水穩(wěn)定、和易性和柔性三方面進(jìn)行試驗(yàn)分析。

2.1長(zhǎng)期水穩(wěn)定試驗(yàn)研究

在瀝青混凝土中通過天然河砂摻配比例為0%、40%、80%、100%四個(gè)工況、浸水時(shí)間從0d、2d、20d到60d進(jìn)行了長(zhǎng)期浸水試驗(yàn)，按照規(guī)范要求，試件制備采用馬歇爾擊實(shí)成型法，兩面各擊35次，試件鋼模直經(jīng)為101.6mm，試件厚度控制為63.5±0.5mm。為保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，每種配比和每種工況在相同條件下制備3～7個(gè)試件，共計(jì)70個(gè)試件。

養(yǎng)護(hù)完成后測(cè)定不同河砂用量條件下，劈裂荷載和劈裂軸向位移。劈裂試驗(yàn)溫度20.0±0.5℃，加載速度1mm/min。

數(shù)據(jù)說明：總體上當(dāng)瀝青混凝土在水中浸泡2天，劈裂應(yīng)力均降低，水穩(wěn)定系數(shù)均大于0.85，當(dāng)繼續(xù)在水中浸泡，劈裂荷載不降反升，為了進(jìn)一步研究原因，分別增加了浸泡60天試驗(yàn)，以驗(yàn)證數(shù)據(jù)結(jié)果。從數(shù)據(jù)分析看，水中浸泡不論河砂含量高低，隨著浸泡時(shí)間增加，劈裂荷載增大，水穩(wěn)定系數(shù)增加，水穩(wěn)定系數(shù)逐漸增加至1，甚至大于1。因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果初步說明河砂用量不影響瀝青混凝土的長(zhǎng)期水穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)隨河砂用量增加，劈裂應(yīng)力隨浸泡時(shí)間增加。

2.2河沙含量與瀝青混凝土和易性研究

瀝青混凝土和易性是反映瀝青混凝土施工性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，和易性主要是通過孔隙率來反映。試驗(yàn)通過河砂占細(xì)骨料比例不同分為0%、20%、40%和80%四種。每組試驗(yàn)18個(gè)試件。試件成型采用標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾擊實(shí)成型方法，擊實(shí)次數(shù)為正反35次，試件高度63.5mm。

由表一試驗(yàn)結(jié)果可以看出，龍頭石當(dāng)?shù)睾由坝昧繉?duì)瀝青混凝土和易性影響較小，河砂用量由0%增加至80%，孔隙率由1.53%降至1.48%僅降低0.05%。但總體來看，還是有降低趨勢(shì)。這也說明，龍頭石河砂級(jí)配連續(xù)性好，能夠滿足和易性要求。

2.3河砂含量與瀝青混凝土柔性關(guān)系研究

瀝青混凝土的變形能力常用小梁彎曲試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定。試件先制作成板式試件，然后再切割成35×40×250 mm小梁試件。試驗(yàn)條件為當(dāng)?shù)啬昶骄鶞囟?0℃，變形速率按小梁跨中1mm/min控制。試件在彎曲試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，簡(jiǎn)支梁支撐，中間集中加載，通過傳感器用計(jì)算機(jī)采集力和變形。試件的彎曲最大應(yīng)力和應(yīng)變按下式計(jì)算：

3、結(jié)語

①隨河砂用量增加，瀝青混凝土和易性增加。

②經(jīng)過對(duì)河砂2天、20天、60天長(zhǎng)期水穩(wěn)定性試驗(yàn)，結(jié)果表明：河砂用量增加不影響瀝青混凝土強(qiáng)度，河砂用量對(duì)長(zhǎng)期水穩(wěn)定性影響不明顯。

③龍頭石工程瀝青混凝土細(xì)骨料中當(dāng)河砂含量為40%，其柔性指標(biāo)最大為3.23%。因此，龍頭石工程在瀝青混凝土細(xì)骨料中使用40%河砂是比較合適的。

④通過試驗(yàn)分析確定了天然河砂在瀝青混凝土中最大摻配比例，對(duì)降低工程建設(shè)成本提供了實(shí)質(zhì)性依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]瀝青混合料抗凍性、水穩(wěn)定性影響因素試驗(yàn)研究[J]. 曹喜軍，曹春梅. 黑龍江交通科技. 2012（03）

[2]除冰鹽對(duì)瀝青混凝土性能的影響[J]. 叢培良，陳拴發(fā)，陳華鑫. 公路. 2011（06）

[3]水溫凍融循環(huán)條件下瀝青混合料性能衰變的規(guī)律[J]. 鄭健龍，張洪剛，錢國(guó)平，黃慧. 長(zhǎng)沙理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）. 2010（01）