淺析河砂對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，但由于工程區周邊無堿性骨料，根據現場實際情況進行了酸性骨料在瀝青混凝土心墻中的應用研究，酸性骨料采用本地石灰巖加工而成，而當地的天然料河砂也屬酸性骨料，在試驗階段也對河砂對瀝青混凝土性能影響進行分析研究。

【關鍵詞】河砂；瀝青；試驗分析

1、工程概況

大渡河龍頭石水電站位于雅安市石棉縣境內安順場上游，上游與大崗山水電站銜接，下游與規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。可用作瀝青混凝土粗骨料的料為當地石灰巖。

2、河砂對瀝青混凝土性能影響試驗研究

河砂對瀝青混凝土性能影響研究主要從長期水穩定、和易性和柔性三方面進行試驗分析。

2.1長期水穩定試驗研究

在瀝青混凝土中通過天然河砂摻配比例為0%、40%、80%、100%四個工況、浸水時間從0d、2d、20d到60d進行了長期浸水試驗，按照規范要求，試件制備采用馬歇爾擊實成型法，兩面各擊35次，試件鋼模直經為101.6mm，試件厚度控制為63.5±0.5mm。為保證試驗數據的可靠性，每種配比和每種工況在相同條件下制備3～7個試件，共計70個試件。

養護完成后測定不同河砂用量條件下，劈裂荷載和劈裂軸向位移。劈裂試驗溫度20.0±0.5℃，加載速度1mm/min。

數據說明：總體上當瀝青混凝土在水中浸泡2天，劈裂應力均降低，水穩定系數均大于0.85，當繼續在水中浸泡，劈裂荷載不降反升，為了進一步研究原因，分別增加了浸泡60天試驗，以驗證數據結果。從數據分析看，水中浸泡不論河砂含量高低，隨著浸泡時間增加，劈裂荷載增大，水穩定系數增加，水穩定系數逐漸增加至1，甚至大于1。因此實驗結果初步說明河砂用量不影響瀝青混凝土的長期水穩定性。實驗過程中出現隨河砂用量增加，劈裂應力隨浸泡時間增加。

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重要指標，和易性主要是通過孔隙率來反映。試驗通過河砂占細骨料比例不同分為0%、20%、40%和80%四種。每組試驗18個試件。試件成型采用標準馬歇爾擊實成型方法，擊實次數為正反35次，試件高度63.5mm。

由表一試驗結果可以看出，龍頭石當地河砂用量對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。這也說明，龍頭石河砂級配連續性好，能夠滿足和易性要求。

2.3河砂含量與瀝青混凝土柔性關系研究

瀝青混凝土的變形能力常用小梁彎曲試驗進行測定。試件先制作成板式試件，然后再切割成35×40×250 mm小梁試件。試驗條件為當地年平均溫度20℃，變形速率按小梁跨中1mm/min控制。試件在彎曲試驗機上進行，簡支梁支撐，中間集中加載，通過傳感器用計算機采集力和變形。試件的彎曲最大應力和應變按下式計算：

3、結語

①隨河砂用量增加，瀝青混凝土和易性增加。

②經過對河砂2天、20天、60天長期水穩定性試驗，結果表明：河砂用量增加不影響瀝青混凝土強度，河砂用量對長期水穩定性影響不明顯。

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

④通過試驗分析確定了天然河砂在瀝青混凝土中最大摻配比例，對降低工程建設成本提供了實質性依據。

參考文獻：

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

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

[3]水溫凍融循環條件下瀝青混合料性能衰變的規律[J]. 鄭健龍，張洪剛，錢國平，黃慧. 長沙理工大學學報（自然科學版）. 2010（01）