廣西不同巖性細集料SMA-13瀝青混合料的性能對比分析

何軍 陳寧

摘要：文章依托某高速公路，針對近幾年廣西高速公路在進行上面層SMA13瀝青混合料細集料機制砂選擇過程中存在的片面認識，對不同巖性細集料機制砂設計的SMA13瀝青混合料性能進行對比研究，對比分析級配、油石比、析漏、飛散、水穩定性能、高溫穩定性能以及路用抗滑性能等指標，為廣西高速公路上面層SMA13瀝青混合料細集料機制砂多元化的選擇提供參考。

關鍵詞：廣西;巖性;細集料;SMA瀝青混合料;性能對比

Based on a certain expressway，and regarding the unilateral understanding about the fine aggregate machinemade sand selection process of upperlayer SMA13 asphalt mixture for Guangxi expressways in recent years，this article conducts the performance comparison study of SMA13 asphalt mixture designed by different lithological fine aggregate machinemade sand，and compares and analyzes the gradation，oilstone ratio，leak，scattering，water stability，hightemperature stability and road antisliding performance indicators，thus providing the reference for the diversified selection of fine aggregate machinemade sand of upperlayer SMA13 asphalt mixture in Guangxi expressway.

Guangxi;Lithology;Fine aggregate;SMA asphalt mixture;Performance comparison

0 引言

廣西高速公路建設正處于大規模發展階段，截至2018年底，高速公路通車里程已達到5 650 km左右，前期所設計的新建高速公路路面上面層大多采用AC-13C瀝青混合料形式。而隨著對路面耐久性能要求的提高，近幾年通車的部分高速公路（如：吳圩機場至大塘高速公路、柳州至南寧高速公路、南寧至北海高速公路）項目，上面層均采用SMA-13的瀝青混合料形式。但對SMA-13瀝青混合料采用何種巖性的機制砂仍存在一定的認識片面性：一種說法認為需采用黑色的石灰巖機制砂，保證路面通車后行車碾壓不易泛白;另一種說法認為采用輝綠巖機制砂，保證路面通車后行車抗滑性能更佳。這兩種認識均有一定的片面性：SMA-13混合料油石比較高，細集料用量相比AC-13C瀝青混合料本身就偏少（一般只有AC-13C瀝青混合料設計用量的一半，一般為12%～14%左右），并不會因為石灰巖細集料的使用使路面出現泛白;同時認為采用輝綠巖機制砂的SMA路面抗滑性能更優，但路面的抗滑性能主要依靠粗骨料來提供，與細集料采用何種巖性并無直接關聯。

因此本文開展不同巖性細集料機制砂所設計的SMA-13瀝青混合料性能對比研究，對比分析級配、油石比、析漏、飛散、水穩定性能、高溫穩定性能以及路用抗滑性能等指標，為廣西道路上面層SMA-13瀝青混合料細集料機制砂多元化的選擇提供參考;同時也是驗證對于瀝青路面所使用材料的選擇，應該以瀝青混合料的最終性能指標作為判斷依據，不能依靠主觀意識的判斷。

1 不同巖性細集料SMA-13配合比設計結果對比研究

本次不同巖性細集料所設計的SMA-13瀝青混合料，采用同一規格、巖性的輝綠巖粗集料（10～15 mm、5～10 mm、3～5 mm）;細集料分別采用石灰巖細集料和輝綠巖細集料;纖維均采用統一品牌的顆粒狀木質素纖維（用量為0.4%）;瀝青采用同一廠家、同一批次生產的SBS改性瀝青，保證瀝青指標的一致性。以上所使用的原材料各項指標均滿足《公路瀝青路面施工技術規范》和《公路瀝青瑪蹄脂碎石路面技術指南》的相關要求。

兩種不同巖性的細集料所設計的SMA-13瀝青混合料礦料比例、合成級配以及馬歇爾體積指標如表1～2所示。

從表1和表2的設計結果可知，采用不同巖性的機制砂所設計的SMA-13瀝青混合料合成級配、油石比、礦料比例以及馬歇爾體積指標均能滿足《公路瀝青路面施工技術規范》和《公路瀝青瑪蹄脂碎石路面技術指南》的相關要求。

2 不同巖性機制砂所設計的SMA-13瀝青混合料性能對比

為對比兩種不同巖性的機制砂對SMA-13瀝青混合料性能的影響，分別按照表1中確定的混合料比例和油石比拌制瀝青混合料，進行析漏、飛散、浸水馬歇爾、凍融劈裂、車轍動穩定度試驗，試驗結果如表3～6所示。

從表3～6試驗結果可知，采用不同巖性的機制砂所設計的SMA-13瀝青混合料中，輝綠巖機制砂SMA-13瀝青混合料的析漏、飛散指標略好于石灰巖機制砂SMA-13瀝青混合料，而整體相差不大;而在水穩定性能和高溫穩定性能上石灰巖機制砂SMA-13瀝青混合料均略好于輝綠巖機制砂SMA-13瀝青混合料。因此從混合料性能指標對比可知，兩種機制砂在混合料性能上并無明顯區別，兩種不同巖性的機制砂均能用于SMA-13瀝青混合料施工。

3 不同巖性機制砂所設計的SMA-13瀝青混合料現場實體檢測指標對比研究

為對比兩種不同巖性的機制砂對SMA-13瀝青混合料現場路用性能的影響，目前就現場鋪筑的路段壓實度（壓實度的對比前提為兩種混合料現場碾壓組合一致）、構造深度、滲水系數、橫向力系數等指標進行對比，具體結果如表7～10所示。

根據表7～10的數據結果可知，采用兩種不同巖性的機制砂所設計的SMA-13瀝青混合料碾壓后路面壓實度水平基本一致;從現場路面滲水系數指標對比可知，兩種巖性的機制砂所設計的SMA-13瀝青混合料碾壓后路面壓實度水平基本一致;從構造深度對比可知，兩種巖性的機制砂所設計的SMA-13瀝青混合料成型后的路面，石灰巖機制砂構造深度略好于輝綠巖;從交工橫向力系數檢測結果對比可知，兩種巖性的機制砂所設計的SMA-13瀝青混合料成型后的路面，石灰巖機制砂路面橫向力系數略低于輝綠巖。因此，這也可說明兩種機制砂均可用于SMA-13瀝青混合料的設計與施工。

4 結語

通過對上述兩種不同巖性的SMA-13混合料配合比進行設計對比、室內性能指標對比、現場實體指標對比，可得出以下結論：

（1）采用不同巖性的機制砂所設計的SMA-13瀝青混合料合成級配、油石比、礦料比例以及馬歇爾體積指標均能滿足《公路瀝青路面施工技術規范》和《公路瀝青瑪蹄脂碎石路面技術指南》的相關要求。

（2）采用不同巖性的機制砂所設計的SMA-13瀝青混合料中，輝綠巖機制砂SMA-13瀝青混合料析漏、飛散指標略好于石灰巖機制砂SMA-13瀝青混合料，但整體相差不大;而在水穩定性能和高溫穩定性能方面，石灰巖機制砂SMA-13瀝青混合料均略好于輝綠巖機制砂SMA-13瀝青混合料。

（3）采用不同巖性的機制砂所設計的SMA-13瀝青混合料，在碾壓組合方式一致的情況下，現場的壓實度指標和滲水系數指標基本一致，并無明顯區別;在現場的構造深度和橫向力系數指標上，石灰巖機制砂SMA-13瀝青混合料均略好于輝綠巖機制砂SMA-13瀝青混合料，但整體并無數量級差異。

因此從上述的綜合對比結果可知，兩種機制砂（石灰巖和輝綠巖）的SMA-13混合料性能并無明顯區別，兩種不同巖性的機制砂均能用于SMA-13瀝青混合料施工。

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