粗細集料比對排水性瀝青混合料性能的影響

（甘肅省交通工程建設監理有限公司，甘肅 蘭州 730030）

0 引言

隨著社會發展，國內外都主張環境保護，堅持走綠色可持續發展的道路。公路建設也受到了相應的影響，對于施工建設所用的材料也更加傾向安全環保的材料。而排水性瀝青路面則是眾多瀝青路面中安全環保特性更顯著的一種路面形式，因此對于排水性瀝青路面的原料以及其特性的研究分析也就格外重要。本文通過對粗細集料比對排水性瀝青混合料性能的影響進行分析研究，為路面建設發展的施工技術提供一定的理論依據。

1 集料的破碎情況及級配變化

在排水性瀝青公路施工過程中，通常會使用壓路機或者行車荷載來對排水性瀝青公路路面展開碾壓工作，這也是集料發生破碎的主要原因之一，而通過對集料進行壓碎值實驗能夠有效反映出集料抵抗壓碎的能力。本次對于集料壓碎值實驗主要采用玄武巖和破碎礫石以及石灰巖碎石三種石料作為試驗目標。同時，為了對排水性瀝青混合料壓實后的級配情況進行相應的分析，本次試驗還對排水性瀝青混合料壓實后進行了相應的馬歇爾試件抽提試驗，其詳情如下。

1.1 采用馬歇爾擊實儀的干料擊實試驗

為了方便對排水性瀝青粗集料在擊實作用下破碎情況進行較為合理的衡量，通過對排水性瀝青混合料精細馬歇爾擊實儀擊實試驗，能夠發現所采用的玄武巖和破碎礫石以及石灰巖碎石三種石料在經由馬歇爾擊實儀擊實后，其級配逐漸呈較為顯著的下降[1]。本次所采取的三種試驗石料在經過馬歇爾擊實試驗后均出現不同程度的再破碎狀況，這種狀況的發生也說明了該集料為排水性瀝青混合骨架的重要承重結構。

1.2 瀝青混合料成型后級配變化

排水性瀝青混合料主要含有粗細兩種集料，除此之外還含有一定比例的改性瀝青，因而可以在對瀝青混合料擊實后的級配變化進行相應的測試。而對于瀝青混合料擊實后的級配變化試驗則經由與其相同級配的三種不同類型石料進行開展，并通過其試驗結果能夠發現三種不同類型的同級配石料的瀝青混合料成型后的級配變化與干料擊實的試驗結果相似，但是前者在數值上小于后者的擊實情況。

2 壓碎值對排水瀝青混合料性能的影響

2.1 體積指標與排水性能

通過對排水性瀝青混合料的初步了解，能夠知曉其最大的特點即擁有較好的排水性。而造成排水性瀝青混合料擁有較強排水性的主要原因則是其內部大空隙結構。因此，可以通過排水性瀝青混合料的配合比來展開由不同類型石料作為對象的馬歇爾試驗，并且可以通過該試驗結果較準確地測定其體積指標。然后根據所得指標結果能夠發現石灰巖集料的排水性瀝青混合料具備較大的粗集料間隙率以及較好的空隙率與連同空隙率[2]。然而，雖然石灰巖集料的排水性瀝青混合料粗集料間隙率較大，但是石灰巖集料中空隙率以及礦料、粗集間隙率等指標卻都屬于較小的狀態，從而嚴重影響排水性瀝青路面的排水功能。

2.2 馬歇爾試驗與冰融劈裂試驗

由于排水性瀝青混合料有著較為顯著的抗水性能，符合標準，可以對其進行馬歇爾試驗與冰融劈裂試驗測試。而通過對排水性瀝青混合料進行相應的馬歇爾試驗以及冰融劈裂試驗能夠發現，石灰巖石料排水性瀝青混合料的馬歇爾穩定度以及殘留度在所選取的玄武巖以及破碎礫石中屬于最小的狀態，由此表明集料的壓碎集與混合料的力學性能有著較為密切的關聯。

2.3 抗飛散性能和抗車轍性能

排水性瀝青混合路面除了具備較強的抗水損害性能外，還具備較強的抗飛散損失能力以及抗車轍能力。因此，按照規范標準對排水性瀝青混合料進行相應的飛散試驗以及車轍試驗能夠發現，在三種類型測試石料中飛散損失最小的是玄武巖碎石，破碎礫石排水性瀝青混合料的飛散損失在三種類型石料中最大。而造成破碎礫石類型石料的飛散損失如此嚴重的主要原因則可能是破碎礫石的嵌擠能力較差，從而導致瀝青與集料的粘附能力降低。另外，對排水性瀝青混合路面進行車轍試驗后所得出的結果與其集料的壓碎值相同。因此，集料的嵌擠抗壓能力與排水性瀝青混合料的抗車轍性能之間存在著較為密切的關聯。

3 集料顆粒形狀對排水瀝青混合料性能的影響

在各類瀝青混合料中，受集料顆粒形狀的影響最顯著的則是排水性瀝青混合料，因此應當采用近似立方體的集料顆粒。同時，通過上述對不同瀝青混合料性能的對比試驗，對于集料顆粒形狀對排水瀝青混合料性能的影響應當重點分析針片狀顆粒含量對排水性瀝青混合料性能的影響。

3.1 針片狀顆粒含量與成型時集料的破碎情況

通過對排水性瀝青混合料進行相應的馬歇爾擊實試驗，并且其目標級配配置在4.75mm以上的粗集料，能夠發現擊實試驗中兩種碎石都有一定的破碎情況發生，針片狀顆粒含量較高的碎石發生破碎的情況更加嚴重。除此之外，在對相應馬歇爾試驗后的目標級配制備的排水性瀝青混合料進行燃燒法檢驗后，能夠發現其兩種排水性瀝青混合料均出現了一定的破碎狀況，但是這種破碎情況在相同級配條件下，針片狀顆粒含量低的碎石的破碎程度均顯著減小，并且其級配變化也會隨之變小。

3.2 針片狀顆粒含量對排水性瀝青混合料性能的影響

3.2.1 體積指標與滲水系數

通過上文對集料的相應探討分析能夠發現，粗集料發生變化的同時也會導致體積指標以及混合料性能隨之一起發生相應的變化。并且通過相應的試驗，能夠發現兩種集料的排水性瀝青混合料在基本相同的情況下，粗集料其內部的針片狀顆粒含量對瀝青混合料間的孔隙率以及連通空隙率之間都有著較為嚴重的影響，并且由于排水性瀝青混合料在路面碾壓成型的過程中，由于某些混合料中針片狀顆粒的含量屬于較高的狀態，因此這些材料通常都會出現一定的破碎情況，這也導致了排水性瀝青混合料中空隙率與連通空隙率減小的狀況發生。

3.2.2 馬歇爾試驗與凍融破裂試驗

為了探究針片狀顆粒含量對排水性瀝青混合料性能的影響，本研究通過兩種石料成型馬歇爾試件進行相應的標準馬歇爾試驗以及凍融劈裂試驗后能夠得知，針片狀顆粒含量在得到增加的同時，可能會由于其試件空隙率發生變化而導致馬歇爾穩定度得到提升。此外，試件成型時其破碎情況會隨著針片狀顆粒含量增長而增加，并且其試件的空隙率也會隨著針片狀顆粒含量的不斷增加而不斷地減小。不僅如此，排水性瀝青混合料的馬歇爾穩定程度也會因為其空隙率的變化而發生改變，因此針片狀顆粒含量增加的同時也會對排水性瀝青混合料的馬歇爾穩定度有著一定的影響。另外，在針片狀顆粒含量經由凍融劈裂試驗后，其由于空隙率發生了一定的變化，一些石料由于其內部針片狀顆粒的含量較高，其劈裂強度往往也均高于針片狀顆粒含量較低的石料。

4 結語

綜上所述，本文通過對粗細集料的強度特性以及其顆粒形狀的特性進行相關分析研究，同時對相應排水性瀝青混合料展開相關馬歇爾試驗并對其結果進行分析討論，能夠發現其壓碎值較高的集料通常都會在排水性瀝青混合料成型中出現較嚴重的破碎并且會導致排水性瀝青混合料中空隙率和連通空隙率降低，從而造成排水性瀝青的排水功能以及抗飛散損失性能等出現一定程度的削弱。而一些針片狀顆粒含量較多的粗集料，其在排水性瀝青混合料成型中會出現破碎現象，同樣也會給排水性混合瀝青的排水功能以及抗飛散損失性能等造成一定的影響。因此在排水性瀝青路面的建設施工中，其粗細集料要采用壓碎值較小且針片狀顆粒含量較少的粗集料才能夠為排水性瀝青路面的安全性能以及耐久性能提供保證。