瀝青骨料與瀝青混凝土配比試驗(yàn)分析

白濤 楊鶴

摘要：基于對瀝青骨料與瀝青混凝土配比的研究，可以更為科學(xué)的了解其物理以及力學(xué)特性，從而為工程建設(shè)等提供必要參考。此次以云南省廣南縣賽京水庫工程為例，就直接拉伸試驗(yàn)、小梁彎曲試驗(yàn)、滲透試驗(yàn)以及靜三軸試驗(yàn)了解此次所選用的瀝青骨料與瀝青混凝土配比性能情況。

關(guān)鍵詞：瀝青骨料;混凝土;配比

引言

實(shí)際瀝青混凝土性能情況主要取決于瀝青的品類、礦料之間的配比以及骨料特性等多方面因素的綜合影響，而這其中瀝青混合料中瀝青的占比、粗骨料以及填料等材料的構(gòu)成比例尤為關(guān)鍵。而此次所選賽京水庫工程地處亞熱帶高原季風(fēng)氣候區(qū)，因此全年降水量普遍較高，對于水庫建設(shè)工程質(zhì)量要求也更高。作為水庫心墻主要原料，對其瀝青骨料以及瀝青混凝土配比進(jìn)行探究十分必要。

1.試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與樣品制備

1.1試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

此次試驗(yàn)依據(jù)《水工瀝青混凝土試驗(yàn)規(guī)程》DL/T5362-2006、《土石壩瀝青混凝土面板和心墻設(shè)計(jì)規(guī)范》SL501-2010、《水工碾壓式瀝青混凝土施工規(guī)范》DL/T5363-2006進(jìn)行。

1.2試驗(yàn)樣品制備

瀝青骨料主要包括粗骨料、細(xì)骨料以及填料等三種。針對粗骨料，需要對來樣碎石進(jìn)行挑選，將小于19毫米或者大于19毫米的樣品借助顎式破碎機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的加工處理，使其滿足粗骨料相關(guān)要求;對于細(xì)骨料，則對來樣使用錘式打砂機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步的加工處理使其符合細(xì)骨料要求;而填料，則主要是將細(xì)骨料室中精細(xì)磨壓50分鐘，隨后篩除顆粒直徑大于0.6毫米的碎石其余留作樣品。

2.瀝青混凝土配合比與基本性能試驗(yàn)

2.1初步瀝青混凝土配分析

依據(jù)DL/T5362-2006《水工瀝青混凝土試驗(yàn)規(guī)程》相關(guān)要求對瀝青混凝土配合比基本性能進(jìn)行試驗(yàn)。實(shí)際所選瀝青混凝土溫度控制為16.7℃，分別選擇6.5%、6.7%、7.0%等3個(gè)油石比，12%、13%、14%的填料用量。分別組合進(jìn)行瀝青混凝土配合比試驗(yàn)。通過對比分析得到初步混凝土配合比。如下表所示

2.2直接拉伸試驗(yàn)分析

如下表所示為直接拉伸試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明：試驗(yàn)采用的特征溫度較高（16.7℃），推薦配合比的瀝青混凝土與同類工程相比，本次試驗(yàn)的拉伸強(qiáng)度較小，符合瀝青混凝土溫度敏感性的一般規(guī)律。

2.3瀝青混凝土小梁彎曲試驗(yàn)

如下表所示為，瀝青混凝土小梁彎曲試驗(yàn)結(jié)果。

試驗(yàn)結(jié)果表明：推薦配合比的瀝青混凝土彎曲性能均能滿足碾壓式瀝青混凝土心墻的設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，與同類工程相比，本次試驗(yàn)的最大彎拉應(yīng)變值及撓跨比值較大，其原因是試驗(yàn)采用的特征溫度較高（16.7℃），符合瀝青混凝土溫度敏感性的一般規(guī)律。

2.4瀝青混凝土滲透試驗(yàn)

如下表所示為，瀝青混凝土滲透試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)結(jié)果表明：瀝青混凝土滲透系數(shù)小于1×10-8 cm/s，能夠滿足SL501-2010《土石壩瀝青混凝土面板和心墻設(shè)計(jì)規(guī)范》SL501-2010中的相關(guān)規(guī)定。

2.5瀝青混凝土靜三軸試驗(yàn)

靜三軸試驗(yàn)溫度采用多年平均溫度16.7℃，進(jìn)行圍壓0.15MPa、0.30MPa、0.45MPa和0.60MPa，軸向變形速率0.20mm/min的靜力三軸試驗(yàn)，測試瀝青混凝土的抗剪強(qiáng)度和變形特性。考慮到溫度對瀝青混凝土力學(xué)性能的影響，在試驗(yàn)前將試樣放置恒溫（溫度控制值±0.5℃）水槽內(nèi)12h確保整個(gè)試樣的溫度均勻。在整個(gè)試驗(yàn)過程中控制壓力室水溫為溫度控制值±0.5℃。試驗(yàn)結(jié)果如下圖所示

上述中（a）、（b）、（c）、（d）四張圖分別表示為推薦配合比瀝青混凝土三軸試驗(yàn)?zāi)枒?yīng)力圓、推薦配合比瀝青混凝土三軸試驗(yàn)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、推薦配合比瀝青混凝土三軸試驗(yàn)體變-應(yīng)變關(guān)系以及推薦配合比瀝青混凝土側(cè)向應(yīng)變-軸向應(yīng)變曲線結(jié)果圖。

3.結(jié)論

綜上所述，初步推薦的瀝青混凝土配合比制成的瀝青混凝土所測密度、孔隙率、水穩(wěn)定性、滲透系數(shù)等指標(biāo)均符合要求。初步推薦配合比的瀝青混凝土的直接拉伸試驗(yàn)、小梁彎曲試驗(yàn)及滲透試驗(yàn)均能滿足瀝青混凝土心墻的相關(guān)技術(shù)要求，瀝青混凝土的三軸試驗(yàn)表明，瀝青混凝土具有較高的強(qiáng)度，強(qiáng)度隨圍壓增大呈現(xiàn)良好線性。瀝青混凝土配合比各項(xiàng)性能指標(biāo)能滿足相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，但配合比是使用特定的原材料，通過室內(nèi)試驗(yàn)確定的，實(shí)際施工時(shí)應(yīng)根據(jù)工地現(xiàn)場原材料的變化，結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)性試驗(yàn)，對配合比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。

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