ogfc瀝青路面混合料級(jí)配設(shè)計(jì)研究

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1、OGFC瀝青路面混合料級(jí)配設(shè)計(jì)研宄青蘭高速公路沂源管理處山東沂源250000摘要：通過對(duì)各種關(guān)鍵篩孔試驗(yàn)，研究了OGFC瀝青路面混合料設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵篩孔影響度，分析了不同粒徑礦料對(duì)級(jí)配設(shè)計(jì)的貢獻(xiàn)，得出了OGFC瀝青路面混合料空隙率與各主要篩孔通過率的關(guān)系以及空隙率與連通空隙率的相關(guān)性，并在此基礎(chǔ)上確定出透水性瀝青混合料的合理級(jí)配范圍。關(guān)鍵詞：透水性；瀝青混合料；關(guān)鍵篩孔1引言瀝青混合料的級(jí)配組成對(duì)其力學(xué)性能及使用性能只有十分重要的影響。透水性瀝青混合料所采用的級(jí)配按現(xiàn)行級(jí)配類型來分，屬于開級(jí)配，是一種間斷級(jí)配，即在礦質(zhì)混合料中剔除其中一個(gè)分級(jí)或幾個(gè)分級(jí)，形成的一種

2、不連續(xù)的級(jí)配。間斷級(jí)配以魏矛斯干涉理論為基礎(chǔ)，通常是以一個(gè)連續(xù)級(jí)配的集料為骨架，而用另一連續(xù)級(jí)配細(xì)集料填隙而成。這種混合料在理論上不僅具有足夠的顆粒形成其有較高強(qiáng)度的空間骨架，同時(shí)又有一定細(xì)集料填充骨架空隙，使混合料內(nèi)部摩阻力和粘結(jié)力都較高。透水性瀝青混合料與其它瀝青混合料相比，最顯著的特點(diǎn)就是只有較大的空隙率（一般為15%?25%）。而混合料的空隙率主要取決于集料的級(jí)配組成和顆粒形狀、瀝青含量以及混合料的壓實(shí)程度。其中集料級(jí)配組成是控制混合料空隙率大小的首要因素，為此，首先要找到對(duì)混合料空隙率產(chǎn)生最顯著影響的篩孔通過率［1］。2不同粒徑礦料對(duì)級(jí)配設(shè)計(jì)的貢獻(xiàn)關(guān)于

3、礦料合成級(jí)配中各篩孔對(duì)混合料空隙率、穩(wěn)定度和流值等指標(biāo)的影響，國內(nèi)外己有過很多研究，?？∶鞯热送ㄟ^正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果表明（試件采用馬歇爾試件，空隙率測(cè)定采用體積法）［2］:對(duì)空隙率影響最顯著的因素是粗骨料（4.75mm以上）含量，每增加5%粗骨料，空隙率增加約3%;其次是4.75mm?9.5mm骨料含量，再K次是浙青用量；對(duì)馬歇爾穩(wěn)定度影響最顯著的因素也是粗骨料（4.75mm以上）含量，其次是4.75mm?9.5mm骨料含量，影響最小的是瀝青用量；對(duì)流值影響最顯著的因素亦是粗骨料（4.75mm以上）含量，其次是浙青用量，最小的是4.75mm?9.5mm骨料含量，M

4、allick等人的研究也顯示，當(dāng)4.75mm篩孔的通過率等于或小于15%時(shí)，混合料中碎石存在石與石間的接觸，這種接觸方式可以提高混合料的連通空隙率和抗車轍能力，但會(huì)降低混合料的耐久性，因此，即使同樣的設(shè)計(jì)空隙率，有必要對(duì)各主要篩孔的通過率進(jìn)行試驗(yàn)研究，確?；旌狭系墓δ苄院湍途眯跃_(dá)到最高的水平。根據(jù)粒徑大小，透水性瀝青混合料可分OGFC-16，OGFC-13,OGFC-10等不同類型，為了便于分析，同吋結(jié)合依托工程要求，本文僅對(duì)0GFC-13配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，其余類型的混合料設(shè)計(jì)方法與此相同。為了盡量減少重復(fù)試驗(yàn)的次數(shù)，并保證試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，本文采用正交L1

5、6（45）設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)級(jí)配，分析篩孔通過率對(duì)混合料空隙率的影響［2,4］。試驗(yàn)中最大公稱粒徑為13.2mm,以空隙率和連通空隙率為檢測(cè)指標(biāo)，考察9.5mm,2.36mm,1.18mm,0.075mm篩孔通過率以及4.75mm與2.36mm締孔的通過率之差5個(gè)因素，每個(gè)因素考慮4種水平，如表1所示。其余篩孔通過率可由己確定的篩孔通過率按內(nèi)插法計(jì)算得到。按此種方法設(shè)計(jì)的級(jí)配共16組，除去組合后不成立的級(jí)配，剩余組合級(jí)配如表2所示。本試驗(yàn)中主要考慮混合料級(jí)配對(duì)空隙率及連通空隙率的影響，由于瀝青用量的變化對(duì)空隙率也會(huì)產(chǎn)生一定的影響，為減少這種影響，瀝青用量應(yīng)選用最佳瀝青

6、用量，B前規(guī)范中采用經(jīng)驗(yàn)公式來估算最佳瀝青用量，即先通過經(jīng)驗(yàn)公式求得集料的比表面積，假定瀝青膜的厚度，二者的乘積即為估算瀝青用量，然后再通過析漏試驗(yàn)對(duì)瀝青用量進(jìn)行校核。集料比表面積A的估算公式為：A=(2+0.02a+0.04b+0.08c+0.14d+0.3e+0.6f+1.6g)/48.74(m2/kg)(1)式中:a、b、c、d、e、f、g分別為4.75、2.36、1.18、0.6、0.3、0.15、0.075mm篩孔的通過百分率。浙青用量=礦料比表面稅A×浙青膜厚h(2)瀝青膜厚h—般瀝青混合料取8?10μm[4】，對(duì)于透水性瀝青混合料

7、而言，由于其空隙率較大，考慮到外界環(huán)境因素對(duì)耐久性的影響，結(jié)合規(guī)范推薦值，瀝青膜厚度h宜取14μm[2]。計(jì)算結(jié)果換算為汕石比如表2所示。從表中結(jié)果可以看出，對(duì)不同級(jí)配，由計(jì)算方法估計(jì)的瀝青用量差別較大，油石比最大高達(dá)8.4%,最小僅為2.9%。針對(duì)此種情況，對(duì)每組級(jí)配分別采用3.5%,4.1%,4.7%,5.3%,6.0°%5種汕石比下進(jìn)行析漏試驗(yàn)、馬歇爾試驗(yàn)和飛散試驗(yàn)，并確定各個(gè)級(jí)配的最佳汕石比及最佳汕石比下的馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果如表3所示，比較兩次的結(jié)果，對(duì)有些級(jí)配，油石比的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果基本一致，而冇些級(jí)配最佳汕石比的計(jì)算值與試驗(yàn)值相差甚遠(yuǎn)，說明

8、現(xiàn)行規(guī)范中的集料表面積的