瀝青混合料壓實(shí)特性與車轍性能分析

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1、第1期（總第164期）No.1(SerialNo.164)2013年2月CHINAMUNICIPALENGINEERINGFeb.2013DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2013.01.031瀝青混合料壓實(shí)特性與車轍性能分析林木山（上海市政交通設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海200030）摘要：永久變形是瀝青路面主要損壞形式之一。分析并探討AC-13和SMA-13這2種瀝青混合料的壓實(shí)特性和相應(yīng)的車轍性能。最后，通過APA輪軸試驗(yàn)分析指出，瀝青混合料的車轍深度是隨著瀝青混合料的壓實(shí)度成曲線趨勢變化的。關(guān)鍵詞：瀝青混合料；車轍；壓實(shí)度；APA輪軸試驗(yàn)；空隙率中圖分類號(hào)：U4

2、16.217文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1004-4655（2013）01-0092-03隨著交通的高速發(fā)展，車輛產(chǎn)生的較高輪載要驗(yàn)、馬歇爾試驗(yàn)、軸剪切試驗(yàn)、APA輪轍試驗(yàn)等。求道路具有高穩(wěn)定度，然而各種道路病害嚴(yán)重影本次試驗(yàn)方法采用APA輪轍試驗(yàn)。響到道路的使用，其中瀝青路面的永久變形尤為顯APA瀝青路面分析儀為多功能輪轍試驗(yàn)儀，著。瀝青路面的永久變形通常表現(xiàn)為車轍、推移、主要用于評(píng)估混合料永久變形、疲勞開裂和水損擁抱等形式，由于車轍是其中最主要的、也是最具害。永久變形測試，即車轍測試是通過在圓柱體試有規(guī)律性的表現(xiàn)形式，在瀝青路面永久變形問題的件或梁試件上施加重復(fù)輪載，通過自動(dòng)數(shù)據(jù)采集系研究

3、中，多以車轍作為研究的代表形式。本文從道統(tǒng)采集輪跡下的車轍深度，并以數(shù)字和圖片的形式路材料本身出發(fā)，分析并探討AC-13和SMA-13展示出來。試驗(yàn)所用圓柱體試件由旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀成型這2種瀝青混合料的壓實(shí)特性和相應(yīng)的車轍性能?；颥F(xiàn)場鉆芯。完整的車轍試驗(yàn)，一般8000次循環(huán)，1車轍形成機(jī)理分析耗時(shí)160min，相應(yīng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)一般采用5mm。目前，諸多研究表明瀝青路面的永久變形主要2.2試驗(yàn)材料是由瀝青材料的壓實(shí)變形（體積減?。┖图羟辛鲃?dòng)本次試驗(yàn)所用石料全部采用浦東路橋工程公司的變形引起的。其中，剪切流動(dòng)變形是永久變形的主石料，瀝青采用70號(hào)瀝青。粗集料采用輝綠巖，細(xì)要發(fā)生機(jī)理，瀝青路面的失穩(wěn)型車轍

4、即相對(duì)應(yīng)于剪集料采用石灰?guī)r，SMA添加劑纖維采用木質(zhì)纖維。由［1］切流動(dòng)變形失效機(jī)理（見圖1）。于考慮到試驗(yàn)流程時(shí)間長度的關(guān)系，本次試驗(yàn)瀝青用量未單獨(dú)進(jìn)行最佳油石比確定，采用以往試驗(yàn)所得的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為本次試驗(yàn)的瀝青用量（見表1）。表1級(jí)配及瀝青（纖維）用量永久形變剪切流動(dòng)AC-13SMA-13壓實(shí)壓實(shí)穩(wěn)定方空篩篩孔尺寸/mm通過百分率/%通過百分率/%16100.0100.0荷載作用次數(shù)13.297.595.0圖1車轍荷載作用次數(shù)的發(fā)展過程9.579.062.54.7558.027.02試驗(yàn)材料及試件成型2.3644.520.51.1832.519.02.1試驗(yàn)方法0.6024.016.0

5、國內(nèi)外已經(jīng)建立了許多瀝青混合料高溫抗變形0.3017.013.0能力的評(píng)價(jià)方法，其中比較常用的方法有蠕變?cè)?.1511.012.00.0757.010.0收稿日期：2012-11-12瀝青用量/%4.95.8作者簡介：林木山（1982—），男，工程師，本科。纖維用量/‰—3.092林木山：瀝青混合料壓實(shí)特性與車轍性能分析2013年第1期2.3試件的成型及壓實(shí)分析本次試驗(yàn)定為用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀對(duì)混合料進(jìn)行壓100%實(shí)，混合料AC-13和SMA-13的拌合溫度分別為壓實(shí)度N%160~170℃和170℃~175℃，成型溫度為140℃。試件規(guī)格為75mm×150mm。旋轉(zhuǎn)壓實(shí)壓力設(shè)定旋轉(zhuǎn)壓實(shí)次數(shù)為600

6、kPa。1）試件的成型。在100%壓實(shí)度總重確定之后，圖3旋轉(zhuǎn)壓實(shí)次數(shù)與壓實(shí)度關(guān)系曲線計(jì)算壓實(shí)度分別為97%、94%、91%的試件的重量。對(duì)于SMA-13和AC-13的瀝青混合料而言，N%計(jì)算相關(guān)試件的各個(gè)粒徑的用量，進(jìn)行稱量，成型。反映的是混合料現(xiàn)場攤鋪碾壓施工過程中可壓實(shí)的成型4種壓實(shí)度時(shí)，旋轉(zhuǎn)壓實(shí)采用高度控制，難易程度。N%越大，表示此種混合料現(xiàn)場壓實(shí)越壓實(shí)高度設(shè)定為75mm，旋轉(zhuǎn)次數(shù)設(shè)定為350r。難；反之，易壓實(shí)。N%與100%的次數(shù)差反映路4個(gè)壓實(shí)度的試件都成型4個(gè)平行試件。AC-13級(jí)面使用期間在交通荷載作用下瀝青混合料被進(jìn)一步配成型16個(gè)試件，SMA-13級(jí)配成型16個(gè)試件

7、，壓密的難易程度。當(dāng)然這只是根據(jù)本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)推總合成型32個(gè)試件。其中SMA-13的0.3％纖維預(yù)測的趨勢線，由于工作量問題，故未能進(jìn)行多級(jí)配、先與石料進(jìn)行充分拌合。多壓實(shí)度的試驗(yàn)，還有待于進(jìn)一步的深化研究。2）壓實(shí)特性分析。本次試驗(yàn)時(shí)，旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試3APA輪轍試驗(yàn)與試驗(yàn)分析件的同時(shí)都把旋轉(zhuǎn)過程的數(shù)據(jù)通過打印機(jī)輸出。由本次試驗(yàn)采用瀝青路面分析儀APA進(jìn)行車轍于篇幅問題，每組4個(gè)平行試件，取平均值，代表分析，試驗(yàn)溫度60℃，