
第26卷第1期 2009年3月
华中科技大学学报(城市科学版)
J. of HUST.- (Urban Science Edition)
Vol.26 No. 1 Mar.2009
集料密度对沥青混合料空隙率影响及应用研究
刘涛1,2
(1.华中科技大学土木工程与力学学院,湖北武汉430074;
2.广东省长大公路工程有限公司,广东广州511431)
摘要:空隙率是沥青混合料最重要的体积参数,路面的耐久性要求路面峻工后现场空隙率控制在指定范围。矿料级配、沥青含量和压实度对空隙率的影响早已为人们熟知,但集料密度对空隙率影响的研究少有报道。通过室内试验、理论分析研究集料密度对沥青混合料空隙率的影响规律,在沥青含量不的变条件下,给定级配的沥青混合料的空隙率,随着集料密度的增大面减小,由高密度集料组成的混合料形成近似骨架的密实结构;由低密度集料组成的混合料形成近似悬浮结构。通过对试验路段铺筑的跟踪观测,高、低密度集料铺筑沥青路面在广东省高速公路上成功应用,为集料合理利用及空融率的准确和可靠地控制提供理论依据,使路面的设计寿命、路面工程投资效益得到保证。
:空隙率;高速公路
关键词:集料密度;沥青混合料:
中图分类号:TU535
文献标识码:A
文章编号:1672-7037(2009)01-0108-04
沥青路面峻工后的现场空隙率控制在3%~
6%范围(对密级配混合料),才能保证路面耐用1-4)。空隙率若低于3%,沥青在夏天会因受热体积膨胀而导致路面变形,产生车辙;若大于 6%,会大大降低路面的疲劳寿命;若大于8%,路面易透水,从而产生水损害;空气也会进人其中,加速沥青老化(5.6)。可见,空隙率是沥青混凝土性能的主要影响因素,将峻工后路面的现场空阴率控制在上述范围,是混合料设计和施工的重要任务。因此,必须了解沥青混合料空隙率的影响因素及其变化规律。人们早已熟知矿料级配、溉青含量和压实度诸因素对空隙率的影响[7-10]。面集料案度对沥青混合料空隙率影响的研究却见报道。本文结合“沥青路面配套关键技术研究"项目(,研究集料密度对沥青混合料空隙率的影响及其应用效果。
1集料密度的影响
研究使用了三种密度不同的岩石集料,高密
度石料为辉长岩(gabbro),中密度石料为花岗岩(granite),低密度石料为凝灰岩(tuf),加工成单粒径集料,用AH-70沥青在实验室配制出AC-16 GAC-16C和AK-16C三种级配混合料进行马款尔
收稿日期:2008-11-03
试验(试件击实75次/面),其中AC-16是现行施工技术规范级配,GAC-16C是本课题组推荐的, AK-16C是江苏省推荐的。
将试验结果分别按三种集料密度和三种级配
混合料,对空隙率VWV与油石比B之间的关系进行线性回归分析:
W=a-b×B
(1)
从面得出了集料密度、混合料空隙率和油石
比之间的关系:沥青混合料的空隙率与合成矿料的平均有效相对密度之间存在递减关系,或者说,一种给定级配的混合料的空隙率,在沥青含量不变条件下,随着其所用集料密度的增大而减小。这一关系我们称之为集料密度对沥青混合料空隙率的影响规律,简称DR1规律。
对AC-16和GAC-16C通过回归分析得知上述回归公式(1)中的斜率6和合成矿料平均有效相对密度之间存在线性递增关系:
AC-16: 6 =0.0742 +1.055 ×, r=0.96
(2)
GAC-16C: 6 =0.9981 +0.4851 ×, r =0.91
(3)
然而对AK-16C,却没有类似的回归结果,但仍然存在VV随增大而减小的规律。
如前所述,空原率是沥青混合料最重要的体积参数,空隙率的控制非常重要。因此,这个关系
作者简介:刘涛(1970-),广东河源人,男,高级工程师,博土研究生,研究方向为道路桥梁工程,gdltao@21cn.com。基金项目:广东省交通厅2006年科研项目"沥青路面配套关键技术研究”。