1、级配及沥青用量对沥青混合料车辙性能的影响摘要：针对中下面层沥青混合料，选取六组级配走向，每组级配选取若干沥青用量，通过车辙试验研究不同级配、不同沥青用量对沥青混合料高温车辙性能的影响。得出下面层高温稳定好于中面层沥青混合料；随着沥青用量的增加，沥青混合料高温稳定性呈现先变大后变小的趋势；使动稳定度达到最高的沥青用量并不是沥青混合料的最佳沥青用量，最佳沥青用量还需要结合低温性能，疲劳性，耐久性等综合性能。 关键词:沥青混合料 混合料级配 沥青用量 高温车辙 中图分类号： V442 文献标识码： A 沥青路面在行车荷载的反复作用下，产生永久变形的累积而导致路面出现车辙，车辙是高速公路沥青路面的主要
2、病害之一。对于以往的路面车辙分析大多只注重上面层沥青混合料的抗车辙能力，而对于中、下面层沥青混合料的抗车辙能力没有相应的重视。但是随着我国高速公路建设的快速发展，交通量增大、超重载车的大大增加，仅仅研究表面层沥青混合料的抗车辙性能是不完善的,有必要对中、下面层沥青混合料的抗车辙性能做深入的研究。 影响车辙的因素主要包括沥青的种类、沥青用量、集料的级配、温度以及路面的施工和交通荷载。在这些影响路面车辙的因素中混合料的级配及沥青的用量是影响沥青混合料车辙性能的重要因素。本文针对中下面层，选取 AC-20 和 AC-25 混合料级配类型进行大量实验，分析出不同级配及沥青用量对沥青混合料高温车辙的影响
3、。 1.试验 1.1 试验方案 采用全自动车辙仪，试验温度 60，由于本文研究重载交通下沥青用量对车辙的影响，轮压由公路工程沥青及沥青混合料实验规程（JTG E20-2011）要求的 0.7MP 提升到 0.84MP。每组级配每个油石比做三组平行试验，取其平均值为试验结果。针对中下面层，选用两组 AC-20及四组 AC-25 级配进行高温车辙试验。其级配走向见图 1、图 2。 图 1AC-20 级配曲线图 图 2AC-25 级配曲线图 1.2 试验结果 每一油石比做 3 组平行试验，取其平均值作为该组结果。为了更直观的看出动稳定度的变化规律，将试验结果用图表的形式表示出来。 图 3AC-20I
4、 级配动稳定度 图 4AC-20II 级配动稳定度 图 5AC-25I 级配动稳定度 图 6AC-25II 级配动稳定度 图 7 AC-25III 级配动稳定度图 8 AC-25IV 级配动稳定度 2试验结果分析 AC-20II 沥青混合料的动稳定度明显高于 AC-20I，AC-25I 沥青混合料动稳定度高于 AC-25IV。ACI-20 和 AC-25I 细集料过少，过于接近下线，混合料的稳定性不强。但细集料也不宜过多，上图高温稳定性最好的 11-AC-25 沥青混合料的级配走向更趋于 S 型，石料的嵌挤作用强，稳定性相对较好。 比较 20 型和 25 型混合料动稳定度可见，25 型除 4-
5、AC-25 外，其余混合料类型的最大动稳定度均达到 1000 以上，而两种 20 型沥青混合料达到的最大动稳定度为 869，全都小于 25 型沥青混合料，因此级配公称粒径大的沥青混合料动稳定度比公称粒径小的沥青混合料动稳定度高。 实际上，并不是沥青用量越多，沥青混合料的粘结力就越大；而是包裹矿料的沥青膜越薄，混合料的粘结力就越强。在图 3 到图 8 中，沥青混合料动稳定度随着油石比的增大，出现先变大后变小的趋势。只有图 8 例外，可能 3.4%的油石比已经是试验中最好的油石比，或与沥青混合料配合比有关。动稳定度在某一油石比达到最大后，明显降低，这一油石比可以使沥青混合料高温稳定性最高，但并不能
6、表明这就是沥青混合料的最佳油石比，最佳油石比还应与低温、水温等性质综合起来考虑。随着沥青用量的增加，矿料表面的沥青膜增厚，自由沥青比例增加，在高温下这部分沥青在荷载作用下发生明显的流动变形，从而导致沥青混合料抗高温变形能力的降低。从动稳定变化图中可以明确看出，后两个相对大的动稳定度急剧下降。因此适当减少沥青用量有利于抗车辙能力的提高，当采用马歇尔试验进行沥青混合料配合比设计时，沥青用量应选择最佳沥青用量范围的下限。 3.结论 （1）对于同一类型级配，级配走向更接近 s 形，级配形成良好的骨架结构，集料的嵌挤能力强，沥青混合料的动稳定度较高。 （2）对于中下面层两种不同级配，公称粒径大的级配抗车
7、辙能力优于公称粒径小的级配。 （3）对于同一级配，沥青混合料总体的动稳定度随着油石比的增大先变大后变小。动稳定度最大值可以作为最佳沥青用量的参考，但是并不能确定为最佳沥青用量，最佳沥青用量需要综合考虑沥青混合料的疲劳性，耐久性，水稳定性等性能。 （4）在随着沥青用量的不断增大，沥青混合料的动稳定度出现明显的下降趋势，一定范围内适当减少沥青用量有利于抗车辙性能的提高，因此在采用马歇尔试验进行沥青混合料设计时，沥青用量选择最佳沥青用量范围的下限，或是将计算得出的最佳沥青用量减少 0.3%后作为沥青用量，是适宜的。 参考文献 1JTG E20-2011,公路工程沥青及沥青混合料实验规程S.人民交通出版社，2004. 2谭忆秋.沥青与沥青混合料M.哈尔滨工业大学出版社，2007.4. 3刘红瑛，戴经梁.不同级配对沥青混合料车辙性能的影响J.长安大学学报（自然科学版） ，2004,24（5）：11-15. 4王钦胜，耿金红，张丽娟.沥青用量对沥青混合料高温车辙的影响J.河北交通科技 2009,6（1）:32-34. 5陈军.中、下面层沥青混合料抗车辙性能的研究D.南京：东南大学。2005:7.
