高粘高彈改性瀝青混凝土橋面鋪裝配合比設計研究

王 凱

(石家莊市公路橋梁建設集團第五公路工程處)

1 防水粘結層橡膠瀝青灑布量設計

接照《道橋用防水涂料》JT/C－975－2005 的要求，采用拉拔及剪切(直剪和斜剪)試驗分析橡膠瀝青防水粘接層的力學性能，確定防水粘結層橡膠瀝青的最佳灑布量。鑒于橡膠瀝青灑布量通常范圍為2.0 ～2.6Kg/m2，選定橡膠瀝青的灑布量分別為2.0 kg/m2，2.2 kg/m2，2.4 kg/m2，2.6 kg/m2四個橡膠瀝青灑布量，進行試驗。為消除試件尺寸的效應，試驗完成后，將試件結果換算成應力表征，通過試驗確定拉拔應力、直剪應力、斜剪應力最大值的橡膠瀝青灑布量為2.2 kg/m2，因此確定該橡膠瀝青灑布量為2.2 kg/m2。

2 應力吸收層目標配合比設計及生產驗證

(1)目標配合比設計。根據所提供的礦質材料的篩分結果及《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40－2004)對該項目應力吸收層AC－5 型瀝青混合料礦料級配范圍的要求，進行礦質混合料級配組成的優選設計，試驗結果如表1所示。

表1 應力吸收層AC－5 級配優選試驗結果

可以看出，級配二的空隙率和瀝青飽和度較接近中值，礦料間隙率滿足設計標準的要求，優于其余兩個級配，因此，選擇該組級配作為應力吸收層AC－5 的目標配合比∶3 ～5 mm 碎石∶機制砂∶礦粉=22∶69∶9，并確定最佳瀝青用量為8.8%，各項參數符合設計要求。

(2)生產配合比驗證。按照所確定的目標配合比，在瀝青用量分別為最佳瀝青用量8.8% ～0.3%時，對SBS 改性瀝青混合料進行50 次旋轉壓實試驗，測定其體積參數，進行生產配合比驗證，試驗結果見表2。

表2 AC－5 瀝青混合料在不同瀝青用量下的體積參數

在瀝青含量為8.8%時，瀝青混合料的各相關體積參數均達到較好的值。因此，確定AC－5 瀝青混合料的最佳瀝青用量為8.8%。

3 下面層AC－16F 目標配合比設計及生產驗證

(1)目標配合比設計。根據所提供的礦質材料的篩分結果及《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40－2004)對橋面鋪裝下面層AC－16F 型瀝青混合料礦料級配范圍的要求，進行礦質混合料級配組成的優選設計，對三種級配在瀝青用量5.5%條件下進行馬歇爾試驗，可以看出，級配二的空隙率較低，易于壓實，各項性能均滿足規范的要求，如表2、表3，因此，選擇該組級配作為主橋下面層AC－16 的目標配合比，各組成材料的比例為:10 ～20 mm 碎石∶5 ～10 mm碎石∶機制砂∶礦粉=36∶20∶38∶6。

表3 大橋鋪面工程下面層AC－16F 級配優選馬歇爾試驗結果

按照《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG－E20－2011)中T0709－2011 規程及目標配合比級配(纖維摻量為瀝青混合料總質量的0.3%)進行馬歇爾試驗，確定最佳瀝青用量為5.5%。各項指標如表4 所示。

表4 鋪面工程下面層AC－16F 配合比試驗結果

(2)生產配合比驗證。采用拌和站標定調試后的熱料倉集料篩分結果，根據目標配合比設計級配，進行生產級配設計，按照所確定的生產級配，采用高粘高彈瀝青，以最佳瀝青用量5.5% ±0.3%的瀝青用量及0.3%的纖維摻量進行馬歇爾試驗，進行生產配合比驗證。根據AC－16F 馬歇爾配合比設計要求，試驗結果見表5。

表5 烏蘇大橋鋪面工程下面層AC－16F 型混合料生產配比驗證結果

試驗結果表明:在瀝青含量為5.5%時，瀝青混合料的各相關體積參數均達到較好的值。因此，確定AC－16F 瀝青混合料生產配合比的最佳瀝青用量均為5.5%，該瀝青混合料的各項力學性能滿足規范要求。

4 結 語

通過橋面鋪裝平整度，壓實度，滲水系數，摩擦系數的檢測表明:橋面鋪裝施工的瀝青面層平整度，壓實度，滲水系數和摩擦系數均能滿足《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40－2004)中的要求，橋面鋪裝工程施工質量良好。