輝綠巖瀝青混凝土AC-13C路用性能試驗研究

馮 曉 萍

(北京順通公路交通技術咨詢有限責任公司，北京 101101)

輝綠巖瀝青混凝土AC-13C路用性能試驗研究

馮 曉 萍

(北京順通公路交通技術咨詢有限責任公司，北京 101101)

結合廣西百色至靖西高速公路的實際情況，對輝綠巖和玄武巖的化學組成、基本性能，瀝青基本性能，配合比設計和瀝青混凝土AC-13C路用性能進行了對比試驗，結果說明：在廣西這樣嚴重缺乏玄武巖集料的地區，用當地產的輝綠巖作為瀝青混凝土的粗集料會大大降低工程造價，縮短施工工期，給當地帶來較高的經濟效益。

輝綠巖，瀝青混凝土，路用性能，對比試驗，經濟效益

0 引言

我國《推動共建絲綢之路經濟帶和21世紀海上絲綢之路的愿景與行動》中對廣西提出：廣西要形成21世紀海上絲綢之路與絲綢之路經濟帶有機銜接的重要門戶。為實現“一帶一路”這一愿景，在百色打通聯系東盟另一通道，廣西投資建設了百色至靖西高速公路，在建設中高速公路瀝青混凝土路面上面層常用的玄武巖集料在百色沒有料源，最近的料源在貴州清巖鎮，相距500多千米，而百色市田東縣的輝綠巖儲量很大，用輝綠巖代替玄武巖用于瀝青路面上面層，作為瀝青混凝土粗集料經驗，既能就地取材，節約成本，又能減少運距，創造良好的經濟效益。

百色至靖西高速公路路面結構上面層為4 cm細粒式密級配SBS改性瀝青混凝土抗滑表層AC-13C,根據JTG D50—2006公路瀝青路面設計規范、JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術規范對瀝青混凝土面層用粗集料技術要求：粗集料應干燥、潔凈，無風化、無雜質，表面粗糙，并且具有抗滑性和耐磨性。圍繞該問題，就輝綠巖和玄武巖進行了一系列試驗。

1 輝綠巖的化學組成

輝綠巖是一種基性淺成侵入巖，主要由鐵、鋁硅酸鹽組成，顏色呈深灰、灰黑色，主要由輝石和基性長石(與輝長巖成分相當的淺成巖類)組成，輝綠巖是上等的建筑材料。廣西田東的輝綠巖大部分呈灰綠色，小部分呈黑灰色，其化學成分見表1。

2 輝綠巖的基本性能試驗

依據JTG E42—2005公路工程集料試驗規程對田東輝綠巖和青巖鎮玄武巖的基本性能進行了試驗，結果見表2。

表1 輝綠巖化學成分表

表2 廣西田東輝綠巖和貴州青巖鎮玄武巖基本性能試驗結果

1)根據JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術規范的要求，要求路面上的面層的粗集料應選用表面粗糙、石質堅硬、耐磨性強、嵌擠作用優良及與瀝青粘附性好的粗集料。從表2可以看出：輝綠巖的壓碎值、磨耗值、磨光值、針片狀顆粒含量指標均優于玄武巖，說明廣西輝綠巖堅硬、耐磨、抗滑性能及抗壓碎能力良好，其他性能也都能滿足。吸水率方面玄武巖較大，這可能與玄武巖含有大量空隙有關。以上指標證明輝綠巖用作瀝青混凝土面層的粗集料是可行的。

2)輝綠巖、玄武巖與瀝青的粘附性等級只能達到4級標準，這就可能會造成路面水毀的后果。為了提高輝綠巖以及瀝青的粘附性，百靖高速路面面層采取添加水泥的辦法。水泥購買方便且細度較好，本工程采取礦粉水泥對半添加，用量各為2%，確保工程質量。

3 瀝青混合料性能檢驗

1)瀝青混合料組成設計及最佳瀝青用量。

為了對比輝綠巖集料與玄武巖集料的瀝青混凝土的影響，試驗采用AC-13C,殼牌SBS改性瀝青，集料分別是輝綠巖、玄武巖及粗集料選用輝綠巖，細集料選用石灰巖三種情況。試驗用礦粉在現場生產，水泥采用華潤水泥，分別進行動穩定性、水穩定性試驗，熱穩定性試驗和低溫彎曲試驗。

對輝綠巖、玄武巖1號(16 mm～9.5 mm)、2號(9.5 mm～4.75 mm)、3號(4.75 mm～3.26 mm)、4號(2.36 mm～0 mm)料，石灰巖的4號(2.36 mm～0 mm)料以及礦粉進行了篩分，根據結果按級配要求進行合成(見表3)，然后按目標配合比的試驗方法確定最佳瀝青用量結果見表4。

表3 AC-13C的級配

表4 三種組合的最佳瀝青用量

2)瀝青混合料性能檢驗。

a.瀝青混合料高溫穩定性。

為了提高百靖高速公路的高溫穩定性，按照JTG E20—2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程的規定，采用輪碾法(T0703—2011)制作300 mm×300 mm×50 mm的試件，試驗結果見表5。

表5 動穩定度試驗結果比較

從表5可以看出，輝綠巖瀝青混合料的動穩定度優于玄武巖瀝青混合料動穩定度，同時滿足JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術規范要求的不小于2 800次/mm，也能滿足設計不小于4 000次/mm的要求，證明輝綠巖用作瀝青混凝土上面層粗集料也是可行的。

b.瀝青混合料的水穩定性。

百靖高速公路所處屬于潮濕區，有必要對其水穩性進行驗證。按照JTG E20—2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程的規定制作馬歇爾試件進行浸水馬歇爾試驗或凍融劈裂試驗，用瀝青混合料的殘留穩定度或凍融劈裂強度比是否滿足要求來評價其水穩定性。其試驗結果比較見表6，表7。

表6 浸水馬歇爾試驗結果比較 %

從表6浸水馬歇爾試驗結果的對比情況來看，輝綠巖瀝青混凝土的殘余穩定度為99.3%，也滿足JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術規范不小于85%的要求。

表7 凍融劈裂試驗結果比較

從表7凍融劈裂強度比的試驗結果來看，均滿足JTG F40—2004公路瀝青路面施工技術規范不小于80%的要求。

總之，輝綠巖作為瀝青混凝土上面層的粗集料是沒有問題的。

c.瀝青混合料的低溫抗裂性。

百靖高速公路所處冬溫區，按照JTG E20-2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程的要求，進行低溫彎曲試驗，其試驗結果見表8。

表8 低溫彎曲試驗結果比較

從表8結果可以看出，輝綠巖作為瀝青混凝土上面層的粗集料也是沒有問題的。

4 結語

1)輝綠巖作為瀝青混凝土上面層的粗集料是可行的，輝綠巖瀝青混凝土在馬歇爾試驗的各項指標、高溫穩定性、水穩定性方面都優于玄武巖，只有低溫抗裂性不及玄武巖瀝青混凝土，但都滿足規范要求。

2)對于百色地區，完全可以用輝綠巖替代玄武巖作為瀝青混凝土上面層的粗集料。

3)細集料用石灰巖在水穩定性方面要好,還能節約成本,所以細集料采用石灰巖。

[1] 許志鴻，蔡 氧.輝綠巖與玄武巖的路用性能比較[J].上海公路，2003(4)：71-72.

[2] JTG F40—2004，公路瀝青路面施工技術規范[S].

[3] 沙慶林.多碎石瀝青混凝土SAC系列的設計與施工實用指南[M].北京：人民交通出版社，2009.

[4] JTG E20—2011，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程[S].

[5] 李志剛，鄧學鈞，洪 峰.高速公路瀝青路面使用性能評價模型的探討[J].公路交通科技，2000(5)：46-47.

The test research on the road performance of diabase asphalt concrete AC-13C

Feng Xiaoping

(BeijingShuntongHighwayandTransportTechnologyLimitedLiabilityCompany,Beijing101101,China)

Combining with the actual situation of Guangxi Baise to Jingxi highway, this paper made contrast test to the chemical composition of diabase and basalt, basic performance, asphalt basic properties, mix ratio design and asphalt concrete AC-13C road performance, the results showed that: in Guangxi such a serious lack of basalt aggregate area, used the locally produced diabase as asphalt concrete coarse aggregate would greatly reduce the engineering cost, shorten the construction period, brought higher economic benefits to the local area.

diabase, asphalt concrete, road performance, test result, economic benefit

2015-03-25

馮曉萍(1970- )，女，工程師

1009-6825(2015)16-0109-03

U214.75

A