連續(xù)級配與間斷級配微表處混合料路用性能對比

鐘暢

摘要：采用相同的集料、乳化SBS改性瀝青及用量，不同的兩種典型級配配制微表處混合料，分別進(jìn)行輪轍變形試驗(yàn)和濕輪磨耗試驗(yàn)考察其抗車轍能力和抗水損害能力，室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明級配對抗車轍能力影響較大，對抗水損害能力影響不大，連續(xù)級配的抗車轍能力明顯大于間斷級配。

關(guān)鍵詞：級配；微表處；室內(nèi)試驗(yàn)；路用性能

中圖分類號：U414文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-3024（2017）08-0173-02

引言

微表處作為一種路面維修和養(yǎng)護(hù)材料，具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用，快速及時改善道路行車條件，延長舊路使用壽命，改善市容市貌等重要意義。微表處混合料路用性能的重要影響因素之一是級配，其中連續(xù)級配和間斷級配各有優(yōu)缺點(diǎn)。采用間斷級配，可以增加粗集料的數(shù)量，同時降低鋪層厚度與最大粒徑之差，有利于改善微表處的宏觀構(gòu)造，提高抗滑性能，但是粗集料的增加意味著瀝青用量的減少，必然導(dǎo)致整體性和耐久性下降。采用連續(xù)級配，增加瀝青用量可以提高耐久性，但其缺點(diǎn)是降低宏觀構(gòu)造和導(dǎo)致泛油。

本研究采用相同的集料、改性乳化瀝青及用量，不同的兩種典型級配配制微表處混合料，分別進(jìn)行輪轍變形試驗(yàn)和濕輪磨耗試驗(yàn)考察其抗車轍能力和抗水損害能力，以對比連續(xù)級配和間斷級配下微表處混合料的路用性能差異。

1.原材料

1.1乳化瀝青

本研究采用高粘度高固含量的乳化SBS改性瀝青，參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE20-2011）對乳化瀝青進(jìn)行性能測試，各項(xiàng)指標(biāo)見表1。

1.2集料

本研究采用的集料為玄武巖，產(chǎn)地為深圳平湖，級配及砂當(dāng)量試驗(yàn)結(jié)果見表2。

1.3礦粉

本研究采用的礦粉為優(yōu)質(zhì)石灰?guī)r礦粉，產(chǎn)地為博羅公莊，通過率及外觀見表3。

1.4填料

用于微表處的填料分為具有化學(xué)活性的填料和不具有化學(xué)活性的填料，具有化學(xué)活性的填料指水泥和特種水泥等，不具有化學(xué)活性的填料指礦粉和木質(zhì)纖維“等。本研究采用木質(zhì)纖維作為填料。

2.集料級配

為比較連續(xù)級配和間斷級配混合料的性能的區(qū)別，本研究采用相同的集料、改性乳化瀝青及用量，不同的兩種典型級配，連續(xù)級配的級配曲線見圖1；間斷級配設(shè)計(jì)時斷掉0.6-1.18檔，并且提高粗集料用量，間斷級配的級配曲線見圖2。

3.兩種級配混合料性能比較

采用上述兩種級配分別進(jìn)行濕輪磨耗試驗(yàn)和輪轍變形試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果見表4，試驗(yàn)試件見圖3、圖4。

采用負(fù)荷輪試驗(yàn)儀進(jìn)行輪轍變形試驗(yàn)，試驗(yàn)步驟為按規(guī)范要求制作試樣，在負(fù)荷質(zhì)量56.7kg條件下碾壓1000次，測量試樣的側(cè)向位移和輪轍深度，以單位寬度變形率PLD值評價混合料的抵抗車轍能力。采用濕輪磨耗儀進(jìn)行濕輪磨耗試驗(yàn)。試驗(yàn)步驟為按規(guī)范要求制作試件，烘干保溫16h，浸水養(yǎng)護(hù)后置于濕輪磨耗儀上，磨耗頭轉(zhuǎn)動300s后停止，沖洗并烘干，試件磨耗前后的質(zhì)量之差代表微表處混合料的耐磨耗性能，以浸水6d的濕輪磨耗值評價混合料的抗水損害能力。

由試驗(yàn)結(jié)果及試件圖片可知，間斷級配的乳化瀝青微表處混合料的單位寬度變形率和6d磨耗值都大于間斷級配，其中間斷級配混合料的單位寬度變形率達(dá)到11%，已超過規(guī)范要求，6d磨耗值兩者相差不大。分析其原因?yàn)槿榛癁r青微表處混合料試件未經(jīng)碾壓，連續(xù)級配粗集料與細(xì)集料之間容易接觸，細(xì)集料填充于粗集料的空隙之中，更易形成嵌擠力，而間斷級配粗集料間不易相互接觸，嵌擠力明顯減小，故側(cè)向位移較大，抗車轍能力較差。另外濕輪磨耗值主要由改性乳化瀝青的性能及用量、瀝青與集料的粘附性決定，當(dāng)采用相同的集料、改性乳化瀝青及用量時，混合料的瀝青膜厚度相差不大，故兩種級配混合料的6d磨耗值相差不大。

4.結(jié)論

本研究采用相同的集料、乳化SBS改性瀝青及用量，不同的兩種典型級配配制微表處混合料，分別進(jìn)行輪轍變形試驗(yàn)和濕輪磨耗試驗(yàn)考察其抗車轍能力和抗水損害能力，室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明級配對抗車轍能力影響較大，對抗水損害能力影響不大，連續(xù)級配的抗車轍能力明顯大于間斷級配。