連續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，分別進行輪轍變形試驗和濕輪磨耗試驗考察其抗車轍能力和抗水損害能力，室內試驗結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，連續級配的抗車轍能力明顯大于間斷級配。

關鍵詞：級配；微表處；室內試驗；路用性能

中圖分類號：U414文獻標識碼：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護材料，具有經濟實用，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，其中連續級配和間斷級配各有優缺點。采用間斷級配，可以增加粗集料的數量，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，必然導致整體性和耐久性下降。采用連續級配，增加瀝青用量可以提高耐久性，但其缺點是降低宏觀構造和導致泛油。

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，分別進行輪轍變形試驗和濕輪磨耗試驗考察其抗車轍能力和抗水損害能力，以對比連續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規程》（JTGE20-2011）對乳化瀝青進行性能測試，各項指標見表1。

1.2集料

本研究采用的集料為玄武巖，產地為深圳平湖，級配及砂當量試驗結果見表2。

1.3礦粉

本研究采用的礦粉為優質石灰巖礦粉，產地為博羅公莊，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活性的填料和不具有化學活性的填料，具有化學活性的填料指水泥和特種水泥等，不具有化學活性的填料指礦粉和木質纖維“等。本研究采用木質纖維作為填料。

2.集料級配

為比較連續級配和間斷級配混合料的性能的區別，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，連續級配的級配曲線見圖1；間斷級配設計時斷掉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行濕輪磨耗試驗和輪轍變形試驗試驗結果見表4，試驗試件見圖3、圖4。

采用負荷輪試驗儀進行輪轍變形試驗，試驗步驟為按規范要求制作試樣，在負荷質量56.7kg條件下碾壓1000次，測量試樣的側向位移和輪轍深度，以單位寬度變形率PLD值評價混合料的抵抗車轍能力。采用濕輪磨耗儀進行濕輪磨耗試驗。試驗步驟為按規范要求制作試件，烘干保溫16h，浸水養護后置于濕輪磨耗儀上，磨耗頭轉動300s后停止，沖洗并烘干，試件磨耗前后的質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。

由試驗結果及試件圖片可知，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到11%，已超過規范要求，6d磨耗值兩者相差不大。分析其原因為乳化瀝青微表處混合料試件未經碾壓，連續級配粗集料與細集料之間容易接觸，細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，分別進行輪轍變形試驗和濕輪磨耗試驗考察其抗車轍能力和抗水損害能力，室內試驗結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，連續級配的抗車轍能力明顯大于間斷級配。