李菁若，張東長，譚 巍,2

(1.招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司，重慶 400067；2.重慶交通大學(xué) 土木建筑學(xué)院，重慶 400074)

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粗集料的抗滑耐磨性能評價(jià)新方法

李菁若1，張東長1，譚 巍1,2

(1.招商局重慶交通科研設(shè)計(jì)院有限公司，重慶 400067；2.重慶交通大學(xué) 土木建筑學(xué)院，重慶 400074)

為了改進(jìn)現(xiàn)行規(guī)范集料磨光值評價(jià)方法，開發(fā)出非曲面、不易斷裂掉粒、樣本量充足的集料板試件及其制備工藝與結(jié)構(gòu)組合；根據(jù)自研儀器——自動化測試路面材料動態(tài)摩擦系數(shù)的“集料/瀝青混合料摩擦特性測試儀”，提出集料板抗滑耐磨性能測試方法與評價(jià)指標(biāo)；研究了不同巖性集料及互摻集料的抗滑性能衰變規(guī)律，分別從主要礦物成分、產(chǎn)出條件與結(jié)構(gòu)構(gòu)造上分析了不同巖性集料板抗滑性能的差異性；互摻集料的抗滑耐磨性能相比弱者達(dá)到強(qiáng)弱結(jié)合偏強(qiáng)的效果，不同巖性集料互摻技術(shù)有待成為抗滑表層選材技術(shù)的新方向；自主創(chuàng)新集料板抗滑耐磨性能自動化評價(jià)體系更能綜合體現(xiàn)集料本身的抗滑耐磨性能，可用于瀝青路面抗滑表層室內(nèi)快速選材的新型檢測方法。

道路工程；集料/瀝青混合料摩擦特性測試儀；抗滑性能評價(jià)方法；抗滑性能；集料；互摻技術(shù)

0 引言

現(xiàn)行高速交通的行車條件，如道路渠化交通、超載車輛和超載率等的增加，對路面抗滑性能提出了更高的要求。瀝青路面表面層在經(jīng)受長期車輛荷載作用后，包裹在集料表面的瀝青膜逐漸被磨掉，集料逐漸裸露出來，此時(shí)路面主要依靠集料提供抗滑力。因此在輪胎的作用下，不僅要求集料具有較高的抗磨耗性，而且要求具有較高的抗磨光性。然而目前我國采用的磨光值試驗(yàn)方法，從材料到試驗(yàn)方法本身均存在一定的人為因素，從而導(dǎo)致了瀝青路面抗滑表層粗集料磨光值這一重要指標(biāo)的不確定性，成為了我國高速公路瀝青路面建設(shè)中的一處軟肋。

現(xiàn)行規(guī)范中關(guān)于集料磨光值的檢測不僅試驗(yàn)程序復(fù)雜煩瑣、試驗(yàn)周期長，且試驗(yàn)過程引起誤差的因素也比較多，往往會造成磨光值測定數(shù)據(jù)偏差過大，是路用粗集料檢測中比較不易掌握，又容易出問題的檢測項(xiàng)目，其不足之處主要總結(jié)為以下4方面：(1)理論上：現(xiàn)行規(guī)范評價(jià)集料磨光值是將被測集料與標(biāo)準(zhǔn)試件進(jìn)行比較試驗(yàn)的結(jié)果，其參照系為標(biāo)準(zhǔn)試樣的磨光值，并不能說明被測集料在6 h磨光過程中摩擦系數(shù)的衰減速度及其衰減規(guī)律[1]；磨光試件所用集料約17±3顆，樣本量少，代表性不足。(2)現(xiàn)實(shí)條件上：距選定標(biāo)準(zhǔn)試樣幾十年，在不斷開采的料場中，礦石層位變化可能引起石料磨光值等的變化[2]。(3)實(shí)際操作上：磨光試件尺寸小、薄，呈曲面，磨光過程中試件承受長時(shí)間持續(xù)不斷的振動、擠壓，極易發(fā)生掉粒、斷裂等現(xiàn)象[3-4]；試驗(yàn)步驟多，過程繁瑣，耗時(shí)長(6 h)。(4)應(yīng)用推廣上：現(xiàn)行規(guī)范中集料的磨光試驗(yàn)，不能用于磨光瀝青混合料試件，且其抗滑指標(biāo)測量手段為擺式儀，測擺值時(shí)不僅人為因素大、檢測速度慢，而且只能表征低速下(0～10 km/h甚至接近于0)的摩擦系數(shù)，與實(shí)際高速行車產(chǎn)生的摩擦系數(shù)不符，使得測試結(jié)果應(yīng)用具有很大的局限性[5-6]。

黃云涌等[1]明確指出現(xiàn)行的集料磨光值評價(jià)方法有待改進(jìn)。但是幾年過去了，仍未被有效解決甚至初露研究跡象。因此，本文通過自主研發(fā)的“集料/瀝青混合料摩擦特性測試儀”對不同料源的集料(石灰?guī)r、花崗巖、玄武巖、輝綠巖)進(jìn)行抗滑耐磨長期性能及其變化規(guī)律研究，試圖在現(xiàn)行規(guī)范磨光值測試方法的不足之上，開發(fā)出簡單易行的評價(jià)集料抗滑耐磨性能的技術(shù)方法以及評價(jià)指標(biāo)，使其試驗(yàn)過程更加客觀，試驗(yàn)結(jié)果更加穩(wěn)定。

1 自主創(chuàng)新集料板抗滑耐磨性能自動化檢測方法

1.1 自主創(chuàng)新試驗(yàn)用集料板

1.1.1 集料板結(jié)構(gòu)簡介

集料板試件(如圖1所示)分上、中、下3個(gè)結(jié)構(gòu)層次，依次為主體材料層、黏結(jié)層、經(jīng)濟(jì)節(jié)約層。主體材料層(11±1.5)mm主要由各種路面碎石材料構(gòu)成，如玄武巖、輝綠巖、花崗巖、石灰?guī)r、安山巖等集料；黏結(jié)層(14±1)mm主要由各種膠結(jié)料構(gòu)成，如環(huán)氧樹脂砂漿、不飽和聚酯樹脂砂漿、聚氨酯砂漿、水泥砂漿、瀝青砂漿等；經(jīng)濟(jì)節(jié)約層(25±1)mm主要是為了節(jié)約中間黏結(jié)層的造價(jià)，考慮使用經(jīng)濟(jì)節(jié)約的混凝土，如水泥混凝土、瀝青混合料等。

圖1 自主創(chuàng)新試驗(yàn)用集料板Fig.1 Independent innovated aggregate plate for test

1.1.2 集料板制備工藝

首先準(zhǔn)備9.5～13.2 mm的結(jié)凈干燥粗集料，并于試模內(nèi)部周邊涂刷肥皂水等脫模劑；然后將集料顆粒盡量緊密地排列于試模內(nèi)，且大面、平面向下；于集料間隙內(nèi)充填<0.3 mm的干砂，充填高度約為集料顆粒高度的2/3且表面不得有浮粒；選用強(qiáng)黏結(jié)力的樹脂，混合<0.3 mm的干砂，鋪第一層黏結(jié)層，并用橡膠錘輕輕敲打密實(shí)黏結(jié)層，在鋪撒與敲打時(shí)盡量不觸動集料；在第一層黏結(jié)層未完全固化前，對其表面進(jìn)行拉毛、刻槽等處理，以增大其表面粗糙度以及與下層的黏結(jié)強(qiáng)度；在第一層黏結(jié)層基本固化后，鋪第二層經(jīng)濟(jì)節(jié)約層，本層是為了增大集料板的厚度，使其穩(wěn)定安裝于測試儀器中，故本層對膠凝材料黏結(jié)力要求不高，可以選用較為經(jīng)濟(jì)的膠凝混合物；最后將表面抹平，并根據(jù)經(jīng)濟(jì)節(jié)約層的凝膠性質(zhì)進(jìn)行養(yǎng)生，形成強(qiáng)度。

1.2 集料板抗滑耐磨性能自動化測試儀器與方法

1.2.1 抗滑耐磨性能自動化測試儀器簡介

自研設(shè)備“集料/瀝青混合料摩擦特性測試儀”由操作界面、驅(qū)動系統(tǒng)、加載系統(tǒng)、承樣臺、磨具系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)以及噴水系統(tǒng)組成,如圖2所示。該儀器用于自動化測試路面材料的動態(tài)摩擦力，對抗滑表層路用集料進(jìn)行甄選以及對不同巖性集料進(jìn)行“田忌賽馬”式的性能加強(qiáng)型組合方式的優(yōu)選。試驗(yàn)時(shí)，電缸驅(qū)動系統(tǒng)，帶動磨具做直線往返運(yùn)動；集料板試件被安裝于承樣臺中，用于模擬實(shí)際路面所用集料，并承受磨具的勻速往復(fù)磨光磨耗運(yùn)動；加載系統(tǒng)為氣缸，與驅(qū)動系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)現(xiàn)加速加載的功能，用于模擬路面車輛不同行駛速度與不同荷載的作用；操作界面為觸控系統(tǒng)，控制著測試儀的運(yùn)行、試驗(yàn)參數(shù)設(shè)定、動態(tài)數(shù)據(jù)記錄與打印、故障預(yù)警等。另外，儀器的調(diào)溫系統(tǒng)和噴水系統(tǒng)用于模擬實(shí)際路面溫度與路表干濕狀況(水膜厚度0～5 mm)等環(huán)境條件的變化。除此之外，該儀器還可用于瀝青混合料試件的磨光磨耗試驗(yàn)。

圖2 集料/瀝青混合料摩擦特性測試儀Fig.2 Friction characteristic tester for aggregates and asphalt mixtures

自主創(chuàng)新集料板試件(圖1)所用集料約300±15顆，樣本量大，代表性足；試驗(yàn)數(shù)據(jù)由儀器自動化測試與顯示，人為因素?。徊恍枰獦?biāo)準(zhǔn)試樣作對比；試件尺寸為300 mm×150 mm×50 mm，較厚實(shí)，磨光過程中不會因長時(shí)間持續(xù)不斷的振動、擠壓等產(chǎn)生掉粒、斷裂等現(xiàn)象，影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性或者不得不進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn)；試驗(yàn)步驟少，操作過程簡單，耗時(shí)較短(3～5 h)；能夠測試不同速度下的摩擦系數(shù)及其變化規(guī)律，即室內(nèi)長期抗滑性能的模擬，與實(shí)際高速行車產(chǎn)生的摩擦性能基本相符。

1.2.2 集料板抗滑耐磨性能評價(jià)指標(biāo)

集料/瀝青混合料摩擦特性測試儀采用電缸作為驅(qū)動，通過控制電磁閥的通斷做往復(fù)直線運(yùn)動，每個(gè)單次單向直線運(yùn)動被剖解為3個(gè)運(yùn)動階段，即加速行駛階段、勻速行駛階段與減速行駛階段。集料板的加速加載磨光磨耗運(yùn)動與數(shù)據(jù)采集均發(fā)生在勻速行駛階段，又勻速運(yùn)動下的拉力等于摩擦力，故拉力與集料板本身受到的正壓力的比值即為動態(tài)摩擦系數(shù)。因此集料板抗滑性能的評價(jià)指標(biāo)為儀器自測動態(tài)摩擦系數(shù)的衰減終值以及衰減速率。

2 自主創(chuàng)新集料板抗滑耐磨性能變化規(guī)律

2.1 不同巖性集料板的長期抗滑耐磨性能

采用云南石灰?guī)r、緬甸石灰?guī)r、云南玄武巖、江蘇玄武巖、新疆花崗巖、湖北輝綠巖以及湖南輝綠巖分別制備抗滑集料板，均進(jìn)行兩次平行試驗(yàn)。使用“集料/瀝青混合料摩擦特性測試儀”測試其抗滑性能，自動化采取各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的動態(tài)摩擦系數(shù)，待穩(wěn)定后(穩(wěn)定期為試驗(yàn)開始后的第1 h后)，每隔1 h取值并對其動態(tài)摩擦系數(shù)進(jìn)行曲線擬合，結(jié)果如表1所示。

表1 不同巖性集料板抗滑性能的衰減規(guī)律

從表1可知：

(1)文中對動態(tài)摩擦系數(shù)進(jìn)行曲線擬合時(shí)，采用的是磨光磨耗趨于穩(wěn)定后的數(shù)據(jù)。實(shí)際上集料的抗滑耐磨性能的衰減是先從一個(gè)初值迅速降低，然后逐漸趨于穩(wěn)定的過程，即集料的抗滑耐磨衰減速率不是一個(gè)定值，一般情況下隨荷載作用次數(shù)的增加而減小，而不考慮加載初期衰減速率后，其變化程度不大，基本上為一定值[7-8]。另有相關(guān)研究[1]表明，瀝青路面抗滑指標(biāo)衰減規(guī)律的擬合不必過多地考慮加載初期衰減規(guī)律的擬合函數(shù)相關(guān)性的好壞，更重要的是研究抗滑指標(biāo)在經(jīng)過初步壓密以后的變化規(guī)律。因此，本文亦著重研究集料板磨光磨耗趨于穩(wěn)定后的變化規(guī)律，根據(jù)穩(wěn)定后擬合曲線可知衰減速率為一定值，即穩(wěn)定后集料的抗滑耐磨性能隨著磨光磨耗時(shí)間線性降低。

(2)集料巖性不同，其抗滑耐磨性能衰減速率亦不同，衰減速率越大，集料的長期抗滑耐磨性能越差。石灰?guī)r集料的衰減速率約為玄武巖、輝綠巖、花崗巖的1.4～2.7倍；巖性相同，而產(chǎn)地不同，亦會導(dǎo)致衰減速率的差異性。從礦物成分上，玄武巖主要礦物為輝石、長石、橄欖石等；花崗巖主要礦物為石英、長石等暗色礦物；輝綠巖主要為輝石和基性長石等；石灰?guī)r主要為方解石，伴有白云石、菱鎂礦和其他碳酸鹽礦物。一方面，石英、長石、輝石、橄欖石等的莫氏硬度為5～7，方解石與白云石的莫氏硬度分別為3和4，其抵抗機(jī)械作用力侵入的能力相對較弱；另一方面，方解石與白云石具有很好的解理性和較差的結(jié)晶度，不僅能夠弱化巖石強(qiáng)度，而且具有較強(qiáng)的各向異性[9-10]，在平行于面理方向上容易以層狀切削的方式被行車荷載磨損脫落。因此石灰?guī)r集料板穩(wěn)定狀態(tài)下的磨光磨耗衰減速率相對玄武巖、輝綠巖、花崗巖等集料的衰減速率較大。

(3)集料巖性不同，其抗滑耐磨性能衰減終值亦不同，石灰?guī)r的衰減終值約為玄武巖、輝綠巖、花崗巖的0.63～0.88倍；巖性相同，而產(chǎn)地不同，亦會導(dǎo)致其衰減終值各異性；衰減終值越大，集料的長期抗滑耐磨性能越好。

(4)根據(jù)②與③的分析可知，衰減終值大的衰減速率不一定小，最終難于綜合評判集料的長期抗滑耐磨性能。為了綜合衰減速率與衰減終值兩個(gè)指標(biāo)，引入衰減終值為0.42時(shí)對應(yīng)的磨光磨耗時(shí)間，這里的0.42為潮濕區(qū)高速公路、一級公路表面層用粗集料的磨光值要求?？梢姴煌瑤r性集料的長期抗滑耐磨性能依次為：江蘇玄武巖>湖北輝綠巖>湖南輝綠巖>云南玄武巖>新疆花崗巖>興磊石灰?guī)r>十五標(biāo)石灰?guī)r>戶勒石灰?guī)r>緬甸石灰?guī)r>恩和石灰?guī)r>八標(biāo)石灰?guī)r。玄武巖、輝綠巖、花崗巖三者相比，雖然均屬于巖漿巖，但玄武巖為噴出巖，基質(zhì)一般為細(xì)?；螂[晶質(zhì)；輝綠巖為淺成巖，顯晶質(zhì)，細(xì)-中粒；而花崗巖為深成巖，晶體一般較粗大，為粗粒至巨粒結(jié)構(gòu)和塊狀結(jié)構(gòu)[11]。一般而言，細(xì)結(jié)構(gòu)的巖石顆粒間接觸面較大，連結(jié)力較強(qiáng)，強(qiáng)度高，抵抗磨耗的作用力也強(qiáng)，因此從三者的顆粒大小方面上，可知玄武巖抗磨耗能力強(qiáng)于輝綠巖，輝綠巖強(qiáng)于花崗巖。但是即便是同一巖性的集料，因其所處的地理區(qū)域不同，地質(zhì)構(gòu)造不同，造巖礦物種類與含量有在差異等，其集料的抗滑性能衰減速率和衰減終值亦有所差異，如云南玄武巖與江蘇玄武巖、新疆花崗巖與重慶花崗巖、湖北輝綠巖與湖南輝綠巖的差異等。

2.2 不同巖性集料板長期抗滑耐磨性能與現(xiàn)行磨光值的相關(guān)性

不同巖性的集料抗滑耐磨技術(shù)指標(biāo)(如磨光值、壓碎值、磨耗值)以及根據(jù)專家調(diào)查法[12-13]計(jì)算出的集料抗滑耐磨綜合指標(biāo)如表2所示，其中磨光值、集料抗滑耐磨綜合指標(biāo)與各種巖性集料板長期抗滑耐磨性能(即衰減終值為0.42時(shí)對應(yīng)的時(shí)間)的關(guān)系圖如圖3、圖4所示。

表2 不同巖性集料抗滑耐磨技術(shù)指標(biāo)與抗滑耐磨綜合指標(biāo)

圖3 集料磨光值與集料板抗滑性能的相關(guān)性Fig.3 Correlation between polished stone value and skidresistance performance of aggregate plate

圖4 集料抗滑耐磨綜合指標(biāo)與集料板抗滑性能的相關(guān)性Fig.4 Correlation between skid-resistance and wear-resistance comprehensive index of aggregate and skid-resistance performance of aggregate plate

從圖3可知，總體上集料的磨光值越大，集料板的長期抗滑耐磨性能越好。但是從表2的集料磨光值與表1的集料板衰減終值或衰減終值為0.42時(shí)對應(yīng)的衰減時(shí)間數(shù)值上分析，集料的磨光值與集料板的長期抗滑耐磨性能之間的關(guān)系雜亂無章。也就是說，雖然現(xiàn)行規(guī)范中規(guī)定瀝青路面抗滑表層抗滑性能選材主要以集料磨光值作為評價(jià)指標(biāo)，但實(shí)際上路面抗滑性能亦與集料的其他性能，如壓碎值、磨耗值、沖擊值、棱角性、顆粒形態(tài)等物理力學(xué)指標(biāo)存在相關(guān)關(guān)系。

已有研究[14]表明：集料特性對瀝青路面抗滑耐磨性能存在影響作用，其中集料磨光值、磨耗值以及壓碎值對抗滑性能的相關(guān)性以及權(quán)重較大，因此被稱為抗滑表層集料選擇階段預(yù)測路面抗滑表層抗滑性能的集料抗滑耐磨技術(shù)指標(biāo)。為此本文亦主要根據(jù)不同巖性集料的磨光值、壓碎值、磨耗值，采用專家調(diào)查法計(jì)算其抗滑耐磨綜合指標(biāo)。從圖4可知，集料板的長期抗滑耐磨性能與集料的抗滑耐磨綜合指標(biāo)之間具有較好的線性相關(guān)性，這也進(jìn)一步表明了本文推出的自主創(chuàng)新集料板抗滑耐磨性能自動化評價(jià)體系比現(xiàn)行規(guī)范集料磨光值評價(jià)體系更能綜合體現(xiàn)集料本身的抗滑耐磨性能，因此該試驗(yàn)方法可用于瀝青路面抗滑表層抗滑材料的室內(nèi)快速選材之法。除此之外，自主創(chuàng)新集料板抗滑耐磨性能試驗(yàn)方法與操作步驟更加簡便可靠，儀器自動化采集數(shù)據(jù)，不需要人為測擺值，免除了個(gè)體人為因素帶來的試驗(yàn)誤差。

2.3 不同巖性互摻集料板的長期抗滑性能

圖5為根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范集料磨光值制樣方法制備出的玄石互摻集料試件，由圖5可知規(guī)范中集料磨光值試件呈曲面，厚度不超過20 mm，長度不超過95 mm，寬度不超過45 mm；集料顆粒為17±3顆，即便嚴(yán)格取樣，也避免不了樣品“個(gè)性突顯、共性降低” 的現(xiàn)象。更何況對于互摻集料，集料排列方式、有效測試區(qū)域內(nèi)的大面、平面面積等都必須著重考慮，難于按照比例分配、排列，測試時(shí)也極易造成誤差。而對于自主創(chuàng)新集料板(圖6)而言，有效磨光磨耗測試區(qū)域?yàn)?20 mm×250 mm，面積大，樣本量多，自動化采集數(shù)據(jù)，誤差小。因此，自主創(chuàng)新集料板抗滑耐磨性能自動化檢測方法有待成為日后測試互摻集料抗滑數(shù)據(jù)的有效途徑。

圖5 玄石互摻集料現(xiàn)行規(guī)范磨光值測試試件Fig.5 Specimens of polished stone value test based on existing specification

圖6 玄石互摻集料板Fig.6 Aggregate plate blended with basaltand limestone

不同巖性集料以1∶1的比例互摻穩(wěn)定后的動態(tài)摩擦系數(shù)擬合曲線及衰減終值如表3所示。

表3 不同巖性互摻集料板長期抗滑性能的衰減規(guī)律

從表3可知：

(1)互摻集料的磨光磨耗運(yùn)動趨于穩(wěn)定后，其衰減速率亦為一定值，即穩(wěn)定后抗滑耐磨性能與磨光磨耗時(shí)間線性相關(guān)。

(2)互摻集料的衰減速率、衰減終值分別處于互摻之前兩種集料的衰減速率、衰減終值之間，說明集料互摻可以改善衰減速率與衰減終值。

(3)互摻集料的衰減終值為0.42時(shí)對應(yīng)的時(shí)間處于兩者之間，說明集料互摻之后能夠改善較弱集料(石灰?guī)r)的長期抗滑耐磨性能。

(4)不同的石灰?guī)r集料與同一種集料(如玄武巖、花崗巖、輝綠巖集料等)互摻，石灰?guī)r集料本身的長期抗滑耐磨性能越好，互摻集料的長期抗滑耐磨性能亦越好。

(5)結(jié)合表1可知，互摻集料的衰減終值以及衰減終值為0.42時(shí)對應(yīng)的時(shí)間相對于較弱集料提高的幅度高于按照1∶1的比例增加的幅度，說明石灰?guī)r集料中摻入1∶1的玄武巖、花崗巖或者輝綠巖集料后，其長期抗滑耐磨性能改善幅度得到增強(qiáng)，達(dá)到強(qiáng)弱結(jié)合偏強(qiáng)的效果。由此可知在石灰?guī)r豐富、玄武巖等匱乏地區(qū)，采用互摻集料既可以保證抗滑性能，節(jié)約工程造價(jià)，又可充分利用地材，實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

3 結(jié)論

(1)自主研發(fā)出非曲面、不易斷裂掉粒、樣本量充足的集料板試件的結(jié)構(gòu)與制備工藝；為集料板試件研發(fā)了配套使用的室內(nèi)自動化測試路面材料動態(tài)摩擦力的“集料/瀝青混合料摩擦特性測試儀”，可以對抗滑表層路用集料進(jìn)行甄選以及對不同巖性互摻集料進(jìn)行組合優(yōu)選；提出集料板抗滑耐磨性能衰減規(guī)律的測試方法與評價(jià)指標(biāo)，改善了現(xiàn)行規(guī)范集料磨光值的不足。

(2)11種不同巖性集料板以及互摻集料板趨于穩(wěn)定后的抗滑耐磨性能與磨光磨耗時(shí)間均線性相關(guān)，即其穩(wěn)定后衰減速率為定值。

(3)巖性不同，集料板的抗滑耐磨性能衰減速率與衰減終值均不同；巖性相同、產(chǎn)地不同，亦會導(dǎo)致衰減速率與衰減終值的各異性；石灰?guī)r集料的衰減速率約為玄武巖、輝綠巖、花崗巖的1.4～2.7倍，衰減終值約為玄武巖、輝綠巖、花崗巖的0.63～0.88倍；分別從主要礦物成分、產(chǎn)出條件以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造上分析了不同巖性集料板抗滑性能的差異性。

(4)分析了不同巖性集料板長期抗滑性能與現(xiàn)行集料磨光值的相關(guān)性，兩者趨勢上相關(guān)，實(shí)際上相關(guān)性不大；相反，不同巖性集料板長期抗滑性能與集料抗滑耐磨綜合指標(biāo)之間具有較好的線性相關(guān)性，說明自主創(chuàng)新集料板抗滑耐磨性能自動化評價(jià)體系比現(xiàn)行規(guī)范集料磨光值評價(jià)體系更能綜合體現(xiàn)集料本身的抗滑耐磨性能，可用于瀝青路面抗滑表層室內(nèi)快速選材的檢測方法。

(5)自主創(chuàng)新集料板抗滑耐磨性能自動化評價(jià)體系改進(jìn)了現(xiàn)行規(guī)范集料磨光值評價(jià)體系對互摻集料抗滑耐磨性能的測試與評價(jià)；集料互摻之后抗滑耐磨性能改善幅度得到增強(qiáng)，達(dá)到強(qiáng)弱結(jié)合偏強(qiáng)的效果，提出不同巖性集料互摻技術(shù)，成為緩解公路安全、快速建設(shè)矛盾的有效辦法，為今后我國高速公路瀝青路面抗滑表層的選材開辟新方向。

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A Novel Method for Evaluating Skid-resistance and Wear-resistance Performance of aggregates

LI Jing-ruo1, ZHANG Dong-chang1, TAN Wei1,2

(1.China Merchants Chongqing Communications Research and Design Institute Co., Ltd., Chongqing 400067, China;2.School of Civil Engineering & Architecture, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China)

In order to improve the evaluation method polished stone value of aggregates in existing specifications, the aggregate plate specimen which has advantages as non-curved surface, not easy break and peel off, large-scale samples and so on is developed, and the preparation process and structure combination are also developed. The testing method and evaluation indexes of skid-resistance and wear-resistance performance of aggregate plate is put forward based on the self developed friction characteristic tester for automated testing dynamic friction coefficient of aggregates and asphalt mixtures. Then, the decay law of skid-resistance of aggregates with different lithology and blending technology is studied, and their differences of skid-resistance are analyzed from points of main mineral components, production conditions and the structure and texture. Besides, the skid-resistance and wear-resistance performance of blending aggregates achieve enhanced effect than the weaker one are analysed, so the blending technology of aggregates with different lithology leads a new direction for selecting the materials for anti-skid surface. The independent innovated automated evaluation system for skid-resistance and wear-resistance performances of aggregate can be as a novel testing method for quickly selecting materials for asphalt pavement surface, because it can more comprehensively reflect the skid-resistance and wear-resistance performances of aggregates.

road engineering; friction characteristic tester of aggregates and asphalt mixtures;evaluation method of skid-resistance performance; skid-resistance performance; aggregate; blending technology

2016-02-01

云南省交通廳科技計(jì)劃項(xiàng)目(云交科2011(B)01-b)

李菁若(1988-)，女，河南柘城人，碩士研究生. (lijingruo@cmhk.com)

10.3969/j.issn.1002-0268.2016.12.012

U416.217

A

1002-0268(2016)12-0076-07