李鵬飛

(黑龍江省公路工程造價站，黑龍江 哈爾濱 150001)

1 原材料試驗

1.1 瀝青及石料

根據(jù)實際工程情況及要求，本次試驗采用90#A級基質(zhì)瀝青和石場所生產(chǎn)的石料進(jìn)行的試驗。試驗結(jié)果都滿足質(zhì)量要求，本次試驗采用瀝青用量為4.5%。

1.2 礦粉及木質(zhì)纖維素

根據(jù)工程實際情況，對礦粉廠所生產(chǎn)的礦粉和顆粒狀木質(zhì)素纖維進(jìn)行的試驗。礦粉及顆粒狀木質(zhì)素纖維滿足技術(shù)要求，木質(zhì)纖維素?fù)搅繛?.5‰。

2 級配設(shè)計

根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40—2004)及《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTG E20—2011)等相關(guān)要求，在瀝青混凝土的礦料及集料各檔篩分，計算確定其配合比，使其合成級配與設(shè)計級配符合相關(guān)要求，本次試驗所需的設(shè)計級配曲線如圖1所示。

圖1 級配曲線圖

3 馬歇爾試驗方法與試驗結(jié)果

本次試驗試件，采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸馬歇爾試件，試件的直徑為101.6 mm、高63.5 mm，在試件制備過程中采用游標(biāo)卡尺進(jìn)行四個方向進(jìn)行測量，使之試件達(dá)到規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，在進(jìn)行試驗過程中將試件放在溫度為60℃的恒溫水槽中保溫30 min，并保持試件之間有空隙通風(fēng)。將試件拿出后用干布擦拭表面的水分，放在壓頭上進(jìn)行加載試驗，加載速度為50 mm/min。并且進(jìn)行浸水馬歇爾試驗時，在恒溫水浴中浸泡48 min，其他試驗方法與標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試驗方法一致。從表1中可以得出在理論相對密度相同的條件下，浸水試件的實際密度比標(biāo)準(zhǔn)試件的密度稍微大一點，與之相反的是空隙率稍微小點，但是穩(wěn)定度有所減少，流值減少。由表2計算可得到浸水馬歇爾試件的殘留穩(wěn)定度為9.3%。從本次試驗數(shù)據(jù)可看出，試驗效果良好，達(dá)到了規(guī)范的要求標(biāo)準(zhǔn)。

表1 馬歇爾穩(wěn)定度試驗(擊實次數(shù)2×50次)

表2 浸水馬歇爾穩(wěn)定度對比結(jié)果

4 瀝青混合料性能

4.1 車轍試驗方法與結(jié)果分析

本次車轍試驗是在60℃的溫度條件下用車輪反復(fù)碾壓而形成的車轍槽，以車轍深度和動穩(wěn)定度來評價其瀝青混合料的抗車轍能力的一種試驗方式。本次車轍試驗采用試件尺寸為30 cm×30 cm×5 cm。試件制備完成后施室溫條件下1 d后再放入60℃環(huán)境下的車轍試驗儀中保溫6 h進(jìn)行車轍試驗。本次試驗進(jìn)行3組實驗，設(shè)計密度都采用2.452 g/cm3。試驗結(jié)果由表3可以得出：在設(shè)計密度相同的條件下，試驗所得的實際密度均與設(shè)計密度相差無幾，試驗車轍的動穩(wěn)定度有一定的浮動，當(dāng)實際密度為2.443 g/cm3時，動穩(wěn)定度為最小。試驗數(shù)據(jù)可以看出本次試驗的平均值為1 627次/mm，標(biāo)準(zhǔn)偏差為145.1，離散系數(shù)為8.9%。從試驗數(shù)據(jù)中可以得出三組車轍試驗數(shù)據(jù)均滿足規(guī)范要求，并且瀝青混合料的性能良好。

表3 瀝青混合料車轍試驗數(shù)據(jù)

4.2 劈裂試驗方法與結(jié)果分析

瀝青混合料劈裂試驗是在規(guī)定溫度和加載速率時劈裂破壞或處于彈性階段時的力學(xué)性質(zhì)，主要是供瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計選擇瀝青混合料力學(xué)設(shè)計參數(shù)及評價瀝青混合料低溫抗裂性能時使用。劈裂試驗試件采用標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件，試件尺寸與上述試驗的馬歇爾穩(wěn)定度試驗相同。使恒溫水槽達(dá)到要求的試驗溫度。將試件浸入恒溫水槽保溫2 h。置于恒溫空氣中6 h，直至試件內(nèi)部溫度達(dá)到試驗溫度15℃為止。保溫時試件之間有一定的距離，本試驗加載速率為50 mm/min。試驗數(shù)據(jù)如表4所示，從表4中可得出普通劈裂試驗強(qiáng)度為1.04 MPa，而凍融劈裂強(qiáng)度為0.91 MPa。在通融循環(huán)作用下劈裂強(qiáng)度下降了12.5%，殘留強(qiáng)度為87.5%。

表4 凍融劈裂殘留強(qiáng)度試驗

由表4可知，瀝青混合料的劈裂試驗滿足規(guī)范要求，并且性能良好。

4.3 滲水系數(shù)評定

滲水試驗，實驗儀器放在試件的測點上，水準(zhǔn)中心與試件的中心一致，使底部密封接觸不至于使水從縫隙中流出，將閥門關(guān)上，向里注滿水。然后打開開關(guān)，使量中的水下流排出水底部內(nèi)的空氣，當(dāng)量中水面下降速度變慢時用雙手輕壓滲水儀使水儀底部的氣泡全部排出。關(guān)閉開關(guān)，并再次向量中注滿水將開關(guān)打開，待水面下降至100 mL刻度時，立即開動秒表開始計時，每間隔60 s，讀記儀器管的刻度一次，至水面下降500 mL時為止，記錄試驗數(shù)據(jù)如表5所示，在試驗過程中可以觀測單水面下降較慢，水面下降至一定程度后基本保持不動。試驗數(shù)據(jù)表明三次試驗滲水系數(shù)分別為1.67、2.00、1.00 mL/min，由此說明試件基本不透水。

表5 滲水試驗結(jié)果

由表5可以看出：由于此試件的滲水時間很長，因此采用3 min通過的水量計算。從試驗結(jié)果可以看出試件基本不透水。

5 結(jié) 論

1)AC-20瀝青混合料在瀝青路面中廣泛，在配合比設(shè)計中各項指標(biāo)均滿足要求。

2)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性及水穩(wěn)定性能都達(dá)到良好性能。

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