【正文】 改性瀝青 AK13 問題 ？？？？？？ 王捷 江蘇省交通科學(xué)研究院 道路工程研究所 電話： 13601581247 Email： 。 改性瀝青 SMA13 小梁彎曲試驗(yàn) 混合料類型 最 大 荷 載（ N） 跨中撓度 (mm) 抗彎拉強(qiáng)度（ MPa） 勁度模量（ MPa） 破壞應(yīng)變（ με） 要求 （ με） SMA13 1196 3529 3002 ≥2022 試驗(yàn)條件：試驗(yàn)溫度 10℃ ，加載速率 50mm/min。 改性瀝青 SMA13 肯特堡飛散試驗(yàn) 級配類型 油石比（ %） 飛散率 1（ %） 飛散率 2（ %） 飛散率 3（ %） 飛散率 4（ %） 平均（ %） 要求 （ %） SMA13 ≤ 20 試驗(yàn)條件：將 SMA的馬歇爾試件在 20℃ 下浸泡 20小時(shí)，然后采用洛杉磯磨耗試驗(yàn)機(jī)旋轉(zhuǎn) 300次進(jìn)行飛散測試。 2 2 2 2 實(shí)配曲線 規(guī)范級配 上限 規(guī)范級配 下限 規(guī)范級配 中值 16 圖 1 SMA13級配曲線 改性瀝青 SMA13 表 7 瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果 級配 類型 油石比 （ %） 穩(wěn)定度（ KN） 流值(m) 空隙率（ %） VMA（ %） VCAmix（ %） VFA（ %） 毛體積密度（ g/cm3） 理論密 度 (g/cm3) SMA13 要求 / 4 17 VCADRC 7585 / / 改性瀝青 SMA13 最佳瀝青用量的確定 設(shè)計(jì)中空隙率為 4%時(shí)，油石比約為 ，且其它指標(biāo)（ VMA、 VCA、穩(wěn)定度、飽和度等）均滿足設(shè)計(jì)要求，根據(jù)江蘇的氣候特點(diǎn)，故以 。 比較后選擇級配 2為設(shè)計(jì)級配 普通瀝青 Sup25 選擇設(shè)計(jì)級配的瀝青用量 1234567 4 5用油量空隙率1213 4 5用油量VMA 4 5用油量VFA 4 5用油量DP圖 2 體積指標(biāo)與瀝青用量關(guān)系曲線 瀝青用量 （％） 在設(shè)計(jì)壓實(shí)次數(shù)時(shí) 礦粉 /有效瀝青比例 初始壓實(shí)度（ %） 壓實(shí)度（％） （設(shè)計(jì)次數(shù)） VMA（％） VFA（％） (計(jì)算 ) Superpave標(biāo)準(zhǔn) ≥12 65～ 75 ～ ≤ 89 表 36 四種瀝青用量瀝青混合料估算體積性質(zhì) 根據(jù)表 36中， %、 %、 %、 %四個(gè)瀝青用量的估算體積性質(zhì)，通過圖表插值法（見圖 2）得到設(shè)計(jì)瀝青用量為 %及其對應(yīng)的體積性質(zhì) 驗(yàn)證 表 37 設(shè)計(jì)瀝青用量驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表 瀝青用量（％） 在壓實(shí)次數(shù)時(shí) F/A 初始壓實(shí)度 （ %） 最大壓實(shí)度 （％） 壓實(shí)度（％） （設(shè)計(jì)次數(shù)） VMA（％） VFA（％） Superpave標(biāo)準(zhǔn) ≥12 65～ 75 ～ * ≤ 89 ≤ 98 注： *表示當(dāng)級配通過禁區(qū)下方 ， 粉膠比可增加到 ～ 。 普通瀝青 Sup25 表 22 集料密度試驗(yàn)結(jié)果表 礦 料 視密度（ g/cm2） 毛體積密度（ g/cm2） 吸水率（ %） 1 料 2 料 3 料 4 料 礦 粉 / / 普通瀝青 Sup25 粘溫曲線 110100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200溫度（℃）粘度（Pa.s）普通瀝青 Sup25 初選級配 0102030405060708090100sup1sup2sup3 0 19 25 普通瀝青 Sup25 表 32 估算瀝青用量匯總表 試驗(yàn)級配 Gsb (g/cm3) Gsa (g/cm3) Gse (g/cm3) Vba Vbe Ws Pbi （ %） 1 2 3 Gsb––––級配集料毛體積密度； Gsa––––級配集料表觀密度； Gse––––級配集料有效密度； Vba––––集料吸收的瀝青膠結(jié)料體積； Vbe––––有效瀝青膠結(jié)料的體積； Ws––––每立方厘米混合料中集料質(zhì)量； Pbi––––估算瀝青用量 。 選擇兩組試件，其空隙率基本相等。 水敏感性試驗(yàn) 浸水馬歇爾試驗(yàn) 試件應(yīng)在水溫達(dá)到 60℃ 后再放入水浴。 試件密度的確定 在使用表干法時(shí)，試驗(yàn)者必須注意：該方法關(guān)鍵是在用擰干的濕毛巾擦拭試件表面時(shí)要制造一種真正的飽和面干狀態(tài)，表面既不能有多余的水膜，又不能把吸入孔隙中的水分擦走，得到真正的毛體積。 集料視密度 集料毛體積密度 瀝青浸入的空隙 表面孔隙 有效密度 吸收的瀝青 瀝青不能浸入的孔隙 表面孔隙 集料的有效密度 – 在瀝青混合料中，集料的有效密度測定較難 – “因?yàn)榈V質(zhì)集料表面是多空隙的，并能不同程度地吸收水分和瀝青，而且水分與瀝青的吸收比例隨每一種集料而異” 。 ?當(dāng)瀝青混合料的理論密度實(shí)測條件不具備時(shí)，根據(jù)江蘇省的集料狀況，石灰?guī)r推薦用集料視密度計(jì)算最大理論密度，而對于巖漿巖類（玄武巖、輝綠巖、閃長巖等）推薦用集料的毛視平均密度計(jì)算最大理論密度，對于其它巖類的集料，尚需進(jìn)行研究，以確定最佳計(jì)算方法。據(jù)研究發(fā)現(xiàn)若 VMA－油石比成凹形拋物線關(guān)系，當(dāng)VMA處于谷底附近時(shí)，混合料對瀝青用量敏感性較小，有利于施工現(xiàn)場控制和質(zhì)量保證。 確定最佳瀝青用量 VMA在選擇級配和確定瀝青用量起著一個(gè)非常重要的作用。 ?OAC2=（ OACmax +OACmin） /2 ?如果最佳油石比的初始值 OAC1在 OACmax和OACmin之間，則認(rèn)為設(shè)計(jì)結(jié)果是可行的，可取OAC1和 OAC2的中值作為目標(biāo)配合比最佳油石比OAC，其對應(yīng)的試件空隙率在 %～ 5%范圍內(nèi)。 ? 取相應(yīng)于密度最大值的油石比 a穩(wěn)定度最大值的油石比 a2和空隙率范圍中值的油石比 a3，按下式取三者的平均值作為最佳油石比初始值 OAC1。 確定最佳級配 ? 重點(diǎn)考察 VMA指標(biāo) ? 考慮級配均勻、嵌擠 ? 按 %間隔變化，取五個(gè)不同的油石比，制備五組馬歇爾試件。 干搗 VCA ? 將級配中大于 入容量筒中搗實(shí)，測定松散的粗集料間隙率 VCADRC。 Superpave25配合比設(shè)計(jì) ? 初選級配 ? 試驗(yàn)級配的評價(jià) ? 選擇設(shè)計(jì)級配的瀝青用量 ? 驗(yàn)證 ? 性能檢驗(yàn) ?集料試驗(yàn) ?確定粘溫曲線 ?設(shè)計(jì)集料結(jié)構(gòu)的選擇 Superpave特點(diǎn) ? 均勻、嵌擠、密實(shí) ? 中間集料多，粗、細(xì)集料少 ? 難壓實(shí)，應(yīng)增大壓實(shí)功 ? 用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀成型 改性瀝青 SMA13配合比設(shè)計(jì) SMA的特點(diǎn) ? 嵌擠的骨架 ——高溫穩(wěn)定性好 ,抗車轍能力強(qiáng) ? 粗集料用量多 ——路表粗糙抗滑、行車安全 ? 空隙率較小 ——抗水害、耐老化 ? 瀝青用量多 ——抗裂性好 “三多一少”：粗集料多、礦粉多、瀝青多、細(xì)集料少 ? 馬歇爾擊實(shí)次數(shù) 正反各 50次 ? 空隙率 4％ ? 礦料間隙率 ＝ 17％ ? 粗集料骨架間隙率 VCAmix =VCADRC ? 瀝青飽和度 VFA 75～ 85％ ? 穩(wěn)定度 = ? 流值 實(shí)測 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) ? 設(shè)計(jì)粗集料骨架，以 鍵性篩孔，選用高、中、低 3個(gè)檔次，設(shè)計(jì) 3組級配 初試級配 初試瀝青用量 ? 根據(jù)合成集料毛體積相對密度選擇初試瀝青用量 ? 合成集料毛體積密度 最小油石比 ? 在滿足最小瀝青用量要求的情況下 ， 擬定一個(gè)初試瀝青用量 。 VCAmix：壓實(shí)瀝青混合料試件中，粗集料骨架以外的間隙占整個(gè)試件的體積的百分?jǐn)?shù)。 25mm 19mm 最大理論密度線 ：最大尺寸與零點(diǎn)的連線。 最大公稱尺寸 ：篩余大于 10％的篩孔的上一級篩孔尺寸。 ?確定拌和、壓實(shí)溫度 – 普通瀝青，粘溫曲線 – 改性瀝青，咨詢供應(yīng)商 配合比設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作 .1 .2 .3 .5 1 10 5 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Temperature, C Viscosity, Pa s 壓實(shí)范圍 拌和范圍 普通瀝青粘溫曲線 級配選擇過程 ?Superpave ?SMA ? AC、 AK 幾個(gè)重要概念 ?SMA（ Stone Mastic Asphalt）即瀝青瑪蹄脂碎石混合料，它是按照內(nèi)摩擦角最大的原則，以間斷級配的粗集料形成相互嵌擠的礦料骨架 。 抗剝落劑 ?SMA混合料在配合比設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)進(jìn)行抗水損害評價(jià)，如不滿足要求，應(yīng)采用瀝青抗剝落劑。研究表明，