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摘 要：本文对透水性沥青混合料配合比进行了设计并采用滴落试验确定最佳沥青用量，设计了4组配合比并对其路用性能进行了室内试验，试验表明：滴落法确定的最佳掺入量具有准确性、可行性；合理设计配合比下，透水性沥青混合料在满足抗滑与排水性能时，其他路用性能亦良好；通过对四种方案下透水性沥青混合料路用性能检测可知，级配方案III下，其高温稳定性与水稳定性最好，同时也能取得良好的低温抗裂性与抗滑性能，选择方案III作为最佳设计配合比。
关键词：透水性沥青混合料、配合比、路用性能
0引言
中国幅员辽阔，为适应不同地区的气候与地形情况，沥青路面在设计时需因地而异。透水性沥青路即是应用在多雨地区的一种常见路面形式，它是指在级配设计时采用间断级配，孔隙率为20%左右的沥青混合料[1-3]。。德国于20世纪60年代铺筑了第一条透水性沥青路面并取得了良好的路用性能，其后透水性沥青路面在英国、美国与日本等国家得到了大力发展[4-5]。但由于各国的国情与所处地理位置的不同，其配合比设计存在较大差异，我国主要参照日本相关规范标准[6-7]。
对于透水性沥青混合料，本文参照相关规范标准[8]，选择间断级配类型，对其配合比进行了设计并采用滴落试验确定最佳沥青用量，设计了4组透配合比并对其路用性能进行了室内试验。
1室内试验
1.1试验材料
（1）沥青：采用重交AH-90沥青。
（2）集料：粗细集料采用花岗岩，矿粉填料采用磨细后石灰岩，符合规范标准。
1.2配合比设计
（1）矿料级配
参照相关规范[8]，根据间断级配设计要求，设计4组级配方案如表3所示。
1.3试验方案
对于4种级配方案下的透水性沥青混合料，参照相关规范[8]对路用性能进行检测，分别进行车辙试验、小梁弯曲试验、冻融劈裂试验以及抗滑性能相关检测试验。
2室内试验结果分析
2.1 高温稳定性
车辙试验温度为60℃，分别制备4组方案下马歇尔试件，试验时以轮压0.7MPa反复碾压成型试件，由试验结果可知，I、II、III、IV四种级配方案下的动稳定次数分别为2115、1766、2434、905次.mm-1，均较好的满足相关规范[10]要求。这是因为由于粗集料等较大孔径集料的存在，颗粒之间摩擦力与接触咬合力随之增大，抗车辙能力增强。由图2亦可知，对于透水沥青混合料，选择方案III时，其高温稳定性最好，而方案IV时稳定性最差，这是由于空隙率23.9%已处于过大值，降低了整体强度。因此，工程应用中从高温稳定性考虑，优先选取动稳定度最大的方案III级配类型可达到良好的高温稳定性效果。
2.2低温抗裂性
小梁弯曲试验选用MTS试验机，试验温度为-10℃，加载速率设定为50mm/min，由试验结果可知，I、II、III、IV四种级配方案下，透水性沥青混合料的弯拉破坏应变分别为2636、2577、2675、2525uε，均满足规范要求≥2500uε的标准，具有良好的低温抗裂性能。方案IV破坏应变值最小，其值为2525uε，这是因为方案IV混合料在较大的空隙率时，4.5%沥青用量相对较少，沥青对粗骨料之间的粘结与填充不足，整体强度不高，容易低温开裂。
2.3 水稳定性
水稳定性选择冻融劈裂试验进行检测，试验前应对试件分两组养护，一组室温养护，一组进行冻融养护，试验前对两组试件应再次进行浸水养护2小时，养护温度为25℃。由试验结果可知，I、II、III、IV四种级配方案下，透水性沥青混合料的冻融强度比分别为85%、86%、87%、87%，四种方案下的冻融强度比差入不大且相应的规范要求[10]。因此，在合理配合比与气候条件下，透水性沥青混合料可满足公路用水稳定性的要求，但水稳定性能较一般级配密实型结构明显降低，这是因为混合料中较多粗骨料与大孔隙的存在使得骨料之间的接触点大大减少，混合料之间的密实型明显降低。因此，工程应用中应根据当地气候条件进行综合评定，在水稳定性满足路用要求情况下考虑采用。
2.4 抗滑性
透水性沥青混合料能否保证有效的抗滑效果是其性能检测的一个重要指标。抗滑性能的分析，采用摩擦系数与构造深度两个指标进行评价。参照相关规范标准[9]，摩擦系数的检测采用摆式仪进行检测，构造深度采用人工砂铺法测定。由试验结果可知，四种方案下的BPN值均满足规范要求的45BPN，构造深度亦远远大于规范要求。且构造深度与BPN值均随空隙率增加而增长，抗滑性能优异。
对于透水性沥青混合料在四种方案下的试验检测可知，级配方案III下，其水稳定性与高温稳定性最好，同时也能取得良好的抗滑性与低温抗裂性，因此选择方案III作为其设计配合比。
3结论
（1）在透水性沥青混合料配合比设计中，滴落法确定的最佳掺入量具有准确性、可行性。
（2）合理设计配合比下，透水性沥青混合料在满足抗滑排水性能时，其他路用性能亦良好。
（3）对于透水性沥青混合料在四种方案下的试验检测可知，级配方案III下，其水稳定性与高温稳定性最好，同时也能取得良好的抗滑性与低温抗裂性，因此选择方案III作为其设计配合比。
（4）对于透水性沥青混合料的长期路用性能应在工程应用中进行长期观测。
参考文献:
[1]曹梦醒,梁伟,廖陈林.大粒径透水性沥青混合料在公路养护中的应用[J].公路与汽运, 2007(2):86-88.
[2]沈金安.关于沥青混合料配合比设计确定最佳沥青用量的问题[J].公路,2001(11):1-5.
[3]李泽昊,钱振东,罗桑．大孔隙环氧沥青混合料路用性能研究[J]．公路，2011(12):11-14．
[4]邢明亮.透水性沥青混合料组成设计及性能研究[D]．西安：长安大学，2007．
[5]蒋玮．透水性沥青路面混合料配合比设计方法与路用性能研究[D]．西安：长安大学，2008．
[6]中华人民共和国住房和城乡建设部，GJJ/T190-2012透水沥青路面技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社,2012.
[7]马翔,倪富健,陈荣生.沥青指标对排水性沥青混合料性能的影响[J].东南大学学报( 自然科学版),2008,38( 2) : 265-268．
[8]交通运输部公路科学研究院. JTG E20-2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].北京：人民交通出版社,2011.
论文作者:秦雨航
论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期
论文发表时间:2017/12/1
标签：透水性论文; 沥青论文; 性能论文; 稳定性论文; 方案论文; 四种论文; 配方论文; 《防护工程》2017年第17期论文;