空隙率对沥青路面路用性能的影响研究论文_张咏富,许世勇,白明举

贵州省都匀公路管理局 贵州都匀 558000

摘要:空隙率是沥青混合料配合比设计过程中重要参数,同时在施工过程中,空隙率指标也是进行质量控制和施工质量评定的关键指标之一。本文模拟施工过程中空隙率变化,通过室内试验,探究空隙率变化对路面性能的影响规律,从而提出沥青路面施工空隙率的合理控制范围,延长路面使用寿命,提高沥青路面耐久性。

关键词:空隙率;室内试验;路用性能;耐久性

0引言

已有的工程经验表明,沥青路面空隙率对路面路用性能及耐久性有重要影响,空隙率大小,直接影响路面抗车辙性能、水损害性能。因此,选择合适的沥青路面施工空隙率控制标准,有利于提高沥青路面施工质量,延长路面使用寿命。

本文通过对同一级配、不同空隙率混合料的路用性能进行研究,模拟现场实际施工过程中由于混合料级配波动、压实不均匀等原因造成空隙率变化,分析其对沥青路面性能的影响。本研究选取典型、应用较为广泛的沥青混合料Sup-13作为研究对象,室内成型5种不同空隙率(2%、4%、5%、7%、9%)的混合料。

1 原材料

本文研究釆用的沥青为70#道路石油沥青,集料为石灰岩,相关性能指标检测结果均满足规范要求,其中沥青相关技术指标检测结果如表1所示。

结果表明:Sup-13动稳定度随车辙板成型空隙率变化而发生明显变化。根据拟合曲线,当空隙率在3~6%时,混合料动稳定度处于较高的水平,当空隙率低于3%或高于6%时,混合料高温性能迅速降低。主要是因为当空隙率较大时(>6%),混合料中粗集料颗粒之间没有相互嵌挤结构,接触点不稳定,抗变形能力不足,在荷载作用下易产生压密性车辙;而空隙率过小时(<3%),混合料内部没有足够的空间容纳变形,混合料抗剪切变形能力不足,形成流变型车辙。因此根据试验结果,考虑高温性能,建议现场空隙率宜控制在94%~97%之间。

(2)施工空隙率对抗水损害性能的影响

分别采用AASHTO T283试验和浸水马歇尔试验评价不同成型空隙率条件下Sup-13抗水损害性能。

结果表明: Sup-13低温破坏应变差值相差不大,但抗弯拉强度存在一定的差异性,随着空隙率的增大,抗弯拉强度逐渐降低,说明空隙率越大,则在相对更小的外力作用下,易发生弯曲破坏,因此施工过程中需有效保证路面的密实性。

4结论

上述研究结果表明,室内混合料成型空隙率对混合料各项路用性能影响明显,为保证沥青路面保持良好的路用性能,需严格控制沥青路面压实度,以提高路面综合路用性能,从而提高路面耐久性,本文主要研究结论如下:

(1)沥青混合料空隙率对其高温性能、抗水损害性能影响明显。对于Sup-13而言,当空隙率在3~6%时,混合料动稳定度处于较高的水平,当空隙率低于3%或高于6%时,混合料高温性能迅速降低

(2)当Sup-13空隙率超过5.5%时,混合料浸水马歇尔残留稳定度及冻融劈裂强度比不能满足规范要求。

(3)Sup-13空隙率对混合料低温弯曲破坏应变影响不大,但空隙率越大,其低温抗弯强度值越小,在同等应力条件下,易发生变形破坏。

(4)综合考虑,建议现场施工工沥青混合料的压实度以控制在94.5%~97%之间,在此条件下,可获得综合性能优良的沥青路面,从而延长路面使用寿命,提高耐久性。

参考文献

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[3]王振勇.动水压力作用下沥青路面水损坏研究[D].吉林大学,2016.

[4]张野,李俊.高速公路沥青路面病害的成因与处理措施[J].建筑遗产,2013.

论文作者:张咏富,许世勇,白明举

论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期

论文发表时间:2017/11/6

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空隙率对沥青路面路用性能的影响研究论文_张咏富,许世勇,白明举
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