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摘要：采用马歇尔设计方法对沥青路面的配合比进行了设计分析，并对其路用性能进行探究。
1.分析 SBS改性沥青的存放稳定性，进而对SBS改性沥青成分变化与路用性能的相互关系进行分析，明确了 SBS 改性沥青混凝土路面的优点。
2.对施工所用的原材料根据规范规定进行了基本性能测试，设计马歇尔试验并根据《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）的要求确定最佳沥青用量。
3.按确定的配合比设计的SBS改性沥青混合料试件的检验，表明所设计的集料级配配比具有较好性能。
1 原材料参数测试与级配选定
配合比设计之前，原料选择以及其参数的试验都是不可缺少的重要环节，必须要确保所有的原料的指标都符合工程要求。
1.1沥青指标测试与评价
为了保证SBS改性沥青自身的指标满足本工程的施工要求，对壳牌SBS（I-C）型改性沥青进行了检测。结果见表1-1 所示。
表1-1 壳牌SBS(I-C)改性沥青技术性质要求与试验结果
从表2-1所得结果分析来看，本试验中所选用的SBS（I-C）型改性沥青满足现行规范要求。
1.2沥青混合料中集料的评价
本试验选用的的石灰石，集料粒径规格分别为S9（10～20mm）、S12（5～10mm）、S14（3～5mm）和S16（0～3mm），如图1-1~图1-4。
严格按照《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）的要求和方法进行集料试验。
测试结果。本文实验研究中所选用的集料和矿粉填料均能满足设计要求，各项指标均达到了路用集料和矿粉的要求。
1.3 沥青与集料的粘附性试验
本试验采用水煮法，对改性沥青与粗集料的粘附性的试验，进行对照试验，实验结果见表2-2。试验结果表明，集料与沥青的粘附性等级满足设计要求。尽管通过试验不采取抗剥落措施时，集料与沥青的粘附性仍能满足设计要求。
表2-2 SBS(I-C)改性沥青与粗集料粘附性试验结果
1.4 试验级配的选定
矿质混合料配合比设计方法的选取
选定密实型AC-16 级配作为设计级配，选用规划求解的方法，对矿质混合料的合成级配进行求解。如表2-3所示。求解。
表2-3沥青混合料配合比掺配一览表 AC-16
图2-7 AC-16型矿料合成级配曲线图
通过计算可知各种材料的配合比如下：
AC-16配合比采用S9碎石:S12碎石:S14碎石:S16机制砂:矿粉=32:24:6:32:6。
2 SBS 改性沥青混凝土配合比设计
2.1马歇尔试验结果
将记录的马歇尔试验数据进行汇总，得出如下表2-1
表2-1 马歇尔试验记录
2.2 最佳沥青用量的确定
根据OAC1和OAC2，同时结合实际情况，确定AC-16目标配合比的最佳油石比为：OAC=4.7％。当OAC=4.7％时，空隙率为4.2％，矿料间隙率值为14.1％，满足设计要求。其混合料的各项目技术指标见表3－3。
表2-2 沥青混合料技术指标汇总表
3 路用性能检验与分析
3.1 高温稳定性检验
进行车辙实验，得到的实验结果如下表3-1：
表3-1 车辙试验结果
由表3-1可知，AC-16SBS（I-C) 改性沥青混合料的高温抗车辙性能较好，满足现行试验规范的要求。
3.2 水稳定性能检验
在进行浸水马歇尔试验时应按最佳沥青用量OAC制作马歇尔试件，检验其残留稳定度，判断其是否合格。试验结果如下表3-2：
表3-2 AC-16改性沥青残留稳定度试验结果
由表3-2可知，AC-16SBS（I-C) 改性沥青混合料具有较好的水稳性能，满足现行试验规范的要求。
按照规范《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG--052-2000）中的T0729-200标准试验方法进行冻融劈裂试验，实验结果如下表3-3：
表3-3 AC-16改性沥青冻融劈裂试验结果
由表3-3、表3-4可知，AC-16SBS（I-C) 改性沥青混合料具有较好的的低温稳定性性能，可以满足现行试验规范的要求，说明所选的矿料级配和最佳沥青用量可满足低温稳定性的需要，能有效减少使用过程中在沥青路面产生的裂缝。
4结论
1.实验表明当SBS含量小于3%时的改性沥青的稳定性较好,沥青质含量适中、芳香酚含量越小的基质沥青与SBS相容性更好。同时由于 SBS 改性沥青的粘度增大，包裹在集料表面的沥青膜增厚，抗水损害能力得到增强。另一方面，在沥青中分布的三维网络结构中的改性剂能够起到传递温度下降引起的温度应力，消散破坏应力，提高沥青混合料的低温抗裂性的作用。
2.用规划求解法，确定集料的级配为S9碎石:S12碎石:S14碎石:S16机制砂:矿粉=32:24:6:32:6
5.利用之前确定的矿料配合比设计方案以及得出的最佳沥青用量，进行了路用性能检验和分析，发现所设计的沥青混合料可以符合稳定度，满足设计规范要求，并且对该沥青混合料的高温及低温稳定性，以及水稳定性能进行了检验，发现均大大超过了规范的要求，说明所设计的沥青混合料的级配配比较为科学，具有良好的路用性能。有利于提高行车的舒适度与安全性能，大幅度延长了道路的使用寿命。减小了后期维护的经济成本。在经济方面也具有良好的性价比。
6.最终得到结果是AC-16配合比采用S9碎石:S12碎石:S14碎石:S16机制砂:矿粉=32:24:6:32:6。沥青采用SBSI-C沥青，最佳沥青用量为4.7%时满足了规范要求，也具有良好的路用性能。
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[10]《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）,中国人民交通出版社,2005
论文作者:刘忠华
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/20
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