细集料对沥青玛蹄脂碎石水稳定性影响的试验研究

2012-06-06赵德鹏

黑龙江交通科技 2012年11期

关键词：石屑集料碎石

赵德鹏

(黑龙江省公路勘察设计院)

细集料对沥青玛蹄脂碎石水稳定性影响的试验研究

赵德鹏

(黑龙江省公路勘察设计院)

细集料的类型与质量是沥青玛蹄脂碎石混合料设计重要控制因素。采用冻融劈裂试验方法，针对机制砂、石屑与天然砂三种材料，分析了细集料类型对其水稳定性能的影响规律，提出沥青玛蹄脂碎石混合料应使用机制砂，并严格控制其棱角性与压碎值。

细集料;沥青玛蹄脂碎石;水稳定性

1 引言

目前我国公路路面沥青混合料常用的细集料主要有石屑、机制砂与天然砂。其中，最常采用的石屑，由于含有较多的杂质，针片状颗粒较多，在重载作用下容易被压碎，易导致混合料内部出现微裂纹等损伤，路面易发生水损害。而天然砂，由于自身棱角性不足而被认为易于碾压，但因为同沥青粘附性很差，也容易发生水损害。机制砂的颗粒形状、物理特性、表面特性与力学特性都优于前两种材料，对沥青玛蹄脂碎石混合料的设计显得更为重要。在德国ZTV Asphalt-StB94规范中规定，机制砂与天然砂的比例必须大于1∶1，即在沥青混凝土中细集料的机制砂必须大于天然砂。虽然目前各地开始重视机制砂的应用，但对材料的规格往往重视不足，因此选择三种棱角性差异显著的材料，通过细集料对沥青混合料水稳定性能影响的试验研究，分析棱角性与压碎值两项指标，作为细集料比选的控制指标的可行性。

2 细集料选择与性能

选择石灰岩机制砂、玄武岩石屑与石英岩天然砂开展研究。其原材料的颗粒组成情况通过筛分的测试结果见表1。

表1 细集料主要筛孔筛分结果

为评价细集料的颗粒形状、表面纹理以及级配特征，采用T 0344细集料棱角性试验(间隙率法)测试三种细集料的间隙率，其测试结果见表2。

表2 细集料间隙率测试结果

由表2可以看出无论是原材料、单档集料，还是合成级配下的集料，三者间隙率从大到小排序均是石屑、机制砂、天然砂;其中石屑和机制砂间隙率接近，天然砂与二者相差较大。其原因在于石屑含有的扁平细长颗粒在堆积过程中可能平躺或者倾斜，从而使它的下方留有较大的空隙，使测得的间隙率增大;机制砂近乎正方体，颗粒规整，颗粒间空隙均匀，同样可以获得大的间隙率;天然砂圆滑，接近球形，堆积时颗粒相互间易于滑动，间隙会被最大程度的填充，因此测得的间隙率较小。

可见仅用这一项指标难以有效区分石屑与天然砂，因此要进一步测试细集料的压碎值等物理指标，试验结果见表3。