AC－10抗疲劳层配合比设计方法研究

高彦芝

（四川建筑职业技术学院 交通与市政工程系，四川 德阳618000）

影响路面疲劳寿命的因素主要有:荷载条件，材料性质及环境变量。为解决沥青路面疲劳开裂的问题，国内外进行了大量试验研究，提出了多种预防措施，其中最重要的手段之一就是设置抗疲劳层。沥青混合料的劲度是影响疲劳寿命的重要参数，一切与劲度模量相关的因素都将直接影响到沥青混合料的寿命，如沥青用量、沥青的种类和稠度。在道路基层和面层之间设置AC－10抗疲劳层，理论上可提高路面的劲度，从而延长路面的疲劳寿命。

该试验路位于山东省的荷关高速K37＋000～K40＋000段，通过对通车几年后的持续观测，目前该路段的使用性能良好。

1 原材料的技术配比要求

1.1 沥青

沥青采用加德士70#重交沥青，其压实温度（适合试验室成型和现场初始碾压温度）根据粘温关系曲线确定为150℃。

1.2 集料

集料选用菏泽巨野产的石灰岩，规格为5～10mm和0～5mm，均为石屑，填充料为矿粉。集料的合成级配结果如表1所示。

表1 合成级配表

续表1

2 沥青混合料配合比的确定

2.1 目标配合比的设计

按确定的集料级配比例和压实温度，分别以6%、6.5%、7%、7.5%、8%的沥青用量拌合沥青混合料，并控制好成型时间，测得各项体积指标和马歇尔试验参数，如表2所示。

表2 沥青混合料目标配合比设计汇总表

分析以上试验数据可得:毛体积密度最大值时的沥青用量为a1＝7.1%；最大稳定度时的沥青用量a2＝6.9%；空隙率中值时的沥青用量a3＝7.3%，取前三者的平均值作为OAC1，即OAC1＝（a1＋a2＋a3）／3＝7.1%。以上指标均符合要求的沥青用量范围的中值OAC2＝ （OACmin＋OACmax）／2＝7.1%，则沥青混合料的最佳沥青用量为OAC＝（OAC1＋OAC2）／2＝7.1%。

2.2 生产配合比设计

2.2.1 热料仓集料配合比的确定

冷料调试确定后，经烘干加热提升，进入热料仓进行二次筛分，拌和站筛分设备分别由以下规格的振动筛组成:12mm，5mm，3mm。从各仓分别取料筛分，根据各热料仓的筛分试验，再加入矿粉，标准级配范围比较，经多次试算，综合考虑各种指标要求，确定各个料仓的集料配合比为:3#∶2#∶1#∶矿粉＝37∶5∶55∶3。

在确定了各个集料仓的投料比例和最佳沥青用量后，根据拌和机的一次混合料数量，计算出每次拌和所需各料仓的投料数量以及沥青和矿粉用量，如表3所示。

表3 AC－10沥青混合料生产配合比

2.2.2 拌合站出料马歇尔试验结果

按上述确定的料仓集料比例，以及目标配合比设计确定的最佳沥青用量OAC＝7.1%，取三种不同的沥青用量:6.8%、7.1%、7.4%进行马歇尔试验，在试验结果的数理统计方法中剔出异常值，结果如表4所示。

表4 马歇尔试验结果

3 结 语

综上分析:在上述试验结果中，当沥青用量为7.1%时，各项技术指标均符合要求，因此，生产配合比时，当沥青用量为7.1%时为最佳，实际生产过程中控制使用±0.3%容许误差时，其下限不得低于6.8%。沥青混合料在施工过程中应控制好搅拌、摊铺及碾压温度。

采用上述配合比施工，可以提高路面的抗疲劳性能，对于减少沥青路面的反射裂缝能起到有效的作用。

［1］交通部公路科学研究所.JTJ052－000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，2000.

［2］交通部公路科学研究所.JTGE42－2005公路工程集料试验规程［S］.北京:人民交通出版社，2005.

［3］交通部公路科学研究所.JTGF40－2004公路沥青路面施工技术规范［S］.北京:人民交通出版社，2004.

［4］武鹤，杨光，李雷，等.水稳沥青路面冷再生基层材料路用性能研究［J］.交通科技与经济，2014，16（3）:93－96.

［5］葛折圣.沥青混合料疲劳性能研究［D］.南京:东南大学，2001.

［6］朱福，战高峰，董伟智.沥青路面矿料组成设计［J］.交通科技与经济，2013，15（4）:16－19.