不同结构类型沥青混合料高温稳定性对比分析

+王振寅+耿高

摘要：沥青路面的高温稳定性是影响路面正常行驶的重要因素。文章通过对骨架密实结构SMA-16和密实悬浮结构AC-13和AC-20沥青混合料进行马歇尔稳定度和高温抗车辙性能测试对比分析，结果显示：骨架密实结构类型沥青混合料的抗压强度和高温抗车辙性能明显优于骨架密实结构混合料；另外，对于同一种密实悬浮结构，随着粒径的增大，其空隙率越大，抗压强度和抗车辙能力呈现降低现象。

关键词：不同结构；沥青混合料；高温性能；对比分析

随着经济的发展，人们生活水平的提高，道路服务水平的上升，沥青路面以行车舒适，噪音低，易维修等良好的使用性能成为目前世界应用最为广泛的路面结构材料。据调查研究分析，世界上90%以上的路面形式是沥青路面。在我国的公路工程建设中，特别是高等级公路，沥青混合料铺筑而成的路面得到了较为广泛的应用。然而，沥青路面的在荷载和环境的作用下会产生一定的破坏，例如车辙、裂缝、剥落以及坑槽等病害现象；沥青路面是混合料经过铺筑压实而成，不同结构类型的混合料所能承受的荷载以及使用寿命不同，而且不同级配类型的混合料在不同结构层发挥不同的功能，本文通过对不同结够类型和不同级配类型混合料高温稳定性能进行测试对比分析，为实际工程的应用提供理论参考。

1原材料技术性质

本研究选用沥青为SK-70沥青，经过检测其技术指标针入度（25℃，100g，5s）为7.3mm，延度（15 ℃）大于100cm，软化点为46.0℃，针入度指数PI=-0.97，相对密度为1.02；采用的集料为不同粒径的花岗岩碎石；矿粉采用石灰岩磨碎而成，外观无结块，性质良好。混合料的级配采用AC-13，AC-20和SMA-16，级配的确定见表1。试件成型制备，沥青混合料马歇尔试件采用双面分别击实成型。根据混合料的级配组成，用轮碾法成型尺寸为300x300x50mm车辙板进行高温抗车辙性能试验。

表1级配确定

类型 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075

筛孔/mm

通过率/％ AC-13 93.6 75.7 46.1 30.9 24.4 17.6 11.3 7.9 5.7 93.6 75.7 46.1

AC-20 100.0 96.7 87.3 74.1 62.5 48.1 35.5 24.1 19.3 13.3 9.1 6.9

SMA-16 100 100 96 81 55.5 28.4 19.4 15.7 13.9 11.4 11.3 9.7

2体积参数测试对比分析

本研究选用马歇尔击实法作为混合料的试件成型方法。混合料的体积参数一定程度上反映了压实效果和混合料的密实性，经过测试确定三种混合料的油石比，通过对不同类型马歇尔试件进行测试，结果见表2。

表2不同结构类型混合料体积参数测试结果

混合料类型 沥青用量/％ 毛体积密度/（g/cm3） 空隙率/％

AC-13 4.5 2.5 4.31

AC-20 4.2 2.49 4.52

SMA-16 5.9 2.42 3.97

由上述测试结果可以看出，对于密实悬浮结构的混合料，细粒式混合料AC-13的密度大于中粒式AC-20，AC-13空隙率小于AC-20，说明对于密实悬浮结构的混合料来说，随着粒径的增大，密实度降低；而对于骨架空隙结构类型SMA-16的密实效果优于密实悬浮结构。

3马歇尔强度及抗车辙性能对比分析

评价沥青混合料的力学性能的典型试验为马歇尔稳定度试验与劈裂试验。而马歇尔强度能够间接反应混合料的抗压强度，因此，对不同结构类型混合料的马歇尔强度进行测试分析，测试结果见图1所示。

在高温条件和荷载的作用下，路面会产生车辙现象，严重影响造成路面的行驶状况，同时也降低了路面的使用寿命。本研究通过车辙试验，对不同结构类型混合料的抗车辙能力进行测试分析，评价其高温稳定性能的差异，测试温度为60℃，其测试结果见图2所示。

图1马歇尔强度测试结果

图2动稳定度测试结果

由上图1测试结果分析，对于骨架密实结构SMA-16的劈裂强度明显大于AC-13和AC-20的密实悬浮结构混合料，说明SMA结构类型混合料的抗压强度优于密实悬浮剂结构混合料；另外，对于密实悬浮结构的不同级配混合料来说，AC-13的抗压强度高于AC-20的强度，说明对于密实悬浮结构来说，随着粒径的增大，混合料的抗压强度呈现降低现象。

由图2测试结果可以看出，SMA-16，AC-13和AC-20三种不同类型混合料的动稳定度呈现降低趋势，SMA-16的动稳定度值明显大于AC-13和AC-20，说明骨架密实结构的高温抗车辙性能优于密实悬浮结构的混合料；另外，AC-13的动稳定度值高于AC-20的动稳定度，说明级配随着粒径的增加，其抗车辙能力有所降低。

4结论

不同结构类型的混合料和不同级配的混合料用于不同的面层结构，可以有效发挥相应的功能，对于密级配来说，粒径越大，其抗车辙能力越差，而SMA结构类型的抗车辙性能比较优越。因此，在实际工程应用过程中，根据实际条件选用合适的面层结构类型混合料，以便更好的达到路面结构的合理优化。

参考文献

[1] 张和义.国内高速公路沥青路面结构发展概述[J].内蒙古公路与运输,2012(1):24-26.

[2] 沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社, 2001.

[3] 公路工程集料试验规程[S].北京:人民交通出版社,2000.

[4] JTJ 052-2000.公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].

摘要：沥青路面的高温稳定性是影响路面正常行驶的重要因素。文章通过对骨架密实结构SMA-16和密实悬浮结构AC-13和AC-20沥青混合料进行马歇尔稳定度和高温抗车辙性能测试对比分析，结果显示：骨架密实结构类型沥青混合料的抗压强度和高温抗车辙性能明显优于骨架密实结构混合料；另外，对于同一种密实悬浮结构，随着粒径的增大，其空隙率越大，抗压强度和抗车辙能力呈现降低现象。

关键词：不同结构；沥青混合料；高温性能；对比分析

随着经济的发展，人们生活水平的提高，道路服务水平的上升，沥青路面以行车舒适，噪音低，易维修等良好的使用性能成为目前世界应用最为广泛的路面结构材料。据调查研究分析，世界上90%以上的路面形式是沥青路面。在我国的公路工程建设中，特别是高等级公路，沥青混合料铺筑而成的路面得到了较为广泛的应用。然而，沥青路面的在荷载和环境的作用下会产生一定的破坏，例如车辙、裂缝、剥落以及坑槽等病害现象；沥青路面是混合料经过铺筑压实而成，不同结构类型的混合料所能承受的荷载以及使用寿命不同，而且不同级配类型的混合料在不同结构层发挥不同的功能，本文通过对不同结够类型和不同级配类型混合料高温稳定性能进行测试对比分析，为实际工程的应用提供理论参考。

1原材料技术性质

本研究选用沥青为SK-70沥青，经过检测其技术指标针入度（25℃，100g，5s）为7.3mm，延度（15 ℃）大于100cm，软化点为46.0℃，针入度指数PI=-0.97，相对密度为1.02；采用的集料为不同粒径的花岗岩碎石；矿粉采用石灰岩磨碎而成，外观无结块，性质良好。混合料的级配采用AC-13，AC-20和SMA-16，级配的确定见表1。试件成型制备，沥青混合料马歇尔试件采用双面分别击实成型。根据混合料的级配组成，用轮碾法成型尺寸为300x300x50mm车辙板进行高温抗车辙性能试验。

表1级配确定

类型 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075

筛孔/mm

通过率/％ AC-13 93.6 75.7 46.1 30.9 24.4 17.6 11.3 7.9 5.7 93.6 75.7 46.1

AC-20 100.0 96.7 87.3 74.1 62.5 48.1 35.5 24.1 19.3 13.3 9.1 6.9

SMA-16 100 100 96 81 55.5 28.4 19.4 15.7 13.9 11.4 11.3 9.7

2体积参数测试对比分析

本研究选用马歇尔击实法作为混合料的试件成型方法。混合料的体积参数一定程度上反映了压实效果和混合料的密实性，经过测试确定三种混合料的油石比，通过对不同类型马歇尔试件进行测试，结果见表2。

表2不同结构类型混合料体积参数测试结果

混合料类型 沥青用量/％ 毛体积密度/（g/cm3） 空隙率/％

AC-13 4.5 2.5 4.31

AC-20 4.2 2.49 4.52

SMA-16 5.9 2.42 3.97

由上述测试结果可以看出，对于密实悬浮结构的混合料，细粒式混合料AC-13的密度大于中粒式AC-20，AC-13空隙率小于AC-20，说明对于密实悬浮结构的混合料来说，随着粒径的增大，密实度降低；而对于骨架空隙结构类型SMA-16的密实效果优于密实悬浮结构。

3马歇尔强度及抗车辙性能对比分析

评价沥青混合料的力学性能的典型试验为马歇尔稳定度试验与劈裂试验。而马歇尔强度能够间接反应混合料的抗压强度，因此，对不同结构类型混合料的马歇尔强度进行测试分析，测试结果见图1所示。

在高温条件和荷载的作用下，路面会产生车辙现象，严重影响造成路面的行驶状况，同时也降低了路面的使用寿命。本研究通过车辙试验，对不同结构类型混合料的抗车辙能力进行测试分析，评价其高温稳定性能的差异，测试温度为60℃，其测试结果见图2所示。

图1马歇尔强度测试结果

图2动稳定度测试结果

由上图1测试结果分析，对于骨架密实结构SMA-16的劈裂强度明显大于AC-13和AC-20的密实悬浮结构混合料，说明SMA结构类型混合料的抗压强度优于密实悬浮剂结构混合料；另外，对于密实悬浮结构的不同级配混合料来说，AC-13的抗压强度高于AC-20的强度，说明对于密实悬浮结构来说，随着粒径的增大，混合料的抗压强度呈现降低现象。

由图2测试结果可以看出，SMA-16，AC-13和AC-20三种不同类型混合料的动稳定度呈现降低趋势，SMA-16的动稳定度值明显大于AC-13和AC-20，说明骨架密实结构的高温抗车辙性能优于密实悬浮结构的混合料；另外，AC-13的动稳定度值高于AC-20的动稳定度，说明级配随着粒径的增加，其抗车辙能力有所降低。

4结论

不同结构类型的混合料和不同级配的混合料用于不同的面层结构，可以有效发挥相应的功能，对于密级配来说，粒径越大，其抗车辙能力越差，而SMA结构类型的抗车辙性能比较优越。因此，在实际工程应用过程中，根据实际条件选用合适的面层结构类型混合料，以便更好的达到路面结构的合理优化。

参考文献

[1] 张和义.国内高速公路沥青路面结构发展概述[J].内蒙古公路与运输,2012(1):24-26.

[2] 沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社, 2001.

[3] 公路工程集料试验规程[S].北京:人民交通出版社,2000.

[4] JTJ 052-2000.公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].

摘要：沥青路面的高温稳定性是影响路面正常行驶的重要因素。文章通过对骨架密实结构SMA-16和密实悬浮结构AC-13和AC-20沥青混合料进行马歇尔稳定度和高温抗车辙性能测试对比分析，结果显示：骨架密实结构类型沥青混合料的抗压强度和高温抗车辙性能明显优于骨架密实结构混合料；另外，对于同一种密实悬浮结构，随着粒径的增大，其空隙率越大，抗压强度和抗车辙能力呈现降低现象。

关键词：不同结构；沥青混合料；高温性能；对比分析

随着经济的发展，人们生活水平的提高，道路服务水平的上升，沥青路面以行车舒适，噪音低，易维修等良好的使用性能成为目前世界应用最为广泛的路面结构材料。据调查研究分析，世界上90%以上的路面形式是沥青路面。在我国的公路工程建设中，特别是高等级公路，沥青混合料铺筑而成的路面得到了较为广泛的应用。然而，沥青路面的在荷载和环境的作用下会产生一定的破坏，例如车辙、裂缝、剥落以及坑槽等病害现象；沥青路面是混合料经过铺筑压实而成，不同结构类型的混合料所能承受的荷载以及使用寿命不同，而且不同级配类型的混合料在不同结构层发挥不同的功能，本文通过对不同结够类型和不同级配类型混合料高温稳定性能进行测试对比分析，为实际工程的应用提供理论参考。

1原材料技术性质

本研究选用沥青为SK-70沥青，经过检测其技术指标针入度（25℃，100g，5s）为7.3mm，延度（15 ℃）大于100cm，软化点为46.0℃，针入度指数PI=-0.97，相对密度为1.02；采用的集料为不同粒径的花岗岩碎石；矿粉采用石灰岩磨碎而成，外观无结块，性质良好。混合料的级配采用AC-13，AC-20和SMA-16，级配的确定见表1。试件成型制备，沥青混合料马歇尔试件采用双面分别击实成型。根据混合料的级配组成，用轮碾法成型尺寸为300x300x50mm车辙板进行高温抗车辙性能试验。

表1级配确定

类型 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075

筛孔/mm

通过率/％ AC-13 93.6 75.7 46.1 30.9 24.4 17.6 11.3 7.9 5.7 93.6 75.7 46.1

AC-20 100.0 96.7 87.3 74.1 62.5 48.1 35.5 24.1 19.3 13.3 9.1 6.9

SMA-16 100 100 96 81 55.5 28.4 19.4 15.7 13.9 11.4 11.3 9.7

2体积参数测试对比分析

本研究选用马歇尔击实法作为混合料的试件成型方法。混合料的体积参数一定程度上反映了压实效果和混合料的密实性，经过测试确定三种混合料的油石比，通过对不同类型马歇尔试件进行测试，结果见表2。

表2不同结构类型混合料体积参数测试结果

混合料类型 沥青用量/％ 毛体积密度/（g/cm3） 空隙率/％

AC-13 4.5 2.5 4.31

AC-20 4.2 2.49 4.52

SMA-16 5.9 2.42 3.97

由上述测试结果可以看出，对于密实悬浮结构的混合料，细粒式混合料AC-13的密度大于中粒式AC-20，AC-13空隙率小于AC-20，说明对于密实悬浮结构的混合料来说，随着粒径的增大，密实度降低；而对于骨架空隙结构类型SMA-16的密实效果优于密实悬浮结构。

3马歇尔强度及抗车辙性能对比分析

评价沥青混合料的力学性能的典型试验为马歇尔稳定度试验与劈裂试验。而马歇尔强度能够间接反应混合料的抗压强度，因此，对不同结构类型混合料的马歇尔强度进行测试分析，测试结果见图1所示。

在高温条件和荷载的作用下，路面会产生车辙现象，严重影响造成路面的行驶状况，同时也降低了路面的使用寿命。本研究通过车辙试验，对不同结构类型混合料的抗车辙能力进行测试分析，评价其高温稳定性能的差异，测试温度为60℃，其测试结果见图2所示。

图1马歇尔强度测试结果

图2动稳定度测试结果

由上图1测试结果分析，对于骨架密实结构SMA-16的劈裂强度明显大于AC-13和AC-20的密实悬浮结构混合料，说明SMA结构类型混合料的抗压强度优于密实悬浮剂结构混合料；另外，对于密实悬浮结构的不同级配混合料来说，AC-13的抗压强度高于AC-20的强度，说明对于密实悬浮结构来说，随着粒径的增大，混合料的抗压强度呈现降低现象。

由图2测试结果可以看出，SMA-16，AC-13和AC-20三种不同类型混合料的动稳定度呈现降低趋势，SMA-16的动稳定度值明显大于AC-13和AC-20，说明骨架密实结构的高温抗车辙性能优于密实悬浮结构的混合料；另外，AC-13的动稳定度值高于AC-20的动稳定度，说明级配随着粒径的增加，其抗车辙能力有所降低。

4结论

不同结构类型的混合料和不同级配的混合料用于不同的面层结构，可以有效发挥相应的功能，对于密级配来说，粒径越大，其抗车辙能力越差，而SMA结构类型的抗车辙性能比较优越。因此，在实际工程应用过程中，根据实际条件选用合适的面层结构类型混合料，以便更好的达到路面结构的合理优化。

参考文献

[1] 张和义.国内高速公路沥青路面结构发展概述[J].内蒙古公路与运输,2012(1):24-26.

[2] 沈金安.沥青及沥青混合料路用性能[M].北京:人民交通出版社, 2001.

[3] 公路工程集料试验规程[S].北京:人民交通出版社,2000.

[4] JTJ 052-2000.公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].