粗细集料比对排水性沥青混合料性能的影响

（甘肃省交通工程建设监理有限公司，甘肃 兰州 730030）

0 引言

随着社会发展，国内外都主张环境保护，坚持走绿色可持续发展的道路。公路建设也受到了相应的影响，对于施工建设所用的材料也更加倾向安全环保的材料。而排水性沥青路面则是众多沥青路面中安全环保特性更显著的一种路面形式，因此对于排水性沥青路面的原料以及其特性的研究分析也就格外重要。本文通过对粗细集料比对排水性沥青混合料性能的影响进行分析研究，为路面建设发展的施工技术提供一定的理论依据。

1 集料的破碎情况及级配变化

在排水性沥青公路施工过程中，通常会使用压路机或者行车荷载来对排水性沥青公路路面展开碾压工作，这也是集料发生破碎的主要原因之一，而通过对集料进行压碎值实验能够有效反映出集料抵抗压碎的能力。本次对于集料压碎值实验主要采用玄武岩和破碎砾石以及石灰岩碎石三种石料作为试验目标。同时，为了对排水性沥青混合料压实后的级配情况进行相应的分析，本次试验还对排水性沥青混合料压实后进行了相应的马歇尔试件抽提试验，其详情如下。

1.1 采用马歇尔击实仪的干料击实试验

为了方便对排水性沥青粗集料在击实作用下破碎情况进行较为合理的衡量，通过对排水性沥青混合料精细马歇尔击实仪击实试验，能够发现所采用的玄武岩和破碎砾石以及石灰岩碎石三种石料在经由马歇尔击实仪击实后，其级配逐渐呈较为显著的下降[1]。本次所采取的三种试验石料在经过马歇尔击实试验后均出现不同程度的再破碎状况，这种状况的发生也说明了该集料为排水性沥青混合骨架的重要承重结构。

1.2 沥青混合料成型后级配变化

排水性沥青混合料主要含有粗细两种集料，除此之外还含有一定比例的改性沥青，因而可以在对沥青混合料击实后的级配变化进行相应的测试。而对于沥青混合料击实后的级配变化试验则经由与其相同级配的三种不同类型石料进行开展，并通过其试验结果能够发现三种不同类型的同级配石料的沥青混合料成型后的级配变化与干料击实的试验结果相似，但是前者在数值上小于后者的击实情况。

2 压碎值对排水沥青混合料性能的影响

2.1 体积指标与排水性能

通过对排水性沥青混合料的初步了解，能够知晓其最大的特点即拥有较好的排水性。而造成排水性沥青混合料拥有较强排水性的主要原因则是其内部大空隙结构。因此，可以通过排水性沥青混合料的配合比来展开由不同类型石料作为对象的马歇尔试验，并且可以通过该试验结果较准确地测定其体积指标。然后根据所得指标结果能够发现石灰岩集料的排水性沥青混合料具备较大的粗集料间隙率以及较好的空隙率与连同空隙率[2]。然而，虽然石灰岩集料的排水性沥青混合料粗集料间隙率较大，但是石灰岩集料中空隙率以及矿料、粗集间隙率等指标却都属于较小的状态，从而严重影响排水性沥青路面的排水功能。

2.2 马歇尔试验与冰融劈裂试验

由于排水性沥青混合料有着较为显著的抗水性能，符合标准，可以对其进行马歇尔试验与冰融劈裂试验测试。而通过对排水性沥青混合料进行相应的马歇尔试验以及冰融劈裂试验能够发现，石灰岩石料排水性沥青混合料的马歇尔稳定度以及残留度在所选取的玄武岩以及破碎砾石中属于最小的状态，由此表明集料的压碎集与混合料的力学性能有着较为密切的关联。

2.3 抗飞散性能和抗车辙性能

排水性沥青混合路面除了具备较强的抗水损害性能外，还具备较强的抗飞散损失能力以及抗车辙能力。因此，按照规范标准对排水性沥青混合料进行相应的飞散试验以及车辙试验能够发现，在三种类型测试石料中飞散损失最小的是玄武岩碎石，破碎砾石排水性沥青混合料的飞散损失在三种类型石料中最大。而造成破碎砾石类型石料的飞散损失如此严重的主要原因则可能是破碎砾石的嵌挤能力较差，从而导致沥青与集料的粘附能力降低。另外，对排水性沥青混合路面进行车辙试验后所得出的结果与其集料的压碎值相同。因此，集料的嵌挤抗压能力与排水性沥青混合料的抗车辙性能之间存在着较为密切的关联。

3 集料颗粒形状对排水沥青混合料性能的影响

在各类沥青混合料中，受集料颗粒形状的影响最显著的则是排水性沥青混合料，因此应当采用近似立方体的集料颗粒。同时，通过上述对不同沥青混合料性能的对比试验，对于集料颗粒形状对排水沥青混合料性能的影响应当重点分析针片状颗粒含量对排水性沥青混合料性能的影响。

3.1 针片状颗粒含量与成型时集料的破碎情况

通过对排水性沥青混合料进行相应的马歇尔击实试验，并且其目标级配配置在4.75mm以上的粗集料，能够发现击实试验中两种碎石都有一定的破碎情况发生，针片状颗粒含量较高的碎石发生破碎的情况更加严重。除此之外，在对相应马歇尔试验后的目标级配制备的排水性沥青混合料进行燃烧法检验后，能够发现其两种排水性沥青混合料均出现了一定的破碎状况，但是这种破碎情况在相同级配条件下，针片状颗粒含量低的碎石的破碎程度均显著减小，并且其级配变化也会随之变小。

3.2 针片状颗粒含量对排水性沥青混合料性能的影响

3.2.1 体积指标与渗水系数

通过上文对集料的相应探讨分析能够发现，粗集料发生变化的同时也会导致体积指标以及混合料性能随之一起发生相应的变化。并且通过相应的试验，能够发现两种集料的排水性沥青混合料在基本相同的情况下，粗集料其内部的针片状颗粒含量对沥青混合料间的孔隙率以及连通空隙率之间都有着较为严重的影响，并且由于排水性沥青混合料在路面碾压成型的过程中，由于某些混合料中针片状颗粒的含量属于较高的状态，因此这些材料通常都会出现一定的破碎情况，这也导致了排水性沥青混合料中空隙率与连通空隙率减小的状况发生。

3.2.2 马歇尔试验与冻融破裂试验

为了探究针片状颗粒含量对排水性沥青混合料性能的影响，本研究通过两种石料成型马歇尔试件进行相应的标准马歇尔试验以及冻融劈裂试验后能够得知，针片状颗粒含量在得到增加的同时，可能会由于其试件空隙率发生变化而导致马歇尔稳定度得到提升。此外，试件成型时其破碎情况会随着针片状颗粒含量增长而增加，并且其试件的空隙率也会随着针片状颗粒含量的不断增加而不断地减小。不仅如此，排水性沥青混合料的马歇尔稳定程度也会因为其空隙率的变化而发生改变，因此针片状颗粒含量增加的同时也会对排水性沥青混合料的马歇尔稳定度有着一定的影响。另外，在针片状颗粒含量经由冻融劈裂试验后，其由于空隙率发生了一定的变化，一些石料由于其内部针片状颗粒的含量较高，其劈裂强度往往也均高于针片状颗粒含量较低的石料。

4 结语

综上所述，本文通过对粗细集料的强度特性以及其颗粒形状的特性进行相关分析研究，同时对相应排水性沥青混合料展开相关马歇尔试验并对其结果进行分析讨论，能够发现其压碎值较高的集料通常都会在排水性沥青混合料成型中出现较严重的破碎并且会导致排水性沥青混合料中空隙率和连通空隙率降低，从而造成排水性沥青的排水功能以及抗飞散损失性能等出现一定程度的削弱。而一些针片状颗粒含量较多的粗集料，其在排水性沥青混合料成型中会出现破碎现象，同样也会给排水性混合沥青的排水功能以及抗飞散损失性能等造成一定的影响。因此在排水性沥青路面的建设施工中，其粗细集料要采用压碎值较小且针片状颗粒含量较少的粗集料才能够为排水性沥青路面的安全性能以及耐久性能提供保证。