路用透水型沥青复合料配合比与功效测量评价探究

（新疆维吾尔自治区交通规划勘察设计研究院，新疆 乌鲁木齐 830000）

一、材料与配合比设计

（一）材料基本参数

1.沥青

试验选用重交AH-90沥青，其关联性能测量结果如表1所示。

表1 沥青技术参数

表1 沥青技术参数

2.骨料

（二）级配设计方案

1.矿粉级配

根据工程现场环境，结合相关规范调整级配区域，设计了4组不同级配。

2.沥青掺量最优值

通过滴落试验，可以在静止条件下确定沥青复合料的沥青量最大值。试验筛选不同掺量的沥青，依次掺入已有的4种级配，并于130℃～150℃温度环境下将其搅拌均匀，并置于1000ml的烧杯中，盖好玻璃板放入烘烤箱，调节温度至170℃。烘干1h后取出烧杯倒置，测量杯壁残留沥青质量，该质量与复合料总量的比值即为损失比。绘制对应关系曲线并观察记录曲线各个变曲线点，该点为沥青的最优掺量点。

研究显示，不同级配方案对应沥青损失比的变曲线点均位于0.15%～0.28%之间。根据统一标准，四种级配方案采用相同的临界损失比点取0.25%，并用其对应的沥青掺量用作最优掺量。

二、复合料性能室内试验分析

针对透水型沥青复合料低温抗裂性、高温稳定性及水稳定性等路用功效，依据相关规范标准开展本研究测量试验，并测量该透水型沥青复合料试件的构造深度及其摆值，结合测量成果分析其抗滑功效。

（一）低温抗裂性分析

选用小梁弯曲试验检测低温抗裂功效，制作长、宽、高为250cm、30cm、50cm的试件，试验时设置温度为-10℃，各级配方案对应试验结果如表5所示。根据数据可知，级配C制得试件弯拉强度最大，调整沥青的掺量是4.8%时，对应弯拉强度达7.61MPa，弯拉应变亦需达到较高级别，符合相关标准。级配D中的弯拉应变与弯拉强度最低，由于粗集料间沥青充填黏结不足，导致整体性不高。

（二）高温稳定性分析

对四种级配方案开展车辙试验，在60℃温度下检测沥青复合料试件的高温稳定性，试件长、宽、高规格为30cm、30cm、5cm，养护试件工作完成后对其开展车轮压碾，轮压取0.7MPa。各级配方案对应透水沥青复合料的车辙试验结果如表2所示。

第三，电机的选用方面。与普通电机相比，高效节能电机的工作效率更高，节约能耗效果显著。高效节能电机采用新电机、新原料、新工艺等，可以有效降低电磁能、热能、和机械能的损耗，提高能源输出的效率。能够有效的实现建筑企业节能降耗、降低维护成本、延长设备使用寿命等目标。因此，建筑企业在电气设计环节，电机的选用应尽量选用高效节能电机。

表2 各级配方案对应车辙试验结果

表2 各级配方案对应车辙试验结果

由表2可知，各级配方案对应的动态稳定性均符合规范需求，由于透水型沥青复合料骨架间隙结构，在复合料中比较粗骨料能够高效利用颗粒间摩擦阻力及黏结力，使透水型沥青复合料的耐车辙性能增强。就动稳度而言，级配D相对最小、级配C最大。级配D产生的间隙率过大，导致整体结构强度受到影响。

（三）抗滑功效分析

1.摩擦常数

依照相关规范，选用便携摆式仪在300mm×300mm×50mm的试件上开展摆值检测，试验结果如表3所示。

由表3可知，各级配方案对应BPN值均符合相关规范标准中高速公路摆值＞45BPN的需求。伴随间隙率的加增，透水型沥青复合料的BPN值逐步加增。

2.构造深度

借助人工铺砂方法检测透水型沥青复合料的构造深度，检测成果如表4所示。

由表4可知，伴随间隙率的加增透水型沥青复合料的构造深度亦会随之加增，级配D存在最大值1.97mm，级配A有最小值，符合相关标准对结构深度的需求。

3.透水性能

针对制成的透水型沥青复合料试验板开展透水性能测试，选用透水常数对透水性能开展评价。选用路面透水仪作为试验仪器。

由数据可知，各级配方案对应的透水性能均较佳，透水系数随间隙率的加增而加大。

综上所述，级配方案C选用最优沥青掺量为4.8%时，对应的透水型沥青复合料低温抗拉性与高温稳定性最好，且其水稳定性优秀，符合相关标准。在实际工程案例中，推荐选用级配方案C开展相关透水沥青复合料配合比设计。

表3 透水型沥青复合料试件的BPN值测试结果

表3 透水型沥青复合料试件的BPN值测试结果

表4 透水型沥青复合料构造深度测试结果

表4 透水型沥青复合料构造深度测试结果

表5 融冻劈裂试验结果（均值）

表5 融冻劈裂试验结果（均值）

（四）水稳定性分析

将制作完成的马歇尔试件划分成两组，其中一组试件在室温下养护。另一组试件采用水浴养护，将试件置于冰箱中，在-18℃条件下存放16h，然后置于60℃的水温中养护2h。在试验前，需将全部试件都在25℃的水温中养护2h后才能开展试验，结果如表5所示。

由表5可知，各级配方案所得透水型沥青复合料融冻前后对应抗拉强度比值差异较小，其中级配方案C所得沥青抗拉强度比与融冻后强度最高，且符合相关规范需求。

三、结语

1.通过室内试验及实际工程测量，用滴落试验选择最优沥青掺量开展透水沥青复合料配合比设计的方法可行。

2.通过开展试验测量四种级配方案对应透水沥青复合料，得知C方案为最优级配方案，该方案最优沥青掺量为4.8%，间隙率为20.5%，符合相关规范。

3.开展试验检测方案C对应的透水型沥青复合料功效可以发现，其抗滑功效、水稳定性、低温功效及高温稳定性均符合相关需求。

4.在开展透水型沥青复合料路面施工时，需严格控制施工操作技术工艺。该案例工程应用透水型沥青复合料功效较佳，具有较好的使用价值。