OGFC-13彩色沥青路面上面层生产配合比设计

沈 瑾，汪晓红

(1.江西交通咨询公司；2.江西公路开发总公司)



道路工程

OGFC-13彩色沥青路面上面层生产配合比设计

沈 瑾1，汪晓红2

(1.江西交通咨询公司；2.江西公路开发总公司)

结合非机动车道彩色沥青路面实体工程，根据OGFC-13的目标配合比确定生产配合比和最佳油石比，测试OGFC-13沥青混合料的技术指标和动稳定度指标。结果表明：OGFC-13沥青混合料的最佳油石比为5.0%，密度指标、空隙率、稳定度指标满足规范要求，动稳定度均值为5 311次/mm，大于规范值，满足要求。

道路工程；OGFC-13；彩色沥青路面；上面层；生产配合比

1 概 述

沥青混合料的配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证，生产配合比设计的目的是指导拌和楼生产出与目标配合比设计中各原材料组成基本相同的沥青混合料。而对于开级配沥青混合料而言，由于其具有较大的空隙率，具有良好的排水性能，确保了车辆的行驶安全，为了保证该类型沥青路面具有良好的路用性能，其配合比设计至关重要。

在沥青混合料生产配合比设计的研究方面，邱传钢等根据我国的国情，提出了沥青混合料生产配合比设计所需关注的关键因素，以及控制要点。由于在沥青混合料的实际生产过程中，会出现合成级配与设计级配的偏差，需要进行相应的调整，李德超等论述了生产配合比调整过程中的常见问题，提出了沥青混合料生产配合比的调试技术，从而保障沥青混合料的质量。刘俊龙等在介绍开级配沥青混合料性能特点的基础上，对掺加TPS 改性剂的排水路面沥青混合料配合比分析与性能测试。

通过对集料的筛分及原材料性能测试的基础上，结合九龙湖大桥(桩号为K5+085.5～K5+284.5)非机动车道4 cm OGFC-13高粘改性沥青彩色路面上面层实体工程，进行生产配合比设计，并测试其技术指标和路用性能指标。

2 原材料

2.1 集料及筛分结果

粗集料采用德安吉发采石场生产的辉绿岩，集料规格为9.5～16 mm、4.75～9.5 mm，细集料采用高安三鑫采石场石灰岩加工而成的0～2.36 mm机制砂，经过拌合楼二次筛分而成。

(1)根据本项目矿料的级配及拌和楼的应用经验，拌和楼筛网尺寸分别为16 mm、11 mm、6 mm、3 mm，四档集料尺寸范围分别为：11～16 mm、6～11 mm、3～6 mm、0～3 mm，编号依次记为1#、2#、3#、4#。

(2)在生产配合比设计过程中，为保证二次筛分试样的代表性和真实性，拌和楼上料速度与正常生产时上料速度保持一致。各个热料仓单独放料，待稳定后从热料仓放料取样，并对所取样品采用四分法进行筛分和密度测试，结果见表1和表2。

表1 矿料和矿粉筛分结果

表2 密度试验结果

2.2 沥青及添加剂

基质沥青采用壳牌90#沥青，加入TPS 进行改性制备高粘沥青，高粘度沥青改性剂∶改性彩色沥青胶结料=12∶88，高粘改性沥青的表观相对密度为1.023，着色剂为彩色沥青专用氧化铁红，用量为沥青混合料的2.5%。壳牌90#基质沥青的性能指标见表3。

表3 壳牌90号基质沥青的技术指标

3 生产配合比设计

根据公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)，以及原材料的技术性能，所确定的沥青混合料目标配合比见表4。

表4 OGFC-13的目标配合比

由OGFC-13目标配合比进行了生产配合比的设计，各热料仓及矿粉、水泥比例为：11～16 mm∶6～11 mm∶3～6 mm∶0～3 mm∶矿粉∶水泥=30%∶52%∶2%∶14%∶0.5%∶1.5%，设计结果见表5，VCADRC的测试结果见表6。

表5 生产配合比设计结果

表6 生产配合比的VCADRC测试结果

4 最佳油石比的确定

根据目标配合比最佳油石比的±0.3%，采用4.7%、5.0%、5.3%三组油石比分别成型马歇尔试件，测试其空隙率(体积法)、稳定度，并进行肯塔堡飞散、析漏试验，试验结果见表7。

表7 各指标试验结果

由上述试验结果可以看出，在油石比为5.0%时的稳定度最大，经综合分析确定最佳油石比为5.0%。

5 技术指标及性能测试

5.1 技术指标测试

采用德安吉发辉绿岩、高安三鑫料场的机制砂、高粘改性沥青及彩色路面专用氧化铁红，对九龙湖大桥非机动车道(K5+085.5～K5+284.5)所铺设的OGFC-13彩色路面进行生产配合比设计，成型马歇尔试件，并测试其毛体积相对密度、理论最大相对密度、空隙率、稳定度和粗集料骨架间隙率，试验结果见表8。

表8 技术指标测试结果

通过沥青混合料级配调试和相关性能试验结果，表明所设计的OGFC-13彩色沥青混合料的各项性能指标均能满足规范要求，室内生产配合比设计所得结果可用于指导后期的试拌、试铺工作。

5.2 性能测试

为了检测所设计生产配合比的高温稳定性，在60±1 ℃、0.70 MPa条件下进行车辙试验，测试OGFC-13彩色沥青路面上面层沥青混合料的动稳定度，动稳定度试验见表9。

表9 车辙试验动稳定度

由表9可以看出，设计的OGFC-13彩色沥青路面上面层沥青混合料的动稳定度均在5 000次/mm以上，满足规范要求，且变异系数仅为7.1%，远低于规范要求的20%，因此该生产配合比符合要求。

6 结 论

针对实体工程的彩色沥青路面上面层，对拌和楼集料筛分的基础上测定了矿料的密度指标，通过室内试验检测了所用壳牌90#沥青的技术指标及确定了改性剂和着色剂的掺配比例，由OGFC-13的目标配合比确定了其生产配合比和最佳油石比，并测试了根据OGFC-13生产配合比成型沥青混合料的技术指标和动稳定度指标。具体结论如下：

(1)TPS高粘改性剂与基质沥青的掺配比例为12∶88，着色剂氧化铁红，用量为沥青混合料的2.5%；

(2)所确定的OGFC-13生产配合比的最佳油石比为5.0%；

(3)OGFC-13生产配合比的密度指标、空隙率、稳定度和动稳定度指标满足规范要求。

[1] 邱传钢，朱立国. 沥青混合料生产配合比设计的关键因素[J]. 上海公路，2003，(4)：16-17.

[2] 薛智敏. 沥青混合料生产配合比设计及控制要点分析[J].公路交通科技(应用技术版)，2011，(8)：147-149.

[3] 李德超. 沥青混合料生产配合比调整中的几个问题[J].公路，2006，(1)：160-163.

Production Mix Ratio Design for the Top Surface Layer of OGFC-13 Color Asphalt Pavement

SHEN Jin1, WANG Xiao-hong2

(1.Jiangxi Transport Consultation Company；2.Jiangxi Highway Development Co.)

The production mix ratio and optimum asphalt-aggregate ratio of OGFC-13 were determined according to the target mix ratio of OGFC-13 combining with the non-motorized vehicles road of color asphalt pavement entity engineering. Its technical indexes and dynamic stability index of OGFC-13 asphalt mixture were tested. The results show that the optimum asphalt-aggregate ratio of OGFC-13 asphalt mixture was 5.0%. Its density index, porosity and stability index meet the standard requirements, and the mean dynamic stability is 5311 times/mm, which is greater than the standard value and meets the requirements.

road engineering; OGFC-13; color asphalt pavement; top surface layer; production mix ratio

2015-03-12

沈瑾(1967-)，女，江西上饶人，工程师，研究方向：道路与桥梁工程。

江西省交通厅科技项目(2014C0012，2014C0013，2014C0014)。

U416.217

C

1008-3383(2015)12-0001-02