大粒径透水性沥青混合料配合比设计研究

姚永生，王晓亮

（1.中铁十一局集团第二工程有限公司，湖北十堰 442000；2.河北软件职业技术学院，河北保定 071000）

大粒径透水性沥青混合料配合比设计研究

姚永生1，王晓亮2

（1.中铁十一局集团第二工程有限公司，湖北十堰 442000；2.河北软件职业技术学院，河北保定 071000）

以德商高速公路工程为依托，对大粒径透水沥青混合料（LSPM-30）进行了配合比设计，综合分析各项试验数据，结果表明柔性基层LSPM-30配合比满足设计要求，可用于路面工程施工。

大粒径透水性；沥青混合料；配合比

0 引言

大粒径透水性沥青混合料是指混合料最大公称粒径大于26.5mm，具有一定空隙率，能够将水分自由排出路面结构的沥青混合料。它能够有效防止反射裂缝的发生，并且能够排出路面结构内部的水分，避免水分对下层或沥青面层的破坏，大粒径透水性沥青混合料还具有较高的模量和抵抗变形的能力，可以直接用于旧路补强或新建路的结构层施工中。本文根据德商高速公路聊城路段工程实例，对大粒径透水沥青混合料配合比进行了研究设计。

1 原材料

该工程大粒径透水沥青混合料配合比选用的原材料为山东华瑞道路材料技术有限公司生产的MAC化学改性沥青、东平五行石料有限公司生产的石灰岩和石屑。

1.1 沥青

配合比设计中选用的MAC化学改性沥青性能符合《公路路面基层施工技术规范》及图纸要求，其主要指标见表1。

1.2 碎石

工程施工所采用的东平五行石料有限公司生产的19～37.5mm、9.5～19mm、4.75～9.5mm石灰岩碎石，经检测，其规格符合《公路路面基层施工技术规范》及图纸要求，其主要指标见表2。

表1 MAC化学改性沥青指标

表2 碎石指标

1.3 石屑

配合比设计过程中选用的石屑规格为0～4.75mm。经检测，石屑规格符合《公路路面基层施工技术规范》及图纸要求，其主要指标见表3。

表3 0～2.36mm石屑技术指标

2 级配确定

根据几种矿质材料的筛分结果，按照德商高速公路设计图纸及《大粒径透水性沥青混合料（LSPM）柔性基层设计与施工指南》中对LSPM大粒径透水性沥青混合料矿料级配范围的要求，拟定三条不同级配曲线，级配曲线如图1所示。

图1 LSPM沥青混合料级配

通过调整，最后确定矿料的合成级配组成，各种材料比例为19～37.5mm∶9.5～19mm∶4.75～9.5mm：0～2.36mm∶生石灰粉=32∶39∶12∶16∶1。

3 最佳油石比确定

根据矿料级配组成，计算最大理论密度及沥青膜厚度，采用三种不同的油石比（油石比选用：2.7%、3.1%、3.5%），制备大型马歇尔试件，拌和温度为173℃，击实温度为165℃，双面各击实次数为112次。试验结果见表4及图2。

表4 目标配合比的马歇尔体积指标

图2 油石比选定图

通过以上性能验证试验结果，确定最佳油石比为3.2%。该配比符合德商高速公路设计图纸及《大粒径透水性沥青混合料（LSPM）柔性基层设计与施工指南》的要求。

4 配合比设计检验

4.1 马歇尔稳定度检验

按油石比3.2%做大型马歇尔试件，测定其毛体积相对密度、空隙率、矿料间隙率、析漏损失、飞散损失和沥青膜厚度等技术指标。集料加温至190～195℃，混合料拌和温度为180～185℃，成型温度控制在165～170℃。试验结果见表5。

表5 马歇尔试验各项指标

4.2 高温性能检验

按3.2%的油石比成型试件进行车辙试验，结果见表6。

U416.217

A

1673-2022（2017）01-0068-02

2016-09-20

姚永生（1979-），男，河北蠡县人，高级工程师，主要从事试验检测与施工技术工作；王晓亮（1972-），男，河北曲阳人，副教授，主要从事工程造价教学与研究工作。