连续级配与间断级配微表处混合料路用性能对比

钟畅

摘要：采用相同的集料、乳化SBS改性沥青及用量，不同的两种典型级配配制微表处混合料，分别进行轮辙变形试验和湿轮磨耗试验考察其抗车辙能力和抗水损害能力，室内试验结果表明级配对抗车辙能力影响较大，对抗水损害能力影响不大，连续级配的抗车辙能力明显大于间断级配。

关键词：级配；微表处；室内试验；路用性能

中图分类号：U414文献标识码：A文章编号：1674-3024（2017）08-0173-02

引言

微表處作为一种路面维修和养护材料，具有经济实用，快速及时改善道路行车条件，延长旧路使用寿命，改善市容市貌等重要意义。微表处混合料路用性能的重要影响因素之一是级配，其中连续级配和间断级配各有优缺点。采用间断级配，可以增加粗集料的数量，同时降低铺层厚度与最大粒径之差，有利于改善微表处的宏观构造，提高抗滑性能，但是粗集料的增加意味着沥青用量的减少，必然导致整体性和耐久性下降。采用连续级配，增加沥青用量可以提高耐久性，但其缺点是降低宏观构造和导致泛油。

本研究采用相同的集料、改性乳化沥青及用量，不同的两种典型级配配制微表处混合料，分别进行轮辙变形试验和湿轮磨耗试验考察其抗车辙能力和抗水损害能力，以对比连续级配和间断级配下微表处混合料的路用性能差异。

1.原材料

1.1乳化沥青

本研究采用高粘度高固含量的乳化SBS改性沥青，参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20-2011）对乳化沥青进行性能测试，各项指标见表1。

1.2集料

本研究采用的集料为玄武岩，产地为深圳平湖，级配及砂当量试验结果见表2。

1.3矿粉

本研究采用的矿粉为优质石灰岩矿粉，产地为博罗公庄，通过率及外观见表3。

1.4填料

用于微表处的填料分为具有化学活性的填料和不具有化学活性的填料，具有化学活性的填料指水泥和特种水泥等，不具有化学活性的填料指矿粉和木质纤维“等。本研究采用木质纤维作为填料。

2.集料级配

为比较连续级配和间断级配混合料的性能的区别，本研究采用相同的集料、改性乳化沥青及用量，不同的两种典型级配，连续级配的级配曲线见图1；间断级配设计时断掉0.6-1.18档，并且提高粗集料用量，间断级配的级配曲线见图2。

3.两种级配混合料性能比较

采用上述两种级配分别进行湿轮磨耗试验和轮辙变形试验试验结果见表4，试验试件见图3、图4。

采用负荷轮试验仪进行轮辙变形试验，试验步骤为按规范要求制作试样，在负荷质量56.7kg条件下碾压1000次，测量试样的侧向位移和轮辙深度，以单位宽度变形率PLD值评价混合料的抵抗车辙能力。采用湿轮磨耗仪进行湿轮磨耗试验。试验步骤为按规范要求制作试件，烘干保温16h，浸水养护后置于湿轮磨耗仪上，磨耗头转动300s后停止，冲洗并烘干，试件磨耗前后的质量之差代表微表处混合料的耐磨耗性能，以浸水6d的湿轮磨耗值评价混合料的抗水损害能力。

由试验结果及试件图片可知，间断级配的乳化沥青微表处混合料的单位宽度变形率和6d磨耗值都大于间断级配，其中间断级配混合料的单位宽度变形率达到11%，已超过规范要求，6d磨耗值两者相差不大。分析其原因为乳化沥青微表处混合料试件未经碾压，连续级配粗集料与细集料之间容易接触，细集料填充于粗集料的空隙之中，更易形成嵌挤力，而间断级配粗集料间不易相互接触，嵌挤力明显减小，故侧向位移较大，抗车辙能力较差。另外湿轮磨耗值主要由改性乳化沥青的性能及用量、沥青与集料的粘附性决定，当采用相同的集料、改性乳化沥青及用量时，混合料的沥青膜厚度相差不大，故两种级配混合料的6d磨耗值相差不大。

4.结论

本研究采用相同的集料、乳化SBS改性沥青及用量，不同的两种典型级配配制微表处混合料，分别进行轮辙变形试验和湿轮磨耗试验考察其抗车辙能力和抗水损害能力，室内试验结果表明级配对抗车辙能力影响较大，对抗水损害能力影响不大，连续级配的抗车辙能力明显大于间断级配。