尹 強，倪 云

(烏蘇市天山路橋有限責任公司)

Superpave瀝青混合料設(shè)計方法是美國SHRP研究的代表性成果，主要體現(xiàn)了瀝青混合料按體積設(shè)計的原則，以混合料體積組成為控制指標來確定最佳瀝青用量，其設(shè)計方法在美國得到了普遍的應(yīng)用，對我國瀝青混合料設(shè)計理論、方法和工程實踐產(chǎn)生了重大影響。文獻對Superpave技術(shù)在城市道路改造中的應(yīng)用進行了研究，并提出了禁區(qū)控制原則，優(yōu)化了細集料級配，提出粉膠比的控制范圍。為了確定金寶屯至查日蘇高速公路Superpave19瀝青混合料下面層最佳用量，筆者按照Superpave設(shè)計方法對其進行了設(shè)計。

1 原材料組成及生產(chǎn)配合比級配合成

1.1 原材料組成

金寶屯至查日蘇高速公路是國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃中長春至深圳的重要路段。瀝青混合料配合比設(shè)計中，粗集料選用玄武巖碎石，細集料選用玄武巖石屑，填料采用梨樹縣白云灰有限責任公司礦粉和吉林省天鑫水泥有限責任公司生產(chǎn)的普通硅酸鹽42.5水泥，瀝青采用SBS改性瀝青，抗剝離劑采用SA-9304。其中SBS改性瀝青性能試驗結(jié)果見表1所示。SBS改性瀝青性能粘度-溫度試驗結(jié)果見表2所示。

1.2 生產(chǎn)配合比級配合成

Superpave生產(chǎn)配合比調(diào)試是在目標配合比設(shè)計基礎(chǔ)上，調(diào)整生產(chǎn)配合比合成級配和目標級配比合成級配相靠近，其中4.75 mm及其以上篩孔合成級配通過率與目標配比偏差控制在±5%以內(nèi)，4.75 mm以下篩孔合成級配通過率偏差控制在±3%以內(nèi)。生產(chǎn)配合比合成級配見表3所示。

表1 SBS改性瀝青性能試驗結(jié)果

表2 SBS改性瀝青粘度-溫度試驗結(jié)果

表3 生產(chǎn)配合比合成級配

根據(jù)各檔集料的密度、吸水率和相應(yīng)用量的比例，用Superpave集料結(jié)構(gòu)設(shè)計軟件計算合成計算集料的性質(zhì)，并推薦初始瀝青用量為4.32%。

2 Superpave19最佳瀝青用量確定

確定了設(shè)計級配后，根據(jù)推薦的初始瀝青用量4.32%，選取3.72%、4.02%、4.32%和4.62%四個瀝青用量進行設(shè)計級配的瀝青混合料壓實特性與體積性能試驗，試驗結(jié)果見表4所示。

表4 4種瀝青用量試驗結(jié)果

根據(jù)每個試拌瀝青用量在設(shè)計選擇次數(shù)下的體積性能，繪制對應(yīng)瀝青用量下的空隙率如圖1所示。

圖1 瀝青用量與空隙率的關(guān)系

從圖1中可知，當空隙率為4%時，瀝青用量為4.35%，根據(jù)Superpave設(shè)計方法確定瀝青最佳用量為4.35%。當配合比最佳瀝青用量為4.35%時，混合料壓實與體積特性如表5所示。

表5 最佳瀝青用量時混合料壓實與體積特性

3 Superpave19性能驗證試驗

為了判別最佳瀝青用量為4.35%時，Superpave19性能是否符合要求，對最佳瀝青用量下混合料分別進行浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂強度比對試驗和車轍試驗(試驗溫度為60℃，胎壓0.7 MPa)，試驗結(jié)果分別如表6、表7和表8所示。

表6 浸水馬歇爾試驗結(jié)果

表7 凍融劈裂強度比對試驗結(jié)果

表8 車轍試驗結(jié)果

根據(jù)以上試驗結(jié)果表明，最佳瀝青用量為4.35%時，瀝青混合料性能符合設(shè)計要求，可以用于金查高速公路的施工。

4 結(jié)語

通過應(yīng)用Superpave設(shè)計方法，對Superpave19瀝青混合料配合比進行了設(shè)計，并確定了最佳瀝青用量為4.35%。浸水馬歇爾試驗、凍融劈裂強度比對試驗和車轍試驗結(jié)果表明Superpave19瀝青混合料可用于高速公路下面層的施工。

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