摘 要：為探索合理的路面新材料壓實(shí)方法，通過(guò)分析瀝青結(jié)合料的粘溫曲線，提出了基質(zhì)瀝青及改性瀝青混合料的合理碾壓溫度；借助馬歇爾擊實(shí)試驗(yàn)，分析了了瀝青路面新材料的壓實(shí)特性，研究了瀝青混合料密實(shí)度隨擊實(shí)次數(shù)的變化規(guī)律，得出了瀝青路面新材料達(dá)規(guī)定密實(shí)度所需的壓實(shí)功，并以此提出了瀝青路面新材料的壓實(shí)控制指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：道路工程 路面新材料 碾壓溫度 壓實(shí)功 壓實(shí)控制指標(biāo)

中圖分類號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）02（c）-0044-04

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，交通量迅速增長(zhǎng)，使得瀝青路面早期損害現(xiàn)象嚴(yán)重。我國(guó)瀝青路面發(fā)生的早期損害和路面的壓實(shí)度直接相關(guān)。壓實(shí)度不足的路面極易出現(xiàn)車轍、滲水、疲勞等破壞，造成路面水損害；過(guò)壓會(huì)使路面出現(xiàn)泛油和失穩(wěn)，甚至導(dǎo)致上面層粗集料棱角破損，影響路面的抗滑性能[1～2]。因此，瀝青路面新材料施工過(guò)程中必須選擇合理的壓實(shí)控制指標(biāo)，重視壓實(shí)質(zhì)量控制。艾長(zhǎng)發(fā)等確定了低溫成型的溫度范圍，研究了低溫壓實(shí)對(duì)瀝青混合料路用性能的影響[3]；張爭(zhēng)奇等研究了改性瀝青的粘度-溫度關(guān)系，指出需要開(kāi)發(fā)適合改性瀝青混合料的拌和壓實(shí)溫度的確定方法[4]；李漢光等根據(jù)瀝青混合料的壓實(shí)特性，提出了相應(yīng)的壓實(shí)遍數(shù)[5]；艾森豪威爾研究院研究員Haleh Azari等提出了改性瀝青混合料壓實(shí)的適宜溫度[6]；威斯康辛大學(xué)的H·u·Bahia通過(guò)測(cè)定不同剪切速率下改性瀝青的粘度，建立了合適的數(shù)學(xué)模型并計(jì)算出零剪切粘度[7]；加拿大學(xué)者Kandil K A研究了影響瀝青路面壓實(shí)質(zhì)量的因素，并提出改進(jìn)措施[8]。目前這些研究主要集中在碾壓過(guò)程中瀝青混合料溫度場(chǎng)的變化以及路面壓實(shí)的影響因素等方面，缺乏對(duì)施工的實(shí)際指導(dǎo)作用。因此，本文通過(guò)對(duì)瀝青結(jié)合料粘溫曲線的分析及瀝青路面新材料壓實(shí)特性的分析，提出瀝青路面新材料的壓實(shí)控制指標(biāo)。

1 瀝青結(jié)合料粘溫曲線分析

1.1 基質(zhì)瀝青粘溫曲線分析

基質(zhì)瀝青的粘溫曲線反映了瀝青粘度隨溫度的變化規(guī)律?！豆窞r青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）推薦粘溫曲線上粘度范圍在（0.28±0.03）Pa·s之間的溫度作為壓實(shí)溫度。

2 路面新材料密實(shí)所需能量研究

2.1 路面新材料壓實(shí)特性研究

由上述分析可知，對(duì)于各種瀝青路面新材料，以膠粉改性AC瀝青混合料為準(zhǔn)，加入溫拌劑后，所需擊實(shí)功減小8.14%，SMA混合料所需擊實(shí)功減小10.25%，OGFC混合料所需擊實(shí)功增大6.13%，由此可見(jiàn)，混合料密實(shí)所需壓實(shí)功大小與混合料類型、結(jié)合料種類等密切相關(guān)，SMA為密實(shí)骨架型混合料，屬間斷級(jí)配，油石比大，結(jié)合料在碾壓過(guò)程中會(huì)起到一定的潤(rùn)滑作用，OGFC為骨架空隙型混合料，粗集料含量多，碾壓過(guò)程中會(huì)大部分壓實(shí)功用于克服集料間的摩阻力。

3 瀝青路面新材料壓實(shí)控制指標(biāo)

3.1 碾壓溫度

當(dāng)碾壓溫度過(guò)高時(shí)，瀝青粘度低，混合料易錯(cuò)位和活動(dòng)，推移現(xiàn)象較嚴(yán)重，還容易出現(xiàn)裂紋。當(dāng)碾壓溫度過(guò)低時(shí)，瀝青粘度高，已難以壓實(shí)，如過(guò)度碾壓，就會(huì)出現(xiàn)發(fā)裂現(xiàn)象。因此在進(jìn)行瀝青混合料的碾壓時(shí)，必須將溫度作為瀝青路面新材料的一項(xiàng)控制指標(biāo)。

碾壓溫度是根據(jù)所使用瀝青，采用賽波特粘度計(jì)進(jìn)行粘度試驗(yàn)得出的粘溫曲線來(lái)確定。

（1）基質(zhì)瀝青。

瀝青的粘度受溫度的影響升高或降低?；诟邷貢r(shí)基質(zhì)瀝青的牛頓特性研究，當(dāng)瀝青結(jié)合料粘度在（0.28±0.03） Pa·s之間，瀝青混合料的碾壓最容易，碾壓效果最好，因此在粘溫曲線上粘度范圍（0.28±0.03）Pa·s之間的溫度是最適宜瀝青混合料碾壓的溫度，根據(jù)基質(zhì)瀝青粘溫曲線可知，普通基質(zhì)瀝青在此粘度范圍內(nèi)對(duì)應(yīng)的溫度為145 ℃～150 ℃。

（2）SBS改性瀝青。

3.2 壓實(shí)功

瀝青混合料的壓實(shí)除了應(yīng)在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行外，壓實(shí)過(guò)程中壓路機(jī)對(duì)瀝青混合料所做的壓實(shí)功也是非常重要的一個(gè)方面，壓實(shí)度不足的路面極易出現(xiàn)車轍、滲水、疲勞等破壞，造成路面水損害；而過(guò)壓會(huì)使路面出現(xiàn)泛油和失穩(wěn)，甚至導(dǎo)致上面層粗集料棱角破損，影響路面的抗滑性能。因此，在瀝青混合料的壓實(shí)過(guò)程中，應(yīng)將壓實(shí)功作為瀝青路面壓實(shí)的一項(xiàng)控制指標(biāo)。

4 結(jié)論

本文通過(guò)分析瀝青結(jié)合料的粘溫曲線，提出了基質(zhì)瀝青及改性瀝青混合料的合理碾壓溫度；借助馬歇爾擊實(shí)試驗(yàn)，分析了瀝青路面新材料的壓實(shí)特性，得出了瀝青路面新材料達(dá)規(guī)定密實(shí)度所需的壓實(shí)功，并以此提出了瀝青路面新材料的壓實(shí)控制指標(biāo)。

（1）通過(guò)對(duì)瀝青結(jié)合料粘溫曲線的分析，提出了新的確定改性瀝青混合料碾壓溫度的方法，確定了基質(zhì)瀝青及改性瀝青混合料的合理碾壓溫度。

（2）研究了瀝青路面新材料的壓實(shí)特性，得出了瀝青路面新材料密實(shí)度隨擊實(shí)次數(shù)的變化規(guī)律。

（3）通過(guò)對(duì)不同路面新材料的馬歇爾擊實(shí)試驗(yàn)，得出了路面新材料達(dá)規(guī)定密實(shí)度時(shí)所需能量，三種混合料OGFC最難壓實(shí)，AC混合料次之，SMA最容易壓實(shí)。

（4）提出了碾壓溫度及壓實(shí)功作為瀝青路面新材料的壓實(shí)控制指標(biāo)，為施工中控制瀝青路面壓實(shí)質(zhì)量提供了依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]楊瑞華，陳富堅(jiān)，李素艷.高速公路瀝青路面水損壞早期破壞成因[J].桂林工學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，22（3）：256-258.

[2]王朝輝，王選倉(cāng).瀝青路面施工超級(jí)質(zhì)控系統(tǒng)的研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2005，1.

[3]艾長(zhǎng)發(fā)，鄺習(xí)東，陳炯，等.低溫壓實(shí)對(duì)瀝青混合料路用性能的影響[J].公路交通科技，2008，06.

[4]王選倉(cāng)，馮治安，侯榮國(guó).長(zhǎng)壽命路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].交通運(yùn)輸工程學(xué)報(bào)，2007，6.

[5]李漢光，高英，余文斌.瀝青混合料壓實(shí)特性及瀝青路面碾壓遍數(shù)確定[J].東南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011，1.

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[8]Kandil K A.Analytical and experimental study of field compaction of asphalt mixes[D].Ottawa，Canada： Department of Civil Engineering，Carleton University，2002.