董海東 周曉雨 劉棟 蔡燕霞

（1.浙江順暢高等級公路養(yǎng)護有限公司，浙江 杭州，310000；2.中路高科（北京）公路技術有限公司，北京，100088；3.中路高科交通科技集團有限公司，北京，100088））

0 引言

薄層鋪裝是一種道路建設的可持續(xù)發(fā)展手段，最早出現(xiàn)在四五十年前，用來延長路面壽命、提高路面抗滑與排水能力、減小噪音、增加路面強度等。瀝青混凝土罩面通過減薄其厚度來恢復路面性能，后來也用來新建路面。薄層罩面瀝青混合料設計方法主要采用體積法，這種設計方法僅考慮了礦料粒徑分布情況，礦料的其他各項性狀，如強度、粒形等，均未考慮，只能在完成配比后通過試驗驗證礦料級配是否合理，相對來講比較被動。此外，礦料級配單一以體積為設計參數(shù)，難以保證混合料的路用性能，而力學參數(shù)能更真實地反映混合料的力學性質，并可作為設計和性能預測的參數(shù)。本文采用逐級嵌擠型薄層瀝青混合料設計方法，將集料進行“分檔”，并依據(jù)骨架最強和體積最密原則對混合料級配進行設計。通過室內試驗手段對混合料性能進行評價，并與AC類級配混合料性能進行對比。

1 逐級嵌擠型薄層瀝青混合料設計方法

瀝青混合料的結構性質主要受集料的級配情況與組合形式影響，這二者同時決定混合料的使用性能。逐級嵌擠型薄層瀝青混合料設計方法基于礦料級配嵌擠理論，按照“骨架”及“密實”分開思路進行礦料混合料的級配設計。

“骨架最強”即借助承載比試驗方法，依據(jù)強度最優(yōu)原則，優(yōu)選出各檔粗集料摻配比例，確定逐級嵌擠型瀝青混合料粗集料摻配比例；“體積最密”則基于粗集料級配的間隙率確定細集料的摻配比例，填料部分與細集料等量置換，最終確定嵌擠型薄層瀝青混合料級配。

2 原材料與試驗方案設計

2.1 原材料

本文中的原材料為高黏改性瀝青，基本性能參數(shù)指標如表1所示。

表1 高黏改性瀝青技術指標

粗集料、細集料和礦粉技術指標如表2～表4所示。

表2 粗集料技術指標檢測結果

表3 細集料技術指標檢測結果

表4 礦粉技術指標檢測結果

表6 選取最佳油石比

2.2 試驗方案

為了研究逐級嵌擠型（ETA）瀝青混合料性能，首先通過馬歇爾試驗方法，變化多組不同油石比，依據(jù)瀝青混合料體積指標及馬歇爾穩(wěn)定度指標確定最佳瀝青用量范圍。混合料路用性能測試參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTG E20-2011）進行高溫車轍試驗、水穩(wěn)定性試驗、疲勞性能試驗。

3 配合比設計

本文中的瀝青混合料為粒徑不超過10的薄層瀝青混合料。逐級嵌擠型薄層瀝青混合料（ETA10）配合比設計按照以下步驟進行：首先按照7.2mm、4.75mm、2.36mm篩孔將粗集料進行分檔，按照不同質量摻配比例構建粗骨料骨架結構，并依據(jù)集料承載比試驗選取強度最高的粗骨料級配組成；然后，將細集料依照體積最密的原則填充到粗集料骨架空隙中，并得到逐級嵌擠型薄層瀝青混合料級配。

4 逐級嵌擠型薄層瀝青混合料性能

4.1 最佳油石比的選取

采用目標級配，分別以4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%5組油石比配制瀝青混合料進行馬歇爾動穩(wěn)定度試驗，選取最佳油石比，最終確定目標級配最佳油石比為5.7%。

4.2 路用性能驗證

采用目標級配，以5.7%油石比配制逐級嵌擠型薄層瀝青混合料，驗證瀝青混合料體積指標，結果如表7所示。

表7 瀝青混合料體積指標

逐級嵌擠型薄層瀝青混合料馬歇爾殘留穩(wěn)定度、凍融劈裂強度比、動穩(wěn)定度、等路用性能，檢測結果如表8所示。

表8 瀝青混合料路用性能指標

5 結束語

本文中的逐級嵌擠型薄層瀝青混合料（ETA10）最佳油石比為5.7%；通過逐級嵌擠型薄層瀝青混合料目標配合比設計，可確定瀝青混合料相關體積參數(shù)，即：最大理論相對密度為2.487；毛體積相對密度為2.39，空隙率為3.9%；逐級嵌擠型薄層瀝青混合料析漏損失、飛散損失、殘留穩(wěn)定度、凍融劈裂強度比、動穩(wěn)定度等均滿足設計文件要求。