浅谈沥青混凝土路面施工中的沥青用量

摘要：沥青混凝土路面施工质量涉及的面很广，影响因素很多。其施工的关键之一是沥青用量的问题。本文主要研究了沥青路面的沥青用量分析。

关键词：沥青混凝土 路面 沥青用量

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

1.热拌沥青混合料最佳沥青用量的确定

最佳沥青用量应按照《公路沥青路面施工技术规范》确定，热拌沥青混合料配合比设计采用马歇尔试验设计方法确定矿料级配及沥青用量。以沥青用量为横坐标 各项测定标准为纵坐标，绘制关系曲线图。由相应于最大密度的沥青用量a1， 相应于稳定度最大值的沥青用量a2及相应于规定空隙率范围的中值(或要求的目标空隙率)的沥青用量a3，计算三者的平均值作为最佳沥青用量的初始值OAC1， 以各项指标均能符合沥青混合料技术标准的沥青用量范围的中值作为OAC2。

OAC1=(a1+a2+a3)／3

OAC2=(OACmin+OACmax)／2

检查O OAC1值是否界于OACmin与OACmax两值之间．否则调整配比。由OAC1与OAC2综合决定最佳沥青用量OAC时，必须根据实践经验和公路等级、气候条件按下列步骤进行：

一般可取OAC1与OAC2，的平均值作为最佳沥青用量OAC。

对于热区公路以及车辆渠化交通的高速公路、一级公路，可在OAC2与下限OACmin范围内决定，但不宜小于OAC2的0.5％。

对寒区公路及其他等级公路，最佳沥青用量可以在OAC2与上限值OACmax范围内决定．但不宜大于OAC2的O．3％。

2.改进沥青含量试验的方法

沥青含量试验目前一般采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052—2000)的T0722-1993即离心分离法，该方法是将沥青混合料浸泡在三氯乙烯中，通过离心抽提仪分离出沥青和矿料。该方法操作简便易行 唯一不足的是混入溶液中的少量矿粉数量难以精确测定 从而影响沥青含量测定的准确性。规范建议可用压力过滤器回收矿粉．当无压力过滤器时 可采用燃烧法测定，甚至可以通过经验估计漏出的矿粉数量 这些方法都有其缺陷，首先燃烧法取样数量太少，仅1Oml， 而抽提液一般至少3000ml，一方面， 由于矿粉在抽提液中的沉淀速度很快．尽管进行了充分搅拌，仍然难以保证10ml有充分的代表性，另一方面 这1 Oml中所含矿粉教量测定结果稍有出入(如0.005g) ，就会导致整个抽提液矿粉数量出入1.5g．最终使沥青含量(以混合料1500g为例)偏差O.1％ 。而采用估计法则更不可取。

表1 沥青抽提是眼矿粉质量

从表1中可以看出， 进口沥青离心抽提仪中混入抽提液的矿粉数量小则5.21g大则10.03g，相差4．82g，而国产离心抽提仪混入抽提液中的矿粉数量小则8.41g,大则22.67g，相差14.26g,足以使沥青含量相差1％,由此可见估计法是绝不可取的。

目前，公路检测单位普遍采用低速离心机来准确测定漏出的矿粉数量。《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052—2000)也提到了可将抽提液沉淀24h～48h 但这必然造成检测周期的延长 而低速离心机法就相当于将抽提液通过离心机高速沉淀，一般只要十几分钟， 就能达到理想的沉淀效果。通过对标准样的标定证明该方法的测定结果准确可信，这就为进一步控制沥青含量的离散性 提高其均匀性创造了条件。表2为某高速公路沥青用量测定结果，从表2中可以看出,实测沥青用量均不超过设计值的±O.1％ 。

表2 沥青路面沥青含量

3.SMA沥青用量的确定

3.1最小沥青用量的确定

现在通行采用的是马歇尔试验方法。对普通沥青混凝土配合比设计标准中没有沥青用量的限制 试验得出多少合适就是多少。而SMA选择初试沥青用量时必须考虑最小沥青用量， 因为沥青用量多是SMA的一个显著特点， 所以要特别注意沥青用量不能太少。最小沥青用量的确定要根据气候条件来定．二要根据粗集料毛体积相对密度来合理规定。对于气候炎热地区，确定的初试沥青用量应比气候温和地区要小一些 如德国规定沥青用量6.5％～7.5％甚至8.O％，美国以前要求不小于6.O％ 而我国由于气候比美国更炎热．因此确定沥青用量应更小。粗集料毛体积相对密度大时 应该选择稍低的初试沥青用量，如毛体积相对密度为2.9左右时，选用油石LB5 8％毛体积相对密度为2.8左右时 选用油石比6.1％，毛体积相对密度为2.7左右时 选用油石比6.4％；集料毛体积相对密度大时 应该选择较低的初试沥青用量。

3.2由马歇尔试验的空隙率VV确定沥青用量

对任何一种沥青混合料，空隙率都是最重要的参数。空隙率决定了混合料的一系列性能和使用寿命。SMA的空隙率要求为3％～4％。对高温稳定性要求较高的重交通路段或炎热地区。空隙率可放宽到4.5％。变化3个不同的沥青用量 分别进行马歇尔试验 根据空隙率要求确定最佳沥青用量 马歇尔试验的结果必须符合SMA混合料的设计技术要求。SMA马歇尔试验配合比设计的重点是矿料备部分的级配、各种体积指标、沥青用量．而不是马歇尔稳定度和流值。这是与普通的密级配沥青混合料配合比设计的最大区别所在。马歇尔试件的空隙率是SMA配合比设计的最重要的指标。由于其内部空隙率较小，且表面构造深度较大，所以应采用表干法测定 用蜡封法反而不准。SMA的马歇尔稳定度一般比普通的密级配沥青混凝土要小得多，其原因是因为以马歇尔试验的荷载方式对SMA材料是不利的，但是马歇尔稳定度低并不意味着SMA的高温稳定性差。马歇尔试验的目的主要是两个：配合比设计时确定最佳沥青用量和施工过程中进行施工质量检验，其不能正确地描述SMA的高温稳定性。高温稳定性主要由车辙试验的动稳定度表征。

3.3 SMA配台比设计检验

SMA混合料在由马歇尔试验确定了矿料级配和沥青用量后 还必须进行下列试验进行确认和验证。在沥青用量方面的检验内容有 用谢伦堡沥青析漏试验和肯塔堡飞散试验检验沥青用量。谢伦堡沥青析漏试验是为沥青玛蹄脂碎石混合料的配合比设计而提出的，是专门用来确定SMA沥青用量的一种试验方法 通过试验确定沥青混合料中有无多余的自由沥青及沥青玛蹄脂数量 进而确定最大沥青用量。SMA尽管需要较多的沥青．但无论如何不能超过所有矿料的表面积所能吸附的最大沥青用量，否则就要产生多余的自由沥青，成为集料之间的剂，造成玛蹄脂上浮， 影响构造深度， 降低高温稳定性。

肯塔堡飞散试验是为排水性开级配沥青混合料而开发的一种试验方法。现在经过许多国家的应用 已经扩展到用来确定沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)、抗滑表层混合料、沥青碎石或乳化沥青碎石混合料等用作路面的表面层时是否会发生集料飞散的通用试验方法。这些结构的路面往往表面构造深度较大，粗集料外露．孔隙中经常有水，在交通荷载的重复作用下， 集料与沥青的粘结力不足而容易引起集料的脱落、掉粒、飞散，进而成为坑槽．造成路面损坏，是常见的～ 种严重的沥青路面破坏现象。为了防止这种破坏，在配合比设计时，辅以飞散试验进行检验是必要的。

4.小结

沥青路面的使用寿命与沥青混合料中的沥青含量有很大关系。增加沥青用量会增加沥青混凝土的粘结力和强度，沥青混合料中沥青膜较厚，耐久性(疲劳寿命)较好。但超过最佳沥青合量后会减少集料间的摩擦力、劲度和稳定性。沥青用量过多使车辙试验的动稳定度大幅度下降．细粒式的沥青混凝土的油石比与最佳值相比较增大1.5％ 动稳定度DS减小4～5倍。沥青含量对石灰岩集料混合料的抗形变能力有明显影响，沥青含量愈大，在通过相同次数的轮载后产生的形变也愈大。另一方面， 沥青用量对抗滑性能的影响相当敏感 沥青用量超过最佳使用量的0.5％时 就会导致抗滑系数明显降低。因此 沥青混凝土的沥青用量并非越大越好 有一个最佳值。

参考文献：

[1]杜红云,陈宇亮.冷再生旧沥青路面材料评价及乳化沥青用量研究[J].路基工程. 2011.01

[2]沈金安.关于沥青混合料配合比设计确定最佳沥青用量的问题[J].公路.2010.11

[3]赵军,安平.沥青路面成型方法与沥青用量的关系[J].中国西部科技.2008.27