浅谈矿料级配对沥青混合料空隙率的影响

摘要：空隙率是沥青混合料性能的主要影响因素，通过对不同级配沥青混合料进行马歇尔试验，根据矿料级配曲线与最大密度线的偏离，分析了4.75mm-0.15mm筛孔通过率对沥青混合料毛体积相对密度的影响，确定了矿料级配设计原则，通过提高沥青混合料毛体积相对密度降低混合料的空隙率，保证公路的质量。

关键词：空隙率；矿料级配；级配曲线；毛体积相对密度

中图分类号： U212.33+2文献标识码： A 文章编号：

1引言

空隙率是沥青混合料设计中最重要的参数之一，是各项体积指标的核心，直接影响沥青混合料的路用性能。沥青混合料的空隙率大，会影响沥青混合料的耐久性、抗老化性和抗水害能力。沥青混合料毛体积相对密度偏小是造成空隙率变大的主要原因，其影响因素主要有四个方面：原材料、矿料级配、油石比和温度。其中最重要也是最难控制的就是矿料级配了，级配曲线4.75mm以下筛孔通过率偏离最大密度线对沥青混合料毛体积相对密度的影响非常大，确定矿料级配设计原则是我们试验研究的重点。

2试验原材料及性能

2.1 沥青：采用克拉玛依90号A级道路石油沥青，技术性能指标满足JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》表4.2.1-2，具体指标为：针入度（0.1mm）83，软化点（℃）48，延度（cm）>100，相对密度0.9813，老化后质量损失（%）-0.05，残留针入度比（%）74，残留延度（cm）>100。

2.2 集料：粗集料采用玛河料场碎石，细集料采用玛河料场机制砂，矿粉采用玛纳斯大桥石膏厂矿粉，其物理技术指标均满足JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》表4.8.2、表4.9.2和表4.10.1，各集料级配及密度见表1。

表1集料级配及密度

3设计理念与试验方案

针对新疆普遍使用密级配沥青混合料，现配制AC-16C沥青混凝土，粗段（>4.75mm）级配通过率保持不变，细段（

表2设计级配

设计级配

表3各设计级配曲线

从图中可以看出，19mm-9.5mm段落4个设计级配曲线重合，4.75mm-0.15mm段落1号级配与最大密度线基本重合，2号、3号和4号级配与最大密度线的距离逐渐增大，级配逐渐变粗，S型曲线特征愈发明显，但仍在规范允许范围之内。

4、试验结果分析

针对4种级配，分别做了两个油石比（4.0%和4.5%）的各项指标检测，各级配混合料的马歇尔试验结果见表4。从表4 的结果可以看出，级配曲线细段位置对空隙率和油石比的影响：在给定油石比的条件下，级配曲线细段位置从上向下移动时，空隙率也随之从小到大变化，规律性很明显。1号级配空隙率最小，4号级配空隙率最大，但1号级配饱和度超出允许范围值，4号级配空隙率超出允许范围值，都不是理想的级配曲线，2号级配和3号级配较为理想，综合各项物理指标，以2号级配最优。

结语

根据上述结果得到：在油石比相同条件下，混合料的空隙率将随着级配曲线离开最大密度线的距离的增大而增大。2号级配细段筛孔通过率处于合理位置（略低于最大密度线3%左右），各项技术指标性能最佳，是我们今后设计级配曲线首选级配。

表4各种混合料的马歇尔试验结果

参考文献

JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》，人民交通出版社

《沥青混合料设计及质量控制原理》，人民交通出版社