广西不同岩性细集料沥青混合料的性能对比分析

何 军（1971—），高级工程师，从事公路施工、建设管理、养护、运营等工作；

陈 宁（1986—），工程师，主要从事沥青路面技术咨询服务及试验检测、新材料研发等工作。

0 引言

广西高速公路建设正处于大规模发展阶段，截至2018年底，高速公路通车里程已达到5 650km左右，前期所设计的新建高速公路路面上面层大多采用AC－13C沥青混合料形式。而随着对路面耐久性能要求的提高，近几年通车的部分高速公路（如：吴圩机场至大塘高速公路、柳州至南宁高速公路、南宁至北海高速公路）项目，上面层均采用SMA－13的沥青混合料形式。但对SMA－13沥青混合料采用何种岩性的机制砂仍存在一定的认识片面性：一种说法认为需采用黑色的石灰岩机制砂，保证路面通车后行车碾压不易泛白；另一种说法认为采用辉绿岩机制砂，保证路面通车后行车抗滑性能更佳。这两种认识均有一定的片面性：SMA－13混合料油石比较高，细集料用量相比AC－13C沥青混合料本身就偏少（一般只有AC－13C沥青混合料设计用量的一半，一般为12%～14%左右），并不会因为石灰岩细集料的使用使路面出现泛白；同时认为采用辉绿岩机制砂的SMA路面抗滑性能更优，但路面的抗滑性能主要依靠粗骨料来提供，与细集料采用何种岩性并无直接关联。

因此本文开展不同岩性细集料机制砂所设计的SMA－13沥青混合料性能对比研究，对比分析级配、油石比、析漏、飞散、水稳定性能、高温稳定性能以及路用抗滑性能等指标，为广西道路上面层SMA－13沥青混合料细集料机制砂多元化的选择提供参考；同时也是验证对于沥青路面所使用材料的选择，应该以沥青混合料的最终性能指标作为判断依据，不能依靠主观意识的判断。

1 不同岩性细集料SMA－13配合比设计结果对比研究

本次不同岩性细集料所设计的SMA－13沥青混合料，采用同一规格、岩性的辉绿岩粗集料（10～15mm、5～10mm、3～5mm）；细集料分别采用石灰岩细集料和辉绿岩细集料；纤维均采用统一品牌的颗粒状木质素纤维（用量为0.4%）；沥青采用同一厂家、同一批次生产的SBS改性沥青，保证沥青指标的一致性。以上所使用的原材料各项指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》和《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》的相关要求。

两种不同岩性的细集料所设计的SMA－13沥青混合料矿料比例、合成级配以及马歇尔体积指标如表1～2所示。

从表1和表2的设计结果可知，采用不同岩性的机制砂所设计的SMA－13沥青混合料合成级配、油石比、矿料比例以及马歇尔体积指标均能满足《公路沥青路面施工技术规范》和《公路沥青玛蹄脂碎石路面技术指南》的相关要求。

表1 SMA－13沥青混合料矿料合成级配通过率明细表注：4＃料、3＃料、2＃料、1＃料分别为10～15mm集料、5～10mm集料、3～5mm集料、0～3mm细集料?

表2 SMA－13沥青混合料马歇尔试验结果表?

表3 SMA－13沥青混合料析漏试验结果表?

表4 SMA－13沥青混合料飞散试验结果表?

2 不同岩性机制砂所设计的SMA－13沥青混合料性能对比

为对比两种不同岩性的机制砂对SMA－13沥青混合料性能的影响，分别按照表1中确定的混合料比例和油石比拌制沥青混合料，进行析漏、飞散、浸水马歇尔、冻融劈裂、车辙动稳定度试验，试验结果如表3～6所示。

从表3～6试验结果可知，采用不同岩性的机制砂所设计的SMA－13沥青混合料中，辉绿岩机制砂SMA－13沥青混合料的析漏、飞散指标略好于石灰岩机制砂SMA－13沥青混合料，而整体相差不大；而在水稳定性能和高温稳定性能上石灰岩机制砂SMA－13沥青混合料均略好于辉绿岩机制砂SMA－13沥青混合料。因此从混合料性能指标对比可知，两种机制砂在混合料性能上并无明显区别，两种不同岩性的机制砂均能用于SMA－13沥青混合料施工。

表5 SMA－13沥青混合料高温稳定性试验结果表?

表6 两种SMA－13沥青混合料水稳定性试验结果表?

表8 SMA－13沥青混合料路面现场压实度试验结果表?

表9 SMA－13沥青混合料路面现场构造深度试验结果表?

表10 SMA－13沥青混合料路面横向力系数试验结果表?

3 不同岩性机制砂所设计的SMA－13沥青混合料现场实体检测指标对比研究

为对比两种不同岩性的机制砂对SMA－13沥青混合料现场路用性能的影响，目前就现场铺筑的路段压实度（压实度的对比前提为两种混合料现场碾压组合一致）、构造深度、渗水系数、横向力系数等指标进行对比，具体结果如表7～10所示。

文章来源：《广西科技师范学院学报》 网址: http://www.gxkjsfxyxb.cn/qikandaodu/2021/0301/587.html