摘要：行車荷載和自然環(huán)境氣候直接作用在路面結構上，并且瀝青混合料本身的材料力學性能也經(jīng)受著氣候和時間因素的綜合影響。瀝青混合料作為下面層時，主要是承受車輪荷載的反復作用和外界環(huán)境的影響，所以為確保其穩(wěn)定性應重點考慮層底拉應力和拉應變以及抵抗高溫變形的性能。所以本文著重研究了大粒徑瀝青混合料高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、和低溫抗裂性能力學性能，綜合比較密級配大粒徑瀝青碎石ATB-25、ATB-30，開級配大粒徑瀝青碎石ATPB-25、ATPB-30的綜合性能，選取一種綜合性能最優(yōu)的大粒徑瀝青碎石下面層形式。

　　關鍵詞：道路工程師職稱論文發(fā)表,大粒徑瀝青混凝土,性能,研究

　　1 大粒徑瀝青混合料高溫穩(wěn)定性研究

　　雖然本研究的大粒徑瀝青碎石作為下面層，但下面層的抗車轍能力影響著路面結構的整體高溫穩(wěn)定性，故需要對下面層瀝青混合料進行車轍試驗研究。

　　1.1 車轍試驗

　　本文對最大公稱粒徑為31.5mm和26.5mm的ATB-25、ATB-30，ATPB-25、ATPB-30這四種類型的大粒徑瀝青混合料的抗車轍能力研究。本實驗采用試模是由兩層50mm高的高碳鋼試模形成的，采用輪碾機碾壓成型的300mm×300mm×100mm的試件進行實驗。每組實驗平行3個試件。

　　1.2 車轍試驗結果分析

　　根據(jù)大粒徑瀝青混合料的特點，對本次車轍試驗結果進行分析，其影響因素如下：

　　(1)級配對車轍試驗結果的影響

　　①從表4.1可以看出，大粒徑瀝青碎石抗車轍能力遠大于普通瀝青混合料抗車轍能力，大粒徑瀝青碎石的集料級配對車轍起決定性作用，粗集料已經(jīng)形成了嵌擠結構，在較高的內摩阻力作用下，瀝青混合料具有較高的抗變形能力。

　　②試驗結果表明， 密級配ATB比開級配ATPB的抗車轍能力大。這主要是因為ATB的細集料較ATPB多，粗集料含量相差不大，大粒徑瀝青碎石的動穩(wěn)定度隨細集料增多，空隙率減小而呈增長趨勢。

　　(2)公稱最大粒徑對車轍試驗結果的影響

　　由表4.1結果分析表明，ATB-30的抗車轍能力較ATB-25大25%左右，ATPB-30的抗車轍能力較ATPB-25大34.8%左右。公稱最大粒徑越大，抗車轍能力越大。

　　2 大粒徑瀝青混合料水穩(wěn)定性研究

　　本文中采用浸水大馬歇爾試驗方法分別對所選取的ATB-25、ATB-30、ATPB-25和ATPB-30級配的水穩(wěn)性能進行評價。

　　2.1 大粒徑瀝青混合料浸水馬歇爾試驗方法

　　本文大粒徑瀝青混合料浸水馬歇爾試驗采用試件類型為擊實成型的大馬歇爾試件，與標準馬歇爾浸水試驗不同：一是上下壓頭曲率半徑由標準浸水馬歇爾試驗的50.8mm改為152.4mm;二是在規(guī)定溫度下的恒溫水域中保溫時間由30min～40min變?yōu)?5min～60min。

　　2.2 大粒徑瀝青混合料馬歇爾試驗的結果與分析

　　浸水馬歇爾試驗結果四種級配在最佳含油量下的浸水馬歇爾試驗結果。

　　①從浸水大型馬歇爾試驗結果來看，殘留穩(wěn)定度均大于80%，而普通瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》(JTG F40-2004)要求不小于75%，試驗結果說明大粒徑瀝青碎石比普通瀝青混合料的水穩(wěn)定性好。

　　②對于不同的級配類型來說，其殘留穩(wěn)定度排序為ATB-25>ATB-30>ATPB-25>ATPB-30。主要原因是ATPB型級配細料不足，瀝青膠漿的粘結力不足，殘留穩(wěn)定度較小。

　　③對于不同的公稱最大粒徑的級配來說，其殘留穩(wěn)定度排序為ATB-25>ATB-30和ATPB-25>ATPB-30。隨著粗集料的增多，空隙率增大，殘留穩(wěn)定度減小。

　　3 大粒徑瀝青混合料的低溫穩(wěn)定性研究

　　結果分析：

　　(1) 由圖 2 可以清楚的看出，隨著溫度的升高劈裂抗拉強度呈下降趨勢。且在較低溫時(如-20℃ ~ -5℃間)，曲線隨溫度降低，下降趨勢傾于平緩;而在溫度稍高時(如 5℃ ~ 15℃間)，曲線隨溫度降低，下降趨勢傾于陡直。這說明大粒徑瀝青混合料在溫度較低時受溫度變化影響較小，溫度敏感性較差，在高溫時受溫度變化影響較大，溫度敏感性較強。

　　(2)圖2 表明，四種級配混合料的劈裂抗拉強度隨溫度變化相差不大，但是ATPB-25和ATPB-30瀝青碎石混合料劈裂抗拉強度曲線均在ATB-25和ATB-30級配下方，說明在相同溫度條件下ATPB-25和ATPB-30級配混合料的劈裂抗拉強度弱即低溫抗裂性差。

　　4 小結

　　1.大粒徑瀝青碎石高溫穩(wěn)定性

　　大粒徑瀝青碎石的動穩(wěn)定度一般為1300以上，均能滿足規(guī)范高溫穩(wěn)定性要求。

　　試驗結果表明：相對于普通瀝青混合料，大粒徑瀝青碎石抗車轍能力較優(yōu)，分析原因認為，集料級配對車轍起決定性作用，形成良好的骨架結構是瀝青混合料具有良好的高溫穩(wěn)定性的關鍵。

　　2.大粒徑瀝青碎石水穩(wěn)定性

　　本章采用浸水大馬歇爾試驗來評價分析大粒徑瀝青碎石水穩(wěn)定性。大粒徑瀝青碎石浸水大馬歇爾試驗殘留穩(wěn)定度MS0均大于80%，規(guī)范規(guī)定大于75%，說明大粒徑瀝青碎石水穩(wěn)定性良好。殘留穩(wěn)定度的排序為ATB-25>ATB-30>ATPB-25﹥ATPB-30，試驗結果表明：隨著粒徑的增大、空隙率的增大，大粒徑瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度隨之變小。

　　3. 大粒徑瀝青碎石的低溫穩(wěn)定性

　　①四種級配的大粒徑瀝青碎石的劈裂抗拉強度大小排序為：ATB-30>ATB-25>ATPB-30>ATPB-25;

　　②每種級配的瀝青碎石的劈裂強度隨溫度變化而變化的規(guī)律是相同的，即低溫時受溫度變化影響較小;高溫時受溫度變化影響較大。

　　通過以上試驗分析認為：在四種級配中，綜合性能較優(yōu)的級配為ATB-25和ATB-30。

　　參考文獻：

　　[1] 張亮. 大粒徑瀝青混合料抗裂性能試驗研究[D].長沙：長沙理工大學，2006.3.

　　[2] 曾宇彤等.美國永久性路面結構[J].中外公路.2003,12(6):32-36.

　　[3] 芮維勇. 大粒徑瀝青混合料性能研究[D].長沙：長沙理工大學,2008.4.

　　[4] 付其林. 開級配大粒徑瀝青碎石組成設計及路用性能研究[D].西安：長安大學,2008.5.

　　[5] 嚴家伋.道路建筑材料[M].北京：人民交通出版社2001.2.

　　[6] 鄧學鈞.路基路面工程[M].北京：人民交通出版社2006.11