矿料级配及粉胶比对沥青混合料性能的影响

科技创新与应用

工艺创新矿料级配及粉胶比对沥青混合料性能的影响刘

铎

（福建省建筑科学研究院，福建福州350025）

摘要：现在越来越多的道路交通工程采用沥青混合料路面，沥青混合料的质量影响着道路工程的耐久性和行车安全性，沥青混

合料配合比影响沥青混合料的质量，在此想通过试验了解矿料级配和粉胶比对沥青混合料的性能影响，为沥青混合料配合比设计和生

产过程中提供指导。

空隙率；马歇尔稳定度；动稳定度关键词：矿料级配；粉胶比；沥青混合料；中图分类号院U414

文献标志码院A

文章编号院2095-2945渊2018冤17-0111-02

durabilityanddrivingsafetyofroadengineering,andthemixratioofasphaltmixtureaffectsthequalityofasphaltmixture.Inordertofacilitatethedesignandproductionofasphaltmixture,itisnecessarytounderstandtheinfluenceofaggregategradationandpow鄄der/binderratioontheperformanceofasphaltmixture.

Keywords院aggregategradation;powder/binderratio;asphaltmixture;porosity;Marshallstability;dynamicstability

Abstract院Nowmoreandmoreroadtrafficprojectsuseasphaltmixturepavement.Thequalityofasphaltmixtureaffectsthe

1概述

众所周知沥青混合料主

级配编号 矿粉、沥青要是由粗细集料、26.5 19 16 等通过一定比例混合在一起级配1 100 97 87 组成的，沥青混合料配合比设级配2 100 90 78 计就是通过调整各种材料的级配3 100 94 82 比例来获得合适的沥青混合

级配4 100 97 87 料性能。目前我国采用的沥青

级配5 100 90 78 混合料设计方法是马歇尔设

计方法是一种体积设计法，即通过选择合适的矿料级配与最佳的沥青用量结合在一起达到合适的体积指标，混合料空隙率、矿料间隙率和沥青饱和度，从而保证沥青混合料的路用性能，沥青混合料的性能很大程度上决定于矿料级配，本文主要是通过试验了解不同矿料级配对沥青混合料空隙率的影响。

矿粉作为沥青混合料的填料在沥青混合料中起着重要的作用，沥青与矿粉结合形成沥青胶浆，包裹在粗细集料表面产生粘附作用，将集料粘

结在一起。大量研究表明填料可增大沥青胶结料的劲度，且劲度的增长与填料的种类及细度有关。沥青与矿粉的相

低温稳定性、高温互作用直接关系到沥青混合料的强度、

稳定性、水稳性以及老化速度等性能，本文主要是通过试

表1试验用矿料级配

各档筛分通过率，% 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 74 62 68 74 62 64 50 57 64 50 44 26 35 35 35 34 16 25 16 34 25 12 18 12 25 20 13 8 14 8 5 9 5 9 4 6 4 9 6 3 4 3 6 20 13 图1级配曲线图

验了解不同粉胶比的情况下沥青混合料高温性能的变化。

2试验方案

本次试验选取AC-20C型沥青混合料作为试验用沥青混合料类型，试验用沥青采用70#道路石油沥青，将各

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科技创新与应用

2018年17期0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 档集料筛分成单一粒径规格逐档配料，组合成5种矿料级配，矿料级配详见表1，油石比选择4.7%，分别拌和进行相关试验。

保持沥青用量，粗细集料比例不变，调整矿粉掺量使粉胶比分别为0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6进行相关试验。

3矿料级配对沥青混合料空隙的影响

本次试验选用的5条级配曲线分别是近似级配范围上限、级配范围下限、近似级配范围中线以及两条保持关键筛孔4.75mm的通过率为35%不变，4.75mm以上通过率大，4.75mm以下通过率小和4.75mm以上通过率小，4.75mm以下通过率大的级配曲线。按照标准试验方法，采用马歇尔击实仪双面击实75下制作标准马歇尔试件，进行空隙率试验，试验结果如2所示。

表2不同矿料级配所测的空隙率级配编号 级配1 级配2 级配3 级配4 级配5 空隙率，% 6.4 5.8 5.5 4.9 5.3 表3不同粉胶比所测的动稳定度试验结果粉胶比 动稳定度，次/mm 658 793 952 1012 1029 932 由试验数据可知，保持油石比不变，随着粉胶比的变大，沥青混合料的动稳定度随之变大，当粉胶比达到1.4时，动稳定度达到最大值，随后随着粉胶比的增加动稳定度减小。

5结束语

正确把握矿料级配与空隙率之间的变化关系，根据不同的沥青混合料性能要求，选择合适的矿料级配，进行沥青混合的配合比设计和生产，把控好沥青混合料的质量。

单纯从沥青混合料高温性能考虑，粉胶比对其性能的影响很明显，在保持级配和沥青用量不变的情况下，提高矿粉掺量沥青混合料高温稳定性有很大的提高，但一味的提高矿粉掺量对沥青混合料并无益处，根据试验结果，就高温稳定性而言，沥青混合料粉胶比不宜高于1.4。参考文献院

根据试验结果空隙率由小到大的排序为：级配4约级配

5约级配3约级配2约级配1。由以上数据可见，矿料级配对空隙率的影响还是挺大的，随着各筛孔通过率的减小而变

“S小，关键筛孔4.75mm以上通过率大，一下通过率小的

型曲线”空隙率最小，反之次之。

4粉胶比对沥青混合料动稳定度的影响本试验保持油石比4.7%不变，保持级配1中0.075mm以上筛孔通过率不变，调整矿粉掺量使粉胶比分别为0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6。按照标准方法成型车辙试件，每组成型3块进行动稳定度试验，试验结果如表3所示。

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图2粉胶比———动稳定度曲线

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