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摘要: 通过对不同空隙率条件下的沥青混合料进行浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验, 比较了各水稳性试验方法在评价沥青混合料水稳性时的优劣, 并对原因进行了分析。最后对沥青混合料的水稳性试验方法及评价指标进行了探讨。Abstract: On the base of immersion Marshall test and freeze thaw split test in different air voids in asphalt mixture, the differences of each method in evaluating asphalt mixture immersion stability are compared, and the reasons are analyzed, furthermore, the immersion test method and evaluation index of asphalt mixture are discussed.
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Key words:
- asphalt mixture /
- immersion Marshall test /
- freeze thaw split test /
- immersion stability
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表 1 原材料物理指标及矿料配比
Table 1. The effective density of using aggregate
材料名称 1#碎石 2#碎石 3#碎石 石屑 矿粉 水泥 沥青 有效密度/g·cm-3 2.849 2.835 2.836 2.830 2.706 3.100 1.038 注: 粗、细集料有效密度取表观密度与毛体积密度的平均值, 石屑、矿粉、水泥取表观密度。 
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表 2 SAC-16矿料级配范围及合成级配
Table 2. The aggregate gradation of SAC-16 asphalt mixture
筛孔尺寸/mm 19.000 16.000 13.200 9.500 4.750 2.360 1.180 0.600 0.300 0.150 0.075 级配范围/% 100 95~100 75~90 55~70 30~40 22~31 16~24 12~20 10~18 8~15 6~10 合成级配/% 99.8 98.0 83.7 65.8 34.8 26.0 20.3 14.8 11.8 10.1 8.3
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表 3 SAC-16马歇尔试验结果
Table 3. The result of Marshall test on SAC-16 asphalt mixture
最佳沥青用量/% 试件理论最大相对密度 试件毛体积相对密度 矿料间隙率VMA/% 试件空隙率Va/% 沥青饱和度VFA/% OAC=4.8 2.617 2.508 15.3 4.2 74
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表 4 多孔玄武岩与沥青的粘附性试验结果
Table 4. The result of adhesion test on porous basalt with asphalt
沥青种类 抗剥落剂名称 抗剥落剂掺量/% 粘附性等级 短期老化后粘附性等级 壳牌AH-70 2 壳牌AH-70 AR-68 (粉剂) 0.4 5 5
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表 5 马歇尔试验汇总表
Table 5. The Marshall test result express
编号 抗剥落措施 最佳油石比/% 毛体积密度/g·cm-3 空隙率/% 饱和度/% 稳定度/% 残留稳定度/% 方案1 AH-70+4%AR-68 4.8 2.505 4.2 74 8.65 91 方案2 AH-70+4%AR-68+4%水泥代矿粉 4.8 2.507 4.6 72 9.25 87 方案3 AH-70+4%AR-68+1%消石灰粉代矿粉 5.0 2.494 3.7 75 7.95 85 方案4 AH-70+4%水泥代矿粉 4.8 2.508 4.6 72 8.50 86
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表 6 沥青混合料击实试验结果
Table 6. The compaction test result of asphalt mixture
混合料类型 击实次数 30 35 45 55 65 75 方案1 毛体积密度/g·cm-3 2.450 2.462 2.483 2.492 2.504 2.508 空隙率/% 6.3 6.0 5.1 4.8 4.3 4.2 方案2 毛体积密度/g·cm-3 2.451 2.459 2.477 2.487 2.496 2.507 空隙率/% 6.8 6.5 5.8 5.4 5.1 4.6 方案3 毛体积密度/g·cm-3 2.423 2.444 2.452 2.466 2.476 2.494 空隙率/% 6.8 5.6 5.3 4.8 4.4 3.7 方案4 毛体积密度/g·cm-3 2.448 2.460 2.477 2.486 2.495 2.508 空隙率/% 6.9 6.5 5.8 5.4 5.1 4.6
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表 7 双面击实50次浸水马歇尔及冻融劈裂试验结果
Table 7. The result of immersion Marshall test and freeze-thaw split test with compact 50 per end face on asphalt mixture specimen
编号 毛体积密度/g·cm-3 空隙率/% 稳定度/% 残留稳定度/% 劈裂强度/MPa 冻融劈裂强度/MPa TSR/% 方案1 2.486 5.0 6.87 86.2 0.615 0.486 79 方案2 2.480 5.7 7.60 82.8 0.612 0.493 81 方案3 2.460 5.0 7.35 70.6 0.689 0.551 80 方案4 2.482 5.6 7.59 75.9 0.623 0.540 87
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表 8 沥青混合料双面击实30次普通, 短期老化, 长期老化冻融劈裂试验结果
Table 8. The result of freeze-thaw split test with compact 30 per end face on general, short-term aging, long-term aging asphalt mixture specimen
混合料类型 普通 短期老化 长期老化 饱水率/% 劈裂强度/MPa 冻融劈裂强度/MPa TSR/% 劈裂强度/MPa 冻融劈裂强度/MPa TSR/% 劈裂强度/MPa 冻融劈裂强度/MPa TSR/% 方案1 0.531 0.349 65.8 0.493 0.344 69.9 0.650 0.547 84.2 70 方案2 0.594 0.413 69.4 0.491 0.411 83.7 0.600 0.518 86.4 72 方案3 0.609 0.445 73.1 0.471 0.344 73.0 0.580 0.584 100.0 71 方案4 0.589 0.392 66.5 0.561 0.458 81.7 0.575 0.500 86.9 71
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表 9 水稳性试验结果排序
Table 9. The queuing result of immersion stability test
水稳性排序(由好到差) 1 2 3 4 75次浸水马歇尔试验残留稳定度 方案1 方案2 方案4 方案3 50次浸水马歇尔试验残留稳定度 方案1 方案2 方案4 方案3 50次冻融劈裂试验强度比 方案4 方案2 方案3 方案1 30次冻融劈裂试验强度比 方案3 方案2 方案4 方案1 30次短期老化冻融劈裂试验强度比 方案2 方案4 方案3 方案1 30次长期老化冻融劈裂试验强度比 方案3 方案4 方案2 方案1
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[1] 沙庆林. 高速公路沥青路面早期破坏现象及预防[M]. 北京: 人民交通出版社, 2001. [2] 沈金安. 沥青及沥青混合料路用性能[M]. 北京: 人民交通出版社, 2000. [3] 中华人民共和国行业标准. (JTJ 052-2000) 公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S]. 北京: 人民交通出版社, 2000. -
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