最佳沥青含量计算.doc

沥青混合料最佳沥青用量确定方法研究 曹先扬1 胡钊芳1 邵腊庚2 （1 江西省公路管理局 南昌 330006） （2 长沙理工大学公路工程学院 长沙 410076） 摘 要：对25种沥青混合料，采用5种方法确定最佳沥青用量，试验数据统计表明：我国现行 OAC方法和美国Superpave方法确定的沥青用量对应的体积指标均满足工程要求。两种方法确定 的沥青用量差值平均仅为0.0368%，说明我国现行规范规定的沥青混合料最佳沥青用量确定方法 是适合的。 关键词：道路工程；沥青混合料；沥青用量；方法 0 前言 沥青混合料中沥青的用量对沥青混合料的使用性能有重要的影响。沥青用量太大易导致泛油和车辙，沥青用量太小易出现耐久性问题，如水破坏、沥青老化等。因此，寻找一种合理的沥青用量确定方法，使得所确定的沥青用量适中就显得尤为关键。 为了寻找一种合理的最佳沥青用量确定方法，结合交通部《沥青路面施工技术规范》修订工作，参照目前国内外有代表性的五种最佳沥青用量确定方法进行比较。五种最佳沥青用量确定方法如下： ①我国现行规范的方法：采用OAC1与OAC2的平均值，称为OAC； ②日本的方法（我国以前规范的方法）：采用各项马歇尔试验指标都符合规范要求的沥青用量范围的中值（相当于现在的OAC2）作为OAC(统一暂称为OAC2)； ③美国MS-2原来的方法：求取密度及稳定度最大值及空隙率中值（相当于4%）相对应的3个沥青用量的平均值（相当于我国规范的OAC1）作为OAC（统一暂称为OAC1）； ④MS-2 1995年版的方法：按空隙率4%确定沥青用量，由此沥青用量检验各项指标是否符合要求，如不符合要求，则采用各项马歇尔试验指标都符合规范要求的沥青用量范围的中值（相当于现在的OAC2）作为OAC（统一暂称为OAC4）； ⑤美国Superpave方法：由空隙率4%确定最佳沥青用量（统一暂称为OACsup）［1］； 本文主要是引用大量数据对这五种方案进行比较论证，以确定哪种方案较为合理，为了比较的方便，第④种方法不单独比较。 1 试验数据及统计分析 选取近年来7条新建或改建的高等级公路（河南商丘—开封高速公路、京珠段耒阳—宜章高速公路等沥青面层混合料室内马歇尔试验数据。对每次配合比分别采用OAC1、OAC2、OAC、OACsup四种方法确定沥青用量（各指标要求见表1），并计算各种方法所得沥青用量对应的混合料空隙率、沥青饱和度值，结果见表2。 指标要求 表1 指标 空隙率（%） 饱和度（%） 稳定度（KN） 流值（0.1mm） 要求 3—5 65—75 ＞7.5 20—40 现行规范要求空隙率3%～6%，实际上若设计空隙率为6%的话，假设现场压实度达到97%，那么现场空隙率将达到9%（有研究证明，空隙率小于8%路面不渗水，而大于8%的话路面将会出现大量渗水），再考虑施工中出现的沥青混合料摊铺的不均匀性，局部地方空隙率会更大，空隙率过大，极易出现耐久性问题，如水破坏、沥青老化、疲劳破坏等等，所以规范空隙率要求值应降低，空隙率在3%~5%范围内是合适的。 规范要求饱和度70%～85%，这是针对80～90年代交通量较小提出的要求，随着近年来交通量的日益增大，且重载、超载、超限已非常普遍，为避免沥青用量过多而产生泛油和车辙，有必要降低沥青饱和度的取值，参考国外情况（如SHRP规定沥青饱和度范围65%～75%）并结合近几年修建高速公路的实际经验，将沥青饱和度规定为65%～75%是合适的。 各种方法所得沥青用量及其对应的空隙率、饱和度值比较 表2 序号 级配 类型 OAC1 OAC2 OAC OACsup 推荐用量 % OAC1（%） Va （%） VFA（%） OAC2（%） Va （%） VFA（%） OAC（%） Va （%） VFA（%） OACsup （%） VFA（%） 1 SAC-16 4.5 3.8 73.2 4.5 3.8 73.2 4.5 3.8 73.2 4.45 72.2 4.4 2 SAC-13 5.7 3.6 77.8 5.2 4.48 72.3 5.45 4.1 75.0 5.5 75.5 5.0 3 SAC-13 4.8 4.3 73.2 4.7 4.6 71.7 4.75 4.45 72.5 4.9 74.8 5.0 4 AC-25I 4.0 3.7 71.3 3.9 4.0 69.3 3.95 3.85 70.3 3.9 69.3 4.0 5 AC-25I 3.85 4.2 67.7 4.0 3.9 69.9 3.95 4.0 69.2 3.95 69.2 4.0 6 AC-30