变质砂岩在沥青上面层的应用.doc

变质砂岩在高速公路沥青上面层中的应用 【摘要】：本文结合江西省景鹰高速公路DP1合同段施工实践，详细探讨了变质砂岩在高速公路沥青上面层中的应用，说明了只要施工中各项指标能够符合设计与规范要求，变质砂岩也能用作上面层材料，从而达到就地取材，降低工程成本。 【主题词】：变质砂岩 高速公路 沥青上面层 应用 现在设计为沥青路面结构的高速公路正在全国大规模建设，上面层集料由于质量要求高，建设单位往往指定要求使用玄武岩或者辉绿岩等已经广泛使用的材料。由于受资源限制，往往上面层材料需要从很远的地方购买，造成成本增大。 我公司承建江西省景德镇至鹰潭高速公路DP1合同段路面工程，上面层设计为4cm厚细粒式密级配沥青混凝土（AC-13型），沥青采用进口壳牌基质沥青经SBS改性。由于本标段地处江西省余干县，本县及邻近县市境内没有玄武岩，为降低工程成本，经与业主、监理及设计单位沟通，结合我公司在陕西勉宁高速公路的成功施工经验，计划采用余江县画桥镇境内的变质砂岩作为上面层集料。 一、原材料 按照图纸设计要求，上面层集料分如下几档：0-2.36mm石粉、2.36-4.75mm石屑、4.75-9.5mm碎石和9.5-16mm碎石，填料为矿粉，为增强碎石与沥青的粘附性，掺加江西“万年青”P.O32.5级普通硅酸盐水泥。经过江西省交通工程质量监督站试验检测中心取样检测，各项指标测试结果见表1。 变质砂岩集料质量检测 表1 检测项目 质量要求 检测值 备注 表观密度 不小于（g/cm3） 2.60 2.809 碎石坚固性 不大于（%） 12 0.7 与沥青粘附性 不小于 5 3 南韩SK石油沥青 吸水率 不大于（%） 2.0 0.8 压碎值 不大于（%） 26 11.7 软弱颗粒含量 不大于（%） 3 2.1 洛杉矶磨耗值 不大于（%） 28 19.1 磨光值 不小于（BPN） 42 48 注：集料与沥青粘附性未达标，在经过掺水泥处理后，改用壳牌改性沥青进行试验，粘附性达到五级。 二、目标配合比设计 上面层目标配合比设计委托东南大学工程结构与材料试验中心进行，各档集料筛分结果见表2。 各种材料筛分结果 表2 筛孔 矿料 通过方孔筛的百分率（%） 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 1＃ 100 94.5 31.7 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 2＃ 100 100 91.7 7.7 1.0 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9 3＃ 100 100 100 73.7 1.1 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 4＃ 100 100 100 99.1 76.1 54.2 41.9 31.2 25.5 18.5 矿粉 100 100 100 100 100 100 100 100 100 99.8 水泥 100 100 100 100 100 100 100 100 100 86.8 根据各种矿料的筛分结果，结合混合料级配要求，实配结果见表3，级配曲线见图4。 AC-13沥青混合料设计级配组成计算结果 表3 矿料名称及用量 各方孔筛通过率（%） 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 1＃（27.0） 27.0 25.5 8.6 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 2＃（27.0） 27.0 27.0 24.8 2.1 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 3＃（11.0） 11.0 11.0 11.0 8.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 4＃（33.5） 33.5 33.5 33.5 33.1 24.7 16.6 12.0 8.1 6.0 3.4 矿粉（1.0） 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 水泥（0.5） 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 合成级配 100 98.5 79.3 44.9 26.7 18.6 14.0 10.1 8.0 5.3 要求级配范围 100 90-100 68-85 38-68 24-50 15-38 10-28 7-20 5-15 4-8 AC-13型混合料设计级配曲线图 图4 按照以上矿料比例配料，采用五种油石比进行马歇尔稳定度试验，结果见