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摘要:排水瀝青混合料設計和普通瀝青混合料設計方式存在很大差異。文章首先對排水瀝青原材料進行分條列舉，其次闡述美國與中國在排水瀝青混合料設計中對材料提出的要求、配合比設計方法以及在瀝青用量等方面的研究。最后結合某城市道路項目建設工程，對排水瀝青混合料混合比例規劃流程進行分析，即首先依照空隙率與瀝青用量關系曲線初步確定瀝青用量，繼而進行析漏試驗和飛散試驗檢驗，以明確排水瀝青混合料瀝青用量的最佳值。

關鍵詞:排水瀝青混合料；配合比；瀝青用量；設計方法；優化措施

0引言

在高速行車的情況下，大孔隙排水瀝青混合料OGFC可以迅速通過混合料內部開口空隙將雨水排出路面以外，還具有不產生水霧不發生濺水及降噪等優勢，在城市道路發展中將會有更好的應用前景。但是，通過總結長期施工經驗發現，排水瀝青混合料應用開級配與大空隙率，致使它在配比規劃策略和使用期間更為復雜，難度不斷提升。在混合料配比缺乏合理性的情況下，若存在瀝青含量偏高的問題，就會使瀝青發生析漏現象，經車輪碾壓后形體發生改變，而瀝青含量的偏低，會降低瀝青混合料的耐久性。因此，為優化排水瀝青路面運行效果，應對排水瀝青混合料的配合比科學設計，文章對相對應的辦法進行分條探究。

1原材料

1.1瀝青

與工程施工中常用的瀝青原料相比，這種瀝青的最大特征體現在骨架空隙結構性質方面，要求瀝青具備一定黏合度，使瀝青膜厚度得到根本上的保障，進一步提升骨料間的粘結性，并在路面工程中具有一定強度，延長整體結構的使用年限[1]。

1.2礦質集料

在OGFC排水瀝青混合料中，粗集料的含量在礦料總量中所占的比例通常超過85%，集料的質地、形狀結構以及重量都是影響排水混合料性能高低的主要因素。為使道路工程路面的施工質量有所保障，就應該對粗集料的質量勻稱性、潔凈度，包括對粒徑大于9.5mm及粒徑小于9.5mm的粗集料的針片狀顆粒含量進行相應的控制。同時，選用潔凈干燥的細集料和礦粉。該城市道路工程項目采用了優質礦質集料，粗集料選用寧德福鼎生產的玄武巖，用反擊破生產工藝生產。礦粉由三明尤溪生產的憎水性石灰巖磨細制得[2]。

2國內外排水瀝青混合料設計方法

2.1美國聯邦公路管理局的設計方法

美國聯邦公路管理局(FHWA)在20世紀90年代初期編制了“開級配瀝青抗滑表層(OGFC)混合料設計方法”,排水瀝青在那個年代被稱之為開級配抗滑表層，為一類間斷級配的混合料，空隙率大概是22%～15%，厚度約20～25mm，其主要作用體現為能夠創造一個較高抗滑阻力的表層,也具備降噪聲，減少水漂、水濺、水霧、眩光等功效[3]。用于OGFC排水瀝青混合料中的礦料組成可以被細化為粗集料、細集料及填料。對用于瀝青表面層的粗集料磨光值PSV要求大于42,其他層次最低不得低于38,石灰巖等質地軟、易磨光的集料不得采用。瀝青膠結料必須具有良好的抗老化能力，經粘附性試驗測得的與集料的粘附性不得低于4級，通常選用高粘度改性瀝青，結合OGFC所用礦質材料的空隙率相對較大、易老化和水易侵入等現實問題，可應用添加劑，以優化其抗剝落性，能有效提高混合料的抗松散性。

2.2國內排水性瀝青混合料的研究

2.2.1排水性瀝青混合料的級配組成研究

均勻設計法是一類體積法，在瀝青混合料級配設計環節上有所應用，對于排水性瀝青混合料配合比設計而言,其重點是確保混合料空隙率達到20%。通常情況下，采用均勻設計法設計出的級配制作試件,獲得的空隙率通常與目標值要求極為相近。進行試驗分析時，需采用以下幾道流程:①確定試驗目的，明確考評指標。對于排水性瀝青混合料而言，考核指標是空隙率。②篩選因素、選擇層面。編制因素水平表即對考評指標產生影響的因素，層面是各因素在試驗中需對比的具體條件。對于排水性瀝青混合料而言，孔徑各篩孔通過率均應嚴格控制符合級配范圍，其中2.36mm尤為重要；層面則是依照我國相關規范設定的。③選用最適的均勻表，進行有關的試驗或數據測算，以獲得每種試驗條件下各考評指標的數值。④采用回歸分析方法，辨識影響因素對考評指標影響程度，明確考評指標與不同因素之間的關系[4]。

2.2.2瀝青用量的綜合確定法

參照國外相關研究成功明確瀝青用量最佳值，其主要應用綜合法。具體步驟如下:首先采用理論計算法，參照瀝青膜厚度與集料表面積初步設定瀝青用量；繼而按照±0.5%或±0.3%調整瀝青用量，分別依照相關標準有次序進行馬歇爾試驗測得空隙率、穩定度及析漏試驗、飛散試驗，依照析漏試驗與飛散試驗所設定的瀝青用量范疇(也可以依照馬歇爾穩定度試驗結果)明確排水瀝青混合料的最佳瀝青用量；最后必須對設計的最佳瀝青用量進行析漏損失試驗、肯特堡飛散損失試驗，并對混合料進行高溫穩定性車轍試驗、水穩定性浸水馬歇爾等進行檢驗，檢驗結果必須符合規范要求[5]。

3設計礦料級配的確定

首先先按相關試驗規程規定的試驗方法測定各種原材料的相對密度及顆粒級配，粗集料按粗集料密度及吸水率試驗（網籃法）測定毛體積相對密度及表觀相對密度、按粗集料及集料混合料的篩分試驗測定顆粒級配，細集料用篩出的2.36~4.75mm的部分按粗集料密度及吸水率試驗（容量瓶法）測定毛體積相對密度及表觀相對密度、按細集料篩分試驗測定顆粒級配，礦粉按礦粉密度試驗測定表觀相對密度、按礦粉篩分試驗（水洗法）測定顆粒級配。將已規范或者設計圖紙要求的級配范圍作為配合比設計的級配范圍，在級配范圍內摻配3種不同比例的礦料級配（重點區別2.36mm通過率的不同）作為初選級配進行試驗。

4最佳瀝青用量的確定

排水瀝青混合料最佳瀝青用量的確定，需同時符合析漏損失和肯特堡飛散損失試驗的相關標準。排水瀝青混合料設計方法要求將預算瀝青用量設為參照指標，瀝青用量變化率在0.3%～0.5%區間取值，采用分階段方法進行相關試驗，并借此方式獲得混合料瀝青用量的最佳值[6]。采用上述方法運行相關過程后，獲得的析漏損失曲線與飛散損失曲線并不能保證100%存在轉折點，此時就不能確保一定會獲得瀝青用量范疇，故對相關方法過程進行簡化與優化,明確排水瀝青混合料瀝青用量的最佳值，主要是保證混合料的空隙率與目標空隙率與相關規定相匹配。此外，確保瀝青用量的適宜性，能夠有效維持并提升混合料的粘結度與耐久性，本次研究中，在對混合料配比規劃時，初步規劃對5組瀝青用量存在差異的混合料試件實施馬歇爾試驗，以得到首次確定瀝青用量最適值。接下來，對上一階段確定的最佳瀝青用量相對應的混合料分批次進行析漏試驗與飛散試驗，以檢測并判斷該數值與工程有關技術標準間的相符性，決定是否做出相應改動與調整，最后確定本工程路面施工期間瀝青用量的最佳值[7]。綜合以上闡述的內容，發現如上優化措施的應用，能夠免去析漏試驗和飛散試驗各15個，同時也協助工程路面施工設計人員較為迅速、精確地獲得最佳瀝青用量數值。

4.1瀝青用量的相關公式及計算

結合希望的瀝青膜厚度和集料的表面積測算瀝青用量。通常情況下OGFC瀝青膜厚度h選用14μm。帶入公式Pb=h×A計算得到選定的中值的瀝青用量是5.0%，按照±0.5%瀝青用量變化，上下分別調整兩級獲得了5個不同的瀝青用量[8]。

4.2進行馬歇爾試驗繪制相關曲線

對選定的5個瀝青用量分別拌制瀝青混合料并制作馬歇爾試件，對5個不同瀝青用量的馬歇爾試件共20個分別測定相關密度及空隙率,繪制油石比與空隙率的關系曲線圖1，設計空隙率所對應的油石比是4.7%。

4.3析漏損失和肯特堡飛散損失試驗

經過5組不同的瀝青用量的馬歇爾試驗及目標空隙率的對應，確定出瀝青混合料的最佳油石比為4.7%后，對最佳油石比進行析漏損失、飛散損失及動穩定度車轍試驗，最終測得析漏損失、飛散損失及動穩定度車轍試驗數值均達到要求。得出結論,油石比4.7%為該排水瀝青混合料的最佳油石比。

5結語

文章主要對排水瀝青混合料配比設計的最優設計措施與過程進行探究，先是采用相關實驗獲得空隙率與油石比相關性曲線，并在目標空隙率的協助下對排水瀝青混合料瀝青用量有大致了解，繼而在析漏損失和肯特堡飛散損失試驗幫助下，最終明確瀝青用量的最佳值。本次研究采用的設計措施與規劃的程序，在節省時間與精力的同時，也使得試驗結果精確性以及與相關技術標準的相符性有所保障。通過實踐檢驗發現，通過該設計方法獲得的排水瀝青混合料能夠符合路用性能標準。

參考文獻:

[1]姜平忠,林頎棟,吳海,陳凌云.基于排水路面的環氧瀝青混合料配合比設計及路用性能研究[J].交通世界,2017(29):25-27.

[2]黎曉,程志豪,鄭少鵬.排水瀝青混合料永久變形性能試驗研究[J].公路工程,2017,42(1):185-189.

[3]丁志勇.排水瀝青混合料高粘瀝青類型的對比和評價研究[J].交通科技,2016(5):143-145.

[4]肖鑫,張肖寧.基于CAVF法的排水瀝青混合料組成設計[J].公路交通科技,2016,33(10):7-12.

[5]郭宏坤.排水瀝青混合料的礦料級配設計方法優化[J].安徽建筑,2016,23(4):184-185+225.

[6]肖鑫,張肖寧.基于工業CT的排水瀝青混合料連通空隙特征研究[J].中國公路學報,2016,29(8):22-28.

[7]肖鑫,張肖寧.基于排水瀝青混合料細觀結構的排水特性分析[J].華南理工大學學報(自然科學版),2016,44(6):113-120.

[8]邱自萍,王玉文.Sasobit溫拌排水瀝青混合料路用性能研究[J].城市道橋與防洪,2015(6):192-194+201+20.

作者:黃勤鋒 單位:福建博海工程技術有限公司