粉胶比对沥青混合料路用性能影响的试验研究

刘玉龙，王 旭，李洪峰

(东北林业大学 土木工程学院，哈尔滨 150040)

沥青混合料用于道路面层，直接与交通荷载接触，同时会受到温度与雨水的影响，其路用性能的好坏就决定了沥青路面的使用性能和使用寿命。沥青混合料是典型的粘弹性材料，该粘弹性主要取决于沥青胶浆的性能，即沥青—矿粉系统结构的粘结力作用[1]。沥青与矿粉的相对比例即为粉胶比，按照该比例形成沥青胶浆。沥青胶浆是构成沥青混合料的三级分散中的微分散系，最初级的粘结作用就发生在沥青胶浆中和沥青胶浆与集料的粘结面上，沥青胶浆与集料的粘结面中又包含了沥青与集料的粘结作用及沥青膜本身的粘弹性能[2-3]。粉胶比在很大程度上决定了沥青胶浆的性能，进而影响沥青混合料的路用性，因此沥青混合料应具有合适的粉胶比。

1 试验研究内容

试验采取粉胶比0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4七个水平分别进行车辙试验、低温弯曲试验、浸水马歇尔和冻融劈裂试验，分析粉胶比变化对沥青混合料路用性能的影响，并确定合理的粉胶比范围。

1.1 混合料级配设计

试验采取调整0.075 mm的筛孔通过率，在确保级配基本不变的前提下，实现不同粉胶比。采用AH-90石油沥青进行密集配AC-16沥青混合料配合比设计，确定最佳沥青用量，结果见表1和表2，如图1所示。

表1 级配组成

表2 不同沥青用量的马歇尔试验结果

经计算，毛体积密度最大值a1=4.7％，稳定度最大值a2=4.5％，孔隙率范围中值a3=4.7％，沥青饱和度范围中值a4=4.8％，OAC1=(a1+a2+a3+a4)/4=4.675％；各项指标均符合技术标准(不含VMA)的沥青用量范围OACmin～OACmax，其中OACmin=4.3％，OACmax=4.8％，OAC2=(OACmin+OACmax)/2=4.55％；……