辉绿岩沥青混凝土AC-13C路用性能试验研究

冯 晓 萍

(北京顺通公路交通技术咨询有限责任公司，北京 101101)

辉绿岩沥青混凝土AC-13C路用性能试验研究

冯 晓 萍

(北京顺通公路交通技术咨询有限责任公司，北京 101101)

结合广西百色至靖西高速公路的实际情况，对辉绿岩和玄武岩的化学组成、基本性能，沥青基本性能，配合比设计和沥青混凝土AC-13C路用性能进行了对比试验，结果说明：在广西这样严重缺乏玄武岩集料的地区，用当地产的辉绿岩作为沥青混凝土的粗集料会大大降低工程造价，缩短施工工期，给当地带来较高的经济效益。

辉绿岩，沥青混凝土，路用性能，对比试验，经济效益

0 引言

我国《推动共建丝绸之路经济带和21世纪海上丝绸之路的愿景与行动》中对广西提出：广西要形成21世纪海上丝绸之路与丝绸之路经济带有机衔接的重要门户。为实现“一带一路”这一愿景，在百色打通联系东盟另一通道，广西投资建设了百色至靖西高速公路，在建设中高速公路沥青混凝土路面上面层常用的玄武岩集料在百色没有料源，最近的料源在贵州清岩镇，相距500多千米，而百色市田东县的辉绿岩储量很大，用辉绿岩代替玄武岩用于沥青路面上面层，作为沥青混凝土粗集料经验，既能就地取材，节约成本，又能减少运距，创造良好的经济效益。

百色至靖西高速公路路面结构上面层为4 cm细粒式密级配SBS改性沥青混凝土抗滑表层AC-13C,根据JTG D50—2006公路沥青路面设计规范、JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范对沥青混凝土面层用粗集料技术要求：粗集料应干燥、洁净，无风化、无杂质，表面粗糙，并且具有抗滑性和耐磨性。围绕该问题，就辉绿岩和玄武岩进行了一系列试验。

1 辉绿岩的化学组成

辉绿岩是一种基性浅成侵入岩，主要由铁、铝硅酸盐组成，颜色呈深灰、灰黑色，主要由辉石和基性长石(与辉长岩成分相当的浅成岩类)组成，辉绿岩是上等的建筑材料。广西田东的辉绿岩大部分呈灰绿色，小部分呈黑灰色，其化学成分见表1。

2 辉绿岩的基本性能试验

依据JTG E42—2005公路工程集料试验规程对田东辉绿岩和青岩镇玄武岩的基本性能进行了试验，结果见表2。

表1 辉绿岩化学成分表

表2 广西田东辉绿岩和贵州青岩镇玄武岩基本性能试验结果

1)根据JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范的要求，要求路面上的面层的粗集料应选用表面粗糙、石质坚硬、耐磨性强、嵌挤作用优良及与沥青粘附性好的粗集料。从表2可以看出：辉绿岩的压碎值、磨耗值、磨光值、针片状颗粒含量指标均优于玄武岩，说明广西辉绿岩坚硬、耐磨、抗滑性能及抗压碎能力良好，其他性能也都能满足。吸水率方面玄武岩较大，这可能与玄武岩含有大量空隙有关。以上指标证明辉绿岩用作沥青混凝土面层的粗集料是可行的。

2)辉绿岩、玄武岩与沥青的粘附性等级只能达到4级标准，这就可能会造成路面水毁的后果。为了提高辉绿岩以及沥青的粘附性，百靖高速路面面层采取添加水泥的办法。水泥购买方便且细度较好，本工程采取矿粉水泥对半添加，用量各为2%，确保工程质量。

3 沥青混合料性能检验

1)沥青混合料组成设计及最佳沥青用量。

为了对比辉绿岩集料与玄武岩集料的沥青混凝土的影响，试验采用AC-13C,壳牌SBS改性沥青，集料分别是辉绿岩、玄武岩及粗集料选用辉绿岩，细集料选用石灰岩三种情况。试验用矿粉在现场生产，水泥采用华润水泥，分别进行动稳定性、水稳定性试验，热稳定性试验和低温弯曲试验。

对辉绿岩、玄武岩1号(16 mm～9.5 mm)、2号(9.5 mm～4.75 mm)、3号(4.75 mm～3.26 mm)、4号(2.36 mm～0 mm)料，石灰岩的4号(2.36 mm～0 mm)料以及矿粉进行了筛分，根据结果按级配要求进行合成(见表3)，然后按目标配合比的试验方法确定最佳沥青用量结果见表4。

表3 AC-13C的级配

表4 三种组合的最佳沥青用量

2)沥青混合料性能检验。

a.沥青混合料高温稳定性。

为了提高百靖高速公路的高温稳定性，按照JTG E20—2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程的规定，采用轮碾法(T0703—2011)制作300 mm×300 mm×50 mm的试件，试验结果见表5。

表5 动稳定度试验结果比较

从表5可以看出，辉绿岩沥青混合料的动稳定度优于玄武岩沥青混合料动稳定度，同时满足JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范要求的不小于2 800次/mm，也能满足设计不小于4 000次/mm的要求，证明辉绿岩用作沥青混凝土上面层粗集料也是可行的。

b.沥青混合料的水稳定性。

百靖高速公路所处属于潮湿区，有必要对其水稳性进行验证。按照JTG E20—2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程的规定制作马歇尔试件进行浸水马歇尔试验或冻融劈裂试验，用沥青混合料的残留稳定度或冻融劈裂强度比是否满足要求来评价其水稳定性。其试验结果比较见表6，表7。

表6 浸水马歇尔试验结果比较 %

从表6浸水马歇尔试验结果的对比情况来看，辉绿岩沥青混凝土的残余稳定度为99.3%，也满足JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范不小于85%的要求。

表7 冻融劈裂试验结果比较

从表7冻融劈裂强度比的试验结果来看，均满足JTG F40—2004公路沥青路面施工技术规范不小于80%的要求。

总之，辉绿岩作为沥青混凝土上面层的粗集料是没有问题的。

c.沥青混合料的低温抗裂性。

百靖高速公路所处冬温区，按照JTG E20-2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程的要求，进行低温弯曲试验，其试验结果见表8。

表8 低温弯曲试验结果比较

从表8结果可以看出，辉绿岩作为沥青混凝土上面层的粗集料也是没有问题的。

4 结语

1)辉绿岩作为沥青混凝土上面层的粗集料是可行的，辉绿岩沥青混凝土在马歇尔试验的各项指标、高温稳定性、水稳定性方面都优于玄武岩，只有低温抗裂性不及玄武岩沥青混凝土，但都满足规范要求。

2)对于百色地区，完全可以用辉绿岩替代玄武岩作为沥青混凝土上面层的粗集料。

3)细集料用石灰岩在水稳定性方面要好,还能节约成本,所以细集料采用石灰岩。

[1] 许志鸿，蔡 氧.辉绿岩与玄武岩的路用性能比较[J].上海公路，2003(4)：71-72.

[2] JTG F40—2004，公路沥青路面施工技术规范[S].

[3] 沙庆林.多碎石沥青混凝土SAC系列的设计与施工实用指南[M].北京：人民交通出版社，2009.

[4] JTG E20—2011，公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].

[5] 李志刚，邓学钧，洪 峰.高速公路沥青路面使用性能评价模型的探讨[J].公路交通科技，2000(5)：46-47.

The test research on the road performance of diabase asphalt concrete AC-13C

Feng Xiaoping

(BeijingShuntongHighwayandTransportTechnologyLimitedLiabilityCompany,Beijing101101,China)

Combining with the actual situation of Guangxi Baise to Jingxi highway, this paper made contrast test to the chemical composition of diabase and basalt, basic performance, asphalt basic properties, mix ratio design and asphalt concrete AC-13C road performance, the results showed that: in Guangxi such a serious lack of basalt aggregate area, used the locally produced diabase as asphalt concrete coarse aggregate would greatly reduce the engineering cost, shorten the construction period, brought higher economic benefits to the local area.

diabase, asphalt concrete, road performance, test result, economic benefit

2015-03-25

冯晓萍(1970- )，女，工程师

1009-6825(2015)16-0109-03

U214.75

A