改善沥青混合料高温性能的措施 - 设计
(1)级配
集料级配对沥青混合料的高温性能也是一个重要的影响因素。较粗的级配有较好的抗车 辙能力,但不容易控制,而且级配过粗反而影响其高温稳定性,相比之下,密级配的沥青混合料 抗车辙性能较开级配混合料稳定,就目前规范而言,公称最大粒径13mmm及16mm的适合于铺 筑表面层,20mm及25mm的适合于铺筑沥青路面中面层和下面层。另外,适当提高混合料中 粗集料的用量(不一定是最粗的部分),对改善沥青混合料的高温性能有利。对于细集料,美国 Superpave混合料设计方法给出了一个限制区, 规定0.3~2.36mm(或4.7mm) 范围内的集料级 配线不得进入限制区,认为进入选择区的级配容易产生塑性流动,虽然级配限制区的实际功能 还不很明朗,但限制砂的含量尤其是细砂的用量这一点值得我们借鉴。
(2)混合料
在进行混合料设计时,可有意识地按较多的重载车辆、较大的轴载、较高的轮胎气压进行 沥青混合料的设计与试验室的试验验证。例如,可适当提高马歇尔试件的击实功,使得现场 2-3年龄期沥青路面的密度与设计的混合料密度相当。采用所谓“大石料”混合料时应进行 专门设计与验证。应控制混合料中矿粉的含量,一般来说,矿粉与沥青之比不宜大于 1.2.
沥青混合料的设计空隙率是个非常重要又一直有严重争议的指标。现在世界上存在着两 种截然不同的看法:传统的,或者说经典的看法认为空隙率是混合料配合比设计最重要的指 标, 按照美国SUPERPAVE的要求, 设计空隙率应为4%。另一种看法认为, 4%的设计空隙率 是毫无道理的, 因为它是建筑在搓揉压实机压头0.6MPa压力的基础上的, 如果路面承受的荷 载比它大, 例如我国的汽车设计荷载为0.7MPa, 实际空隙率就变了。对我国一些SMA路面出 现的泛油现象, 德国专家Gaver认为是集料粒径太大, 设计空隙率太小。他认为为了满足夏季 高温时沥青的热膨胀有地方可去,空隙率应该增大到5%。不过从这些不同的看法可以看出, 在现阶段,沥青混合料的设计空隙率在3%~5%范围内是适宜的。它既照顾了高温性能又考 虑了水稳定性,透水也不会严重,可望有较好的耐久性。
通常认为, 沥青玛碎脂碎石混合料(SMA) 是一种具有优良高温稳定性能的混合料, 其设计 与施工均有特殊要求,采用时应参照有关规范、手册及技术要求进行。