集料含泥量对沥青混合料抗剪性能的影响研究
沥青混合料抗剪性能研究
的抗 剪性 能充分考 虑 。
评定标准》 ）中对不同沥青路面病害 的度量单位
和权 重对路 面 的损害 程度进行 计算 。 采用 智能监 测车对 济南 市 主要道路 的选定路 段进 行路 面破损 调查 ，对各路 段 的路面病 害进行
他 路 面病害 。
收 稿 日期 ：２ ０ １ ２一ｌ ｌ一１ ｌ 。
作者简介 ：任瑞波 ，男 ，汉族 ，１ ９ ６ ８年 １ １月出生 ．山东烟 台海阳人 ，博士后 ，教授 ，博士生导 师 ，研究 方 向：路面 结构与 材料 、沥 青 与沥 青 混 合 料。Ｅ—ｍ ａ ｉ ｌ ：ｒ ｒ ｂ ｇ ｑ ＠８ ｄ ｊ —
２
石
油
沥
青
２ ０ １ ３年第 ２ ７卷
车辆 荷载作 用下 产生压 密变形 引起 车 辙 ，二是 因 为沥青 混合 料 的抗 剪强 度不足 ，车辆 荷载超过 其
小于 １ ６ ｍ ｍ 的沥青 ｝ 昆 合料 ，试件 为 １ ０ ０ ｍ ｍ×１ ０ ０
ｍ ｍ 的 圆 柱 形 试 件 ， 由旋 转 压 实 仪 成 型 的 直 径 １ ５ ０ ｍ ｍ、高度 １ ３ ０ ｍ ｍ 的试 件 钻 芯后 切 割 得 到 ，
钻 芯切 割 ，最 后在 相同 的试验 条件下 对三种 沥青
目前 ，随着道路 工作者 对路 面抗 剪性 能关 注
日益增 多 ，越来越 多 的科研 机构开始 对沥 青路 面 的抗 剪性能 进行研究 。通过 室 内试 验测得 沥青混
混合料 的抗剪 强度 进行试验 ，试验 结果如表 ２所
沥青混合料抗剪强度影响因素评价指标研究
Ａｂ ｔａ ｔ Ａｓ ｈ ｌ ｍｉ ｔ ｒ ｓ ｗｉｈ ｈ ｇ ｈ ａ ｔ ｅ ｇ ｈ ｈ ｖ ｒ ａ ａ ａ ｉ ｔ ｏ ｒ ｓｓ ｅ ｐ ｔ ａ ｅ ｏ ｍａ ｉ ｎ ｕ ｄ ｒ ｓｒ ｃ ： ｐ ａ ｔ ｘ ｕ ｅ ｔ ｉ ｈ ｓ ｅ ｒ ｓ ｒ ｎ ｔ ａ ｅ ｇ ｅ ｔ ｃ ｐ ｂ ｌ ｙ ｔ ｅ ｉ ｔｐ ｒ ｅ ｕ ｌ ｆ ｒ ｔ ｎ ｅ ｉ ｄ ｏ ｈ ｇ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｓ Ｗ ｅ ｓ ｄ ｓｎ ｌ ｐ ｎ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｔ ｏ ｎ ｌ ｚ ｔ ｅ ｉ ｈ ｅ ｅａ ｕ ｅ ． ｕ ｅ ａ ｉ ｇ ｅ ｅ ｅ ｒ ｔｏ ｔ ｓ ｔ ａ ａ ｙ ｅ ｈ ｍａ ｅ ｉｌ ｅ ｉ ｎ ｎ ｅ ｅ ｆ ｒ ｉ ｈ ｔ ｒ ｄ ｓｇ ｉ ｄ ｘ ｓ ｏ ｈ ｇ ａ
袁 峻 州 大 学 建筑 科学 与工 程 学 院 ，江 苏 扬 州 ２ ５０ ，． 济 大 学 道 路 与交 通 工 程 教 育 部 重 点 实 验 室 ， １扬 ２０９２同 上海
摘 要 ： 高 的 抗 剪 强度 可 以 保 证 沥 青 混 合 料 在 高 温 下 具 有 良好 的 抵 抗 永 久 变 形 的 能 力 。 主 要 采 用 单 轴 较
Ｒｏ ｄ ａ ｄ Ｔｒ ｆｉ Ｅ ｇｎ ｅ ｉｇｏ ｈ ｎｓｒ ｆＥ ｕ ａｉｎ，Ｔｏ ￣ｉＵｎｖ ｒｉｙ ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ０ ２，Ｐ．Ｒ．Ｃ ｉａ ａ ｎ ａｆｃ ｎ ｉｅｒｎ ｆｔｅＭｉｉｔｙｏ ｄ ｃｔｏ ｎ ｉｅｓｔ ，Ｓ ａ ｇ ａ ２ ０ ９ ｈｎ）
ＹＵＡＮ ｕ ＵＮ Ｌ － ｎ Ｊ ｎ ，Ｓ ｉｕ ｊ
（ ． ｕｌｉｇ Ｓ ｉｎ ｅａ ｄ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｏｌｇ ，Ｙａ ｇ ｈ ｕＵｎｖ ｒｉ １ Ｂ ｉ ｎ ｃｅ ｃ ｎ ｇｎ ｅｉｇ Ｃ ｌ ｅ ｄ ｅ ｎ ｚ ｏ ｉｅｓｔ ｙ，Ｙａ ｇ ｈ ｕ ２ ５ ０ Ｊａ ｇ ｕ ． Ｒ．Ｃｈｎ ；２ Ｋｅ ｂ ｒｔｒ ｆ ｎ ｚ ｏ ２ ０ ９，ｉｎ ｓ ，Ｐ ｉａ ． ｙＬａ ｏ ａｏ ｙｏ
沥青混合料抗剪强度影响因素评价指标研究_袁峻
有实验结果表明 A S TM D3398 (粗集料颗粒形状 和表面纹理指数) 及 AA S H TO TP56 (粗集料未压实 孔隙率) 这两个指标与沥青混合料抗永久变形性能之 间有较好的相关性 。不仅如此 ,两个指标自身也具有 较高的相关性 ,相关系数 R2 = 0. 94[324 ] 。这两个指标 都同时受到集料颗粒形状 、棱角性和表面纹理的影响 , 具有较高颗粒指数值或者未压实空隙率值的粗集料能 够提高混合料抗车辙性能 。 1. 1. 2 细集料 不仅是粗集料 ,细集料的性能也影响 着沥青混合料抗永久变形能力 。在我国规范中有细集 料棱角性试验 (包括间隙率法和流动时间法) ,但并没 有提出具体的技术指标要求 。
试验计划中先采用 AC13 级配 ,粗 、细集料均为辉 绿岩 ;使用马歇尔设计方法确定混合料最佳油石比 ,具
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
3 收稿日期 :2008206212
基金项目 :国家杰出青年科学基金项目 (50325825) 作者简介 :袁峻 (19792) ,女 ,扬州大学 ,博士 ,主要从事道路材料 、结构性能研究 。( E2mail) t uyuanjun @163. com
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
集料对沥青混合料的性能影响研究
１ 集 料 的 物 理 力 学指 标 试 验
依 照现 行试验 规程 对所 选取 的 ２种集料 分别
进行 物理力 学指标 测试 ， 结果 见表 １～表 ４ 。
表 １ 石 料 场 １粗 集 料 技 术 指 标 值
表 ２ 石 料 场 １细 集 料 技 术 指标 值
认 可为质 量较好 的集料 ， 并且 通过 比较 ， 石料场 ２生 产 的集料技 术指标 均优 于石 料场 １生产 之集料 。
Ｃｈ ｎ ａ ａ ｇ’ ｎ Ｕｎｉｅ ｓｔ ｒ ｎ ｐ ｒａ ｉｎ ｐ ｖ ｍｅ ｔｍ ａｅ ｉｌｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｒ ｓ ａｃ ｅ ｔ ｒｏ ｕ ａｉｎ Ｍ ｉ ｉｔｙ， ｖ ｒ ｉ ｔａ ｓ ｏ ｔｔｏ ａ ｅ ｎ ｔ ｒａ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ｅ ｒ ｈ ｃ ｎｅ ｆＥｄ ｃ ｔｏ ｎｓｒ ｙ
所 拌 制 的 沥 青 混 合 料 ， 用 性 能 较 差 ， 能 达 到 技 术 路 不
Ａｇ ｒ ｇ ｔ ｎ Ａｓ ｈ ｌ ｉ ｔ ｒ ｒ ｏ ｍ ａ ｃ ｔ ｄ ｇ ｅ ａ ｅ ｏ ｐ ａ ｔＭ ｘ ｕ ｅ Ｐｅ ｆ ｒ ｎ ｅ Ｓ ｕ ｙ
ＬＩ ＡＮＧ ｉｎ ｏ ｇ Ｊａ ｈ ｎ ，ＸＵ ａ ｇ ，ＦＥＮＧ ａ 。 Ｌｉ ｎ Ｃｈ ｏ ，Ｗ ＡＮＧ ａ ｇ ｉｎ Ｃｈ ｎ ｘ ａ ｇ
２ 配 合 比 设 计
分别 利用这 两 种集 料 进 行 Ａ ２ Ｃ一 ５沥 青 混 合 料 通 过 集 料 的 物 理 力 学 指 标 试 验 可 知 ：这 ２种 集
配 合 比设 计 ， 自均 通 过 ３组 不 同级 配 的标 准击 实 各 试验， 测定 体积 指标及 马歇 尔指标 ， 最后 确定 的矿料
料 的 物 理 力 学 指 标 进 行 确 定 。最 终 集 料 的 选 取 与 否 还 是 应 当取 决 于 其 在 沥 青 混 合 料 中的 性 能 表 现 。
浅谈含泥量对沥青混合料的影响
歇 尔试 验和冻 融劈 裂试 验 。我们 以冻融 劈裂 试验 进
行 比较 得 出 的 结 果 见 表 １ 表 １ 冻 融 劈 裂 试 验 比 较
含 泥 量 油石 比 冻 融 前 劈 裂 冻 融后 劈 裂 强 度 洁 净 集 料
１原 材 料 的 选 材及 级 配设 计
１ ） 原材 料 的选材 取样
目前 。 市 场上 供应 的水 泥混 凝 土所 用 的建 筑用
集料 品种 多 ， 各地 的集 料 差异 比较 大 。这 里采 用 的 是碎 石 （ 含 泥量 ０ ． ８ ％） 、 石屑 （ 砂当量 ６ ６ ％） 和 矿粉
下 降， 使 沥青 混凝 土 的黏 结强 度下 降 ， 沥青 混合 料在
高温 时抵 抗变 形 的能 力 降低 ， 在试 验 中直接 反 映是 高温 稳定性 降低 。 规 范 中规 定 ， 沥 青混 合料 的粗集 料 含泥 量 不大 于 １ ％， 试 验 中 的原材 料 含泥 量 均 达标 ， 但 是 得 出 的 高温 稳定性 结 果却并 不是很 好 。 经试 验分析 得 出： 粗
ｏ ． ７ ９ ０． ７ ５
０ ． ６ ８ Ｏ ． ６ ２
８ ６ ． １ ８ ２ ． ６
以下 颗粒 ； 水 洗集 料 后 加 入 等 量 的泥 土 ： 直 接 用 现
场 材料 ， 不作 处理 。
经过 试 验得 出： １号 的流 值 为 ３ ． ５ ５ ｍ ｍ， 稳 定 度 １ ０ ． ４ ２ ｋ Ｎ。２号 的 流值 为 ６ ． ８ ３ ｎ ｌ ｍ，稳 定 度 为 ６ ． ８ ９
试 验选择 Ａ Ｃ 一 １ ３配合 比 、 油 石 比选择 ４ ． ８ ％进行 室 内马歇 尔试 验 ， 击 实 温度按 １ ６ ５ ℃控制 ， 双 面击 实 个７ ５次 。矿 料配 比 １ ＃ （ ０ — ３ ） ： ２ ｝ ｝ （ ３ — ６ ） ： ３ ＃ （ ６ 一 ｌ １ ） ： ４ ＃
水泥掺量对沥青混合料路用性能的影响
○公路与管理○
ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ
2013 年 第 7 期
水泥掺量对沥青混合料路用性能的影响
李恩博 （海南省交通工程质量监督管理局，海南 海口 571100）
【摘 要】本文采用密级配 AC-13 沥青混合料，通过分析矿粉和水泥在沥青混合料中的作用机理，研究水泥分别以 0%，1%，2%，3%,4%的 不同比例掺量替代矿粉，通过马歇尔试验、车辙试验、冻融劈裂试验等对沥青混合料的路用性能进行相关的试验研究，分析水泥代替矿粉后对 沥青混合料的高温稳定性和水稳性能的影响。 试验结果表明,以一定比例的水泥代替矿粉可以有效的改善沥青混合料的性能，掺入水泥后提高 了混合料的水稳定性，高温稳定性以及沥青与矿料的黏附性能。
2 沥青配合比设计 根据原材料筛分结果及参考级配范围， 本研究采用 AC-13 的规
范 要 求 的 级 配 中 值 ， 按 照 我 国 现 行 《 公 路 沥 青 路 面 施 工 技 术 规 范 》 （JTJ 032 - 2004）规定的方法确定沥青最佳用量按下列步骤：
1）制备试样； 2）测定物理、力学指标； 3）马歇尔试验结果分析； 4）沥青混合料马歇尔试验。 根据如上步骤，得出本次试验的最佳油石比为 4.8%。 经过检验， 此油石比对应的空隙率和 VMA 值能 够 满 足 《沥 青 混 合 料 施 工 技 术 规 范 》的 要 求 ，据 此 确 定 最 佳 油 石 比 为 4.8%，对 应 的 沥 青 混 合 料 的 密 度 为 2.541g/cm3。 3 不同水泥掺量下沥青混合料的路用性能
【关键词】沥青混合料；水泥；水稳定性；高温稳定性
0 引言
水泥作为一种外加材料代替部分矿粉，在提高沥青混合料的各方 面性能都已经得到很好的验证。 由于水泥属于碱性材料，可以吸收沥 青中部分酸性树脂，能明显提高沥青与集料的粘附力。 它还可以适当 的提高沥青的软化点，提高沥青混合料的高温稳定性。 在沥青混合料 方面，它可以提高混合料的力学性能和路用性能。 国内对于掺加水泥 后对沥青混合料低温抗裂性能的影响争议比较多，对于掺加水泥后对 沥青混合料高温性能的改善，部分研究认为用水泥替代矿粉后，对混 合料高温性能的改善，关键在于是否有水的存在。 当有水参与的情况 下，掺加水泥后会明显改善沥青混合料的高温稳定性。 如果没有水的 存在，水泥对混合料高温稳定性不会有改善，反而会有所降低，关于这 一点也有人提出过异议。因此本文通过室内系统的试验来研究分析掺 加水泥后对沥青混合料路用性能的影响。
沥青混合料抗剪性能的影响因素分析(图文).
沥青混合料抗剪性能的影响因素分析(图文)论文导读：沥青混合料的剪切破坏主要是沥青混合料的高温稳定性不足，在荷载作用下产生变形和剪切推移，致使路面出现过大的车辙和拥包等现象。
沥青混合料高温抗剪强度取决于沥青混合料的粘聚力c与内摩阻角Φ。
关键词：沥青混合料，抗剪强度，剪切性能，影响因素分析1、沥青路面产生破坏的主要原因（1）夏季高温时因抗剪强度不足或塑性变形过大而引起的高温破坏；（2）冬季低温时抗拉强度不足或应力松弛模量降低太慢而抵抗变形能力较差，引起的温度开裂；（3）沥青路面经受车轮荷载的反复作用，长期处于应力应变交迭变化状态，致使疲劳损伤不断累积，当荷载重复作用超过一定的次数以后，在荷载作用下路面内产生的应力就会超过强度下降的结构抗力，使路面产生疲劳破坏。
2、沥青混合料的剪切破坏主要是沥青混合料的高温稳定性不足，在荷载作用下产生变形和剪切推移，致使路面出现过大的车辙和拥包等现象。
因此，多年来，对于沥青混合料的抗剪性能的研究也主要着眼于材料的高温稳定性。
3、试验参数对剪切试验的影响分析沥青混合料高温抗剪强度取决于沥青混合料的粘聚力c与内摩阻角Φ。
沥青混合料的内摩阻角主要决定于沥青混合料的矿料级配、颗粒形状、表面特征及沥青膜厚度等,而粘聚力主要取决于沥青的性能及沥青与矿料的相互作用。
同时影响沥青路面高温抗剪强度的因素主要包括矿质集料特性、级配、沥青胶结料性能、沥青与矿料之间的相互作用及路面结构与气候条件。
为此,通过大量室内剪切试验,分析沥青混合料的级配类型、级配走向、油石比、压实度与沥青种类等因素对其抗剪强度指标c、Φ值的影响,找出其中的相关影响规律,为沥青混合料设计、施工控制提供技术依据。
(1)沥青混合料的级配类型对抗剪指标c、Φ值的影响采用SBS 改性沥青,对级配1~级配3这3种不同级配在最佳油石比下成型试件,进行剪切试验,试验结果见图1.1、图1.2。
图1.1 不同级配类型沥青混合料c值图1.2不同级配类型沥青混合料Φ值图1.1、图1.2的试验结果表明,随着矿料粒径的增大,沥青混合料的粘聚力c值呈下降趋势,级配1的c值要大于级配2和级配3的。
含泥量对沥青混合料质量的影响
含泥量对沥青混合料质量的影响作者：黄红耀来源：《城市建设理论研究》2013年第24期【摘要】含泥量对于沥青混合料的路用性能有着很大的影响，含泥量过大，直接影响沥青混合料的高温稳定性和水稳定性，影响集料与沥青的粘结强度；集料含泥量对沥青混合料的水稳定性和高温稳定性都有明显的影响，因此，在公路沥青路面施工过程中，必须严格控制集料的含泥量，完善和规范施工过程中的质量管理体系，确保沥青路面的施工质量，提高沥青路面的服务品质和使用寿命。
本文主要阐述了有关含泥量对沥青混合料质量的影响。
【关键词】含泥量，沥青混合料，质量，影响中图分类号： TV442 文献标识码： A 文章编号：一.前言在我国社会经济快速发展的背景下，路桥工程建设中相关工艺和技术得到了创新和应用，对于沥青混合料路面的性能和质量要求也在不断提升。
在沥青混合料路面的建设中，其必须同时具备刚度、强度、耐久性、抗滑性及平整性等方面的性能，因此，粗集料为基层的沥青混合料柔软基层路面的结构和性能得到了广泛的关注。
针对含泥量对沥青混合料质量的影响进行了深入的研究和探讨。
二.沥青混合料的配合比精度影响因素分析拌合性现国内沥青砼中所用细集料以石屑为主，其1.原材料的质量和取样目前，市场上供应的水泥砼所用的建筑用集料针片状含量高、含泥量大，级配和材料均匀性差，采用这样的矿料生产的沥青混合料产品质量也不够稳定。
原材料的取样正确与否决定了是否能够真实地反映原材料的质量。
根据JTJ058—2000集料试验规程规定，同批来料取样时，应先铲除堆脚等处无代表性的部分，再在料堆的顶部、中部和底部，各从均匀分布的几个不同部位，取大致相等的若干份组成一组试样。
取样数量应不少于规范要求，以保证试验取样有足够的代表性和表征能力。
2.混合料级配设计矿料的合成比例决定了矿质混合料的合成级配。
规范要求普通沥青混合料矿料设计合成级配应使包括0.075mm、2.36mm、4.75mm筛孔在内的较多筛孔通过量接近设计级配范围的中限，但由于地处热区，我们建议沥青混合料合成级配时采用骨架密实型结构，可适当减少2.36mm、4.75mm筛孔的通过量，增加0.075mm筛孔的通过率，采用较粗的级配。
影响沥青混合料抗剪强度的试验研究
不 足 以形 成沥 青 膜 来 粘结 矿 料 颗 粒 ，随 着 沥 青 用
量 的 增 加 ， 青 膜 逐 渐形 成 ， 沥 沥青 更 为 完美 地 包 裹
《 瓣求ｍ＿ 峰捌鼎 軎
２２ ４
科技研究
城 市道 桥 与 防 洪 Nhomakorabea２１ 年 ５ ０２ 月第 ５ 期
影响沥青混合料抗剪 强度的试验研究
胡 世 强
（ 中国市政 工程两 南设计 研究 总院，四川成 都 ６ ０８ ） １０ １
摘
要： 通过 对影响 沥青混 合料抗 剪强度 参数 的 因素进 行试验 分析 ， 究不 同 的集料类 型 、 研 沥青 混合 料级 配 、 沥青用 量 以及压
０ 引 言
随着 我 国经 济 的 高速 发 展 ，道 路 建 设 得 到 快
速发展 ， 通量激增 ， 交 同时 公 路 的交通 特点 也 发 生
抗 剪 强 度较 大 ，易 分 辨 ｝不 同抗 剪 强 度 沥 青 混 合 ｝ ｛
料 之 问 的差异 ） ，试 验 温 度采 用 ６ ￣ 路 面 的实 际 ０Ｃ（
１ ９ ｌ ８
霎１ ７
誊１ ． ６
鬈
墨¨
ｌ３ ・
１ ２
车辙等破坏。从影 响最大抗剪强度 的各个 因素进 行 试 验研 究 ， 析得 出抗 剪 强 度 变化 的一 般 规 律 ， 分 为 沥青 混 合 料设 计 提供 指 导 。 试 验 仪 器 为 自行 研 制 的多 功 能 道 路 材 料 贯 人 强 度 仪 ， 率 范 围 １—５ ｍｍ ｍ ｎ可 调 （ 用 速 ０ ／ｉ 采 ５ ／ ｎ速 率 ，０ｍ ／ ｎ速 率 下 沥 青 混 合 料 的 ０ｍｍｍｉ ５ ｍｍｉ
集料含泥量对沥青混合料路用性能的影响
2012年第21期269(11月上)《交通世界》对于路面施工质量的影响来说，沥青混合料质量的优劣占据了绝对性的影响因素，并且也影响着路面的实际使用寿命。
每一位路面施工人员都知道在沥青混合料当中，集料是最主要的材料（大约占95%）。
而对于集料质量的指标影响来看，除了级配、粒径等规格要求之外，也包含了含泥量、强度以及形状。
但是往往令路面施工技术人员感觉到头疼的是集料的含泥量指标，在开采母材、材料的运输、集料的加工、集料的堆放等等环节，集料含泥量超标，都会导致集料受到严重的污染，从而降低含泥量指标。
含泥量指标要求对于沥青路面的集料，我国也有着明确的规范标准，需要保证沥青路面当中所使用集料的洁净与干燥。
而沥青路面施工技术规范当中对于含泥量的控制指标则决定了洁净程度的高低，标准中指出通过水洗法之后，不得大于0.075mm颗粒含量。
另外，粗集料的含泥量不能够大于1.0%。
在路面的实际施工当中，集料含泥量指标的合格率可以通过洁净块石的使用、场地的硬化、料堆的覆盖等等措施，而这些工序完成也能够很容易，也就是说确保很容易达到小于1.0%的粗集料含泥量，但是这并非是沥青路面具备良好性能的充分条件。
因此，笔者在本文中，对于粗集料含泥量对于沥青混合料的高温稳定性，以及水稳性通过了车辙试验、粘附性试验等等进行了分析。
含泥量影响的试验混合料水稳性在进行混合料水稳定性的试验当中，主要是采取的冻融劈裂试验。
此试验要求测试温度达到25℃，并且加载的速率达到50mm/min。
马歇尔试件为双面各50次的击实次数，集料最大的颗粒粒径16mm。
选择的是韩国SKAH-70的普通沥青，标准配合比为1#（10～16 m m ）∶2#（5～10m m ）∶3#（3～5mm）∶4#（0～3mm）∶ 矿粉=36%∶23%∶7%∶29%∶5% ，在下表当中，一组选择的为含泥量0.2%的清洁集料，二组选择的为含泥量1.6%的较脏试件。
试验数据见下表格1以及图1当中的详细所述。
沥青混合料抗剪性能研究综述
［ 摘要 ］ 总结并评价 了沥青混合料抗 剪试验方法 、 抗剪机理及抗 剪设计研究现状 ， ９种剪切试 验方法 的分 对 析和评价有助于设计 、 工和科研人员正确选用这些试验方法 。混合料剪切 强度 由沥青胶泥 的性质 、 料和 施 集 沥青界面的剪切强度 和集料之间的嵌挤情况共 同决定 ， 为提高混合料 抗剪性能指 出了方向。抗剪设计在应 用于工程前尚需 深入研究容许剪应力法 中相关系数的确定 、 于抗剪性能的车辙 预估模型的标定等问题 。 基 ［ 关键词 ］ 沥青混合料 ； 车辙 ； 抗剪试验 ； 抗剪强度 ［ 中图分类号］ Ｕ １ ．１ ［ ４ ６２ ７ 文献标 识码 ］ Ａ ［ 文章编号 ］ １０ —１４ （０ ０ ０ ０ ９ ０ ０ ９ ７２ ２ １ ）４— ０ ０— ５
２ ３ Ｓ ｐ ｒ ａ ｅ剪切试 验仪 ． ｕ ｅ ｐ ｖ
２ 沥 青 混 合料 抗 剪 试 验 方 法
在试验方法和相关研究进行总结和评述。
２ １ 三轴试验 ．
为 了 提 高 机 场 路 面 的 抗 剪 切 能 力 ， ０世 纪 ２
试 件 的顶 面和底 面施 加外 力 。Ｒ Ｃ Ｓ Ｈ试验 机 理是在
４ ０年代 ，ｍ ｔ Ｓｉ ｈ等研 究 者 开 发 了三 轴 试 验 。三 轴 试 验本质上是 有侧 限 的压缩 试 验 ， 向主 应力 是 试 件 轴 破坏 的主要 因素 。按照库 仑一摩 尔理论 可 以测 出沥
青 混合 料 的粘 结 力 ｃ， 擦 角 和抗 剪 强 度 。为 了 摩
模 式试 验 ， 验 可得复 数剪 切模 量 和相位 角 。Ｒ Ｃ 试 ＳＨ
面铺 装层 、 面基层 和 面层 层 问 的粘 结 力 和抗 剪 强 路 度 。斜剪 试验 是在 正应力 和剪 应力 同时 变化 的情况
沥青混合料抗剪强度的影响因素
沥青混合料抗剪强度的影响因素摘要：确保沥青混合料在高温下具有良好的永久变形能力的条件是具备很高抗剪强度。
在本文中，笔者通过单轴贯入试验来研究高性能沥青混合料的材料设计参数。
试验表明，除了沥青的性能外，粗集料，尤其是细集料的性能对沥青混合料的剪切性能有很大的影响。
在沥青混合料设计中，使用粗，细高棱角指数和高粘度沥青混合料的沥青混合料可提高总体抗剪强度。
同时，还可以通过控制混合物的压实来确保沥青路面的长期性能。
关键词：抗剪强度；沥青；混合料；影响因素前言：随着社会经济的不断发展，城市交通量急剧增大，渠化交通也越来越明显，城市道路早期损害现象也越发明显，车辙、龟裂、水损害等病害在通车两三年后就开始出现。
车辙等永久变形在很大程度上是由于沥青路面中的剪应力过大所引起的，因此必须在路面结构设计时对沥青混合料的抗剪性能充分考虑。
1沥青混合料强度影响因素沥青混合料的力学强度是由矿质集料之间的内摩阻力(嵌挤力)和沥青之间的粘结力所构成的，它的特性取决于沥青和集料各自的特性及其组合在一起的特性。
无论沥青混合料属于哪一种类型，其力学强度都按照库仑定律来表征，即在外力作用下材料不产生剪切滑移应满足以下条件:T≤C+σtan(1)式中，T为沥青混合料的抗剪强度;c为粘聚力;φ为内摩擦角;σ为主应力值，可根据路面的实际荷载情况确定。
对于混合料剪切强度的影响因素可以分为材料因素和其他外界因素。
对于材料因素，沥青结合料和集料是影响抗剪强度的主要因素。
在高温条件下，沥青的粘度越高，其混合料抗变形的能力越大，剪切强度也就越高。
多边形及粗糙的纹理表面比圆滑纹理表面的集料具有更大的粘聚力和内摩擦角，可以相互嵌挤，不容易在外力作用下产生相互滑动。
沥青与集料的配合比以及集料的级配组成也对混合料的性能有很大影响。
同时，交通条件(包括荷载、轮胎气压、行车速度、车流的渠化等)，以及气候条件(主要包括气温、日照、热流、辐射、风、雨等)也是影响沥青混合料抗剪强度的主要因素。
粗集料含泥量对混凝土力学性能及抗冻耐久性的影响
能和耐久性能都有影响。试验结果表明， 随含泥量的增加， 混凝土的工作性明显下降， 尤其是当含泥量增加到
５％后， 原本塑性的混凝土变成干硬性； 抗压、弯拉强度明显降低， 含泥量增加到 ５％后 ， 强 度 衰 减 比 较 大 ； 抗 压
弹性模量变 化 不 大 ， 但 弯 拉 弹 性 模 量 下 降 明 显 ； 含 泥 量 超 过 ５％后 ， 抗 渗 性 能 显 著 降 低 ， 掺 量 较 小 时 对 渗 水 高 度
０．９
１６０ ３９０ ６１１ １２９９ １２．９９
０．９
１６０ ３９０ ６１１ １２９９ ６４．９５
０．９
１６０ ３９０ ６１１ １２９９ １２９．９
０．９
注：编号中 ＣＡ 表示单方混凝土水泥用量 ４４０ｋｇ／ｍ３ 的情况，ＣＢ 表示单 方混凝土水泥用量 ４９０ｋｇ／ｍ３ 的情况，ＣＣ 表示单位水泥用量 ３９０ｋｇ／ｍ３ 的情况，后面的数字表示泥掺量占石子的质量百分数。ＣＣ 系列试验 采用大连 ＳＩＫＡ 三代 ＶｉｓＣｏｃｒｅｔｅ 减水剂。此外均用天津产萘系高效减 水剂。
基本无影响； 掺泥后对混凝土抗冻性造成不利影响， 含泥超过 ５％后， 冻融破坏速度明显加快。
关键词： 粗集料； 含泥量； 混凝土； 力学性能； 耐久性
中图分类号： Ｕ４１４
文献标识码： Ｂ
１ 概述
作为混凝土重要组成部分的粗集料占混凝土体积的 ７０％以上， 其几何特性、物理性能、化学成分对混凝土 早期工作性能、硬化后的力学性能以及耐久性能存在重 要影响。含泥量就是粗集料的一个重要指标。常见的泥 分包括粘土颗粒、淤泥和粉尘颗粒， 通常它们的粒径小 于 ０．０５ｍｍ， 这 些 极 细 材 料 会 包 裹 在 集 料 表 面 ， 妨 碍 集 料与水泥石之间的粘结， 形成软弱的界面层， 而且它们 有时会聚集在一起形成软弱区域， 成为混凝土中的薄弱 区； 此外从施工的角度考虑， 这些微小颗粒大大增加了 比表面积， 如果不引进高效减水剂势必造成单方用水量 大大提高， 引进高效减水剂混凝土造价会随之提高， 而 且即使满足工作性要求， 其强度和耐久性也会相应降 低。基于此本文旨在找出含泥量对混凝土工作性、力学 性能及耐久性能的影响程度。
沥青混合料抗剪强度影响因素的试验研究
０ 建筑与 工程０
ＳＩ Ｃ ＆Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ ＩＦ Ｒ Ａ ＩＮ Ｃ Ｎ Ｅ ＥＨ ０ ｏ ＹＮＯ Ｍ Ｔ Ｅ Ｏ
Ｉ ’
２１ 年 ０１
第５ 期
鲍飞剑
赵
辉
（ 葛洲坝集团第二工程有限公 司 湖北 武汉 ４０ ０ ） ３００
Ｉ 摘 要 】 文章利 用单轴贯入 实验这种评 价沥青混合料抗 剪强度 的方法， 沥青 混合料 的压实度、 分析 加载速率等 因素对其抗 剪强度指标值 的影响 ． 出其 中的相关影响规律 。 找 为沥青混合料设计、 施工控制提供技术依据。 【 关键词】 沥青混合料； 单轴贯入实验； 抗剪强度 ； 影响 因素
１ ． 试验过程简单。 验参数容易确定。 ．４ ３ 试 单 轴 贯 人 试 验 能 够 较 好 地 满 足 上 面 提 到 的 ４个 原 则 。首 先 ， 单 在 轴贯 入试验 中． 试件 内产生的剪切应力分布与实际路 面在 车轮荷 载作 用 下 产 生 的剪 应 力 分 布 相 似 ． 至 可 以重 合 。 次 ， 甚 其 由于 压 头 直 径 大 大 小于试 件的直径 ． 在加载过程 中周边 的材料将形成对压 头下圆柱体的 侧 向 约 束 ， 件 的破 坏 意 味 着 约束 的 破 坏 ， 反 映 了 沥 青 混 合 料 抗 剪 试 这 强度 的形成机理 。再次 。 向约束的大小与沥青 的性能和混合料 的性 侧 能 密 切 相 关 。实 际 上 ， 人 压 力 不 同 ， 受 到 的 侧 向约 束 也 不 同 ； 这 贯 所 在 个过程 中， 向压力是主动的 ． 竖 侧向压力是被动的 ， 向约束 的大小 与 侧 竖 向压力有关 。这个过程与实际路面相同 ， 以评价沥青 的作 用和集 可 料 的 作 用 。最 后 ， 验 十 分 简单 。因此 ， 文 利 用 单 轴 贯 人 实验 方 法 研 试 本 究试验参数对剪切试验的影响。
粗集料对沥青混合料路用性能的影响研究
粗 集 料 对 沥 青 混 合 料 路 用 性 能 的影 响研 究
郭玉 民
（ 定 市 公 路管 理处 保 定 保 ０１５） ７ ０ １
摘
要
集 料 是 混 合 料 结 构 形 成 的决 定性 成 分 ， 岩 性 性 质 、 理 力 学 指 标 以 及 外 观 形 状 的 差 异 ， 其 物
优 良也具 有非常 重 要 的意义 。
２ 材 料 及 级 配
质和 物理力 学 指标 方 面 的 差 异 ， 混 合 料 的 使 用 对
性能 有很 大 的影 响［ 。首 先 ， 料 的 岩 性 在 很 大 １ ］ 集 程度 上影 响着 其与 沥青 的 粘 附性 以及 路面 的抗 滑 性能 ； 其次 ， 料 的表面 粗糙 度 和颗 粒形 状 同表 层 集 抗滑 能力及 混 合料 的结 构稳 定 性关 系 密切 。 根据集 料 在 混合 料 中 的 不 同 作用 ， 以及 粒径 大小 的不 同 ， 其 分 为 粗 集 料 和 细集 料 ２部 分 。 将 粗集料 对于混 合料 骨架 结构 的形成 具有 重要 的作
２ ０ 年 第 ３期 ０８
４ 沥青混 合料水 稳性 能
试验项 目 玄 武 岩 安 山岩 国 家标 准
根据 表 面能 理 论 ， 青混 合 料 发生 水 损 害的 沥 过 程 ， 实就 是沥 青 薄膜 在 石 料 表 面“ 展 ” 水 其 铺 和 分 对 于沥 青薄 膜置 换过 程的结 合 。由经典润 湿理 论 可知 ， 混合 料拌 制 阶段 ， 高的温度 很容易使 在 较 沥 青在干 燥 的集 料表 面铺 展 成 薄层 ； 当新路 面 建 成并 在长 期运 营过 程 中 ， 于路 表水 下 渗或 地 下 由
粗集 料选 取 玄 武 岩 和 安 山岩 ２种 进行 对 比， 为便 于 比较 ， 其他 原 材料 种类 相 同 ： 细集 料 为天然 河砂 为
集料泥土污染对沥青混合料水稳定性的影响
第24卷第4期重庆交通学院学报2005年8月Vol.24No.4JOURNAL OF CHONGOING JIAOTONG UNIVERSITY Aug.，! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!2005集料泥土污染对沥青混合料水稳定性的影响郑晓光，"吕伟民（同济大学道路与交通工程教育部重点实验室，上海200092）摘要：沥青路面水损害的根本原因是沥青与集料粘附性不足，本文通过分析水稳定性试验试验数据，分别考察了碎石、石屑和矿粉泥土污染对沥青混合料水稳定性影响.结果表明：碎石表面清洁度对其粘附性影响显著，石屑中泥土大大降低了沥青混合料水稳定性，高塑性指数的集尘灰对沥青混合料水稳定性有明显影响，而使用低塑性指数的集尘灰则有利于环境保护.关键词：集料；泥土；沥青混合料；水稳定性；集尘灰中图分类号：U4l4.75文献标识码：A文章编号：l00l-7l6X（2005）04-0067-04近l0年来，我国高速公路建设取得了举世瞩目的进展，但是新建高速公路沥青路面早期损坏之严重性也是惊人的，而损坏的主要表现形式为水损害（moisture damage）.水损害使沥青路面出现松散、剥落、坑洞，造成路面破坏［l，2］.造成沥青路面水损害的原因是多方面的，但其根本原因是沥青与集料的粘附性不足，沥青从集料表面发生了剥落所造成的.界面理论研究表明，沥青要牢固地粘附在石料表面，完全浸润碎石是形成粘结强度的必要条件，而碎石清洁的表面则是沥青浸润的充分条件.在实验室评价沥青与石料的粘附性，常用的简单方法是水煮法，实验时是将碎石清洗干净的，所以测得的粘附性等级是反映干净石料表面与沥青的粘附性能.但是沥青混合料实际生产与实验室是有很大差别的.在实际生产中，目前碎石材料的加工、供应、运输和储存方式，均会使碎石材料受到不同程度的污染，在很多情况下往往被人们所忽视.然而研究表明，恰恰就是集料中的泥土阻断了沥青与集料的接触，为水的渗透提供了通道，使沥青容易从集料上剥落，同时高塑性指数的泥土在水和温度的作用下，可能使沥青发生乳化，从而导致沥青剥落，过量泥土还使得沥青变硬、变脆，而导致路面过早疲劳破坏［3］.用沥青拌和厂回收粉尘（俗称集尘灰）替代矿粉也可能使得沥青混合料的水敏感性增强［5］.本文将通过试验证明集料因泥土污染对粘附性所产生的严重影响.l泥土污染碎石对其粘附性的影响碎石表面粉尘在经过干燥筒会被拌和机的吸尘装置吸掉一部分，不至于影响沥青的浸润.但是碎石料在运输、堆放过程中因沾染泥浆，干燥后则牢固的裹覆在碎石表面上，这样在碎石与沥青界面之间就形成了隔离层.当与沥青拌和时虽然碎石表面全被沥青所裹覆，但当遇到水时，沥青则很快被剥离下来.如下模拟试验证明这种现象的存在.取石灰岩、砂岩、花岗岩碎石洗净，烘干备用.为使碎石表面沾染泥土，取适量粘土调和成两种不同稠度的泥浆溶液，粘土的塑性指数!"=l8.2%.3种碎石颗粒各取一粒称重，用线缚牢，在泥浆中浸沾.由于两种泥浆的稠度不同，碎石表面所沾染的泥土数量不同，均放在瓷盆中在l05C烘箱中烘干.烘干后称重，可以得到碎石所沾染泥土的数量，以碎石重的百分数表示.再将沾染有泥土的碎石和干净的碎石（对照组）一起放入l05C烘箱加热.取中海AH-70重交通道路沥青，加热至l50C.然后按照粘附性试验方法进行试验，测定它们的粘附性等级，其结果列于表l.表l的数据表明，表面清洁的碎石，其与沥青的粘附性等级反映了岩性的特性，石灰石最好为5级，砂岩、花岗岩则依次为4级和3级.但是当碎石表面被泥土轻度污染时，它们与沥青粘附性则明显降低，石灰石仅为3级，砂岩和花岗岩则降低为2级.当碎"收稿日期：2004-06-l8基金项目：上海市重点学科建设资助项目作者简介：郑晓光（l978-），男，山东日照市人，在读博士研究生，从事道路工程材料研究.石表面被泥土严重污染时，则沥青几乎被隔绝而不能与碎石粘附，遇到水沥青就会被剥落下来.表1污染碎石与沥青粘附性等级沥青碎石碎石表面沾染的泥土数量（%）表观污染程度粘附性等级（水煮法）中海AH-70道路沥青石灰石0无污染52.75轻37.03重2砂岩0无污染41.58轻27.19重1花岗岩0无污染31.46轻29.70重1在沥青中添加抗剥落剂，应该有助于改善沥青与碎石的粘附性，然而当碎石被泥土污染时这种改善的效果究竟如何呢？为此在沥青中添加了0.45%TJ-066型抗剥落剂，这是一种非胺类抗剥落剂.按上述同样的方法进行试验，结果列于表2.表2污染碎石与加有抗剥落剂沥青的粘附性等级沥青碎石碎石表面沾染的泥土数量（%）表观污染程度粘附性等级（水煮法）中海AH-70道路沥青+0.45%抗剥落剂石灰石0无污染52.11轻34.95重2-砂岩0无污染50.97轻24.85重1花岗岩0无污染4-2.49轻25.09重1由表2可见，掺加有抗剥落剂的沥青，对于改善干净碎石的粘附性有显著效果，但是当碎石被泥土污染时，则添加抗剥落剂对粘附性无任何改善效果.污染越严重，沥青剥落也越严重.2石屑中粘土对沥青混合料水稳定性的影响石屑中往往含有较多的粘土，因为现在许多采石场将表层的泥土、地面的泥土全都加入料斗，当作石屑卖给沥青厂.笔者曾从沥青厂料堆取样，烘干后过筛，小于0.075mm颗粒竞高达24%.由于在装船运输或堆放露天下雨淋湿，这些粉料就会牢牢粘结在石屑表面，虽经干燥筒烘干吸尘也难以排走，结果影响沥青混合料的品质.为了用数据来说明这种影响，进行如下试验.取石灰石石屑，筛去石屑中小于0.075mm颗粒，再水洗去粉尘得到干净的石屑，烘干备用.取部分干净石屑，加入6%粘土（塑性指数!"=18.2%），加适量水（模拟下雨）使石屑淋湿，拌和后再放入烘箱烘干.用干净石屑和被泥土污染的石屑分别拌制沥青混合料，混合料级配类型为AC-13!，沥青为中海AH-70道路沥青.经击实成型试件，其中一组进行高温浸水马歇尔试验，另一组进行冻融劈裂试验，用以考察石屑中粘土含量对混合料性能的影响.2.1高温浸水马歇尔试验将试件在60C水中浸泡30min，然后测试马歇尔稳定度，试验数据列于表3.数据表明，用干净石屑拌制的沥青混合料具有较高的马歇尔稳定度，而由于石屑被泥土所污染，则稳定度明显降低，降低幅度高达7%.由此可见，使用被泥土污染的石屑对混合料强度影响的严重性.表3粘土含量对马歇尔稳定度的影响试验组石屑中粘土含量%稳定度/kN（60C，30min）测试值平均值第1组011.211.010.210.8第2组67.88.37.57.92.2冻融劈裂试验上述两组试件冻融劈裂试验结果列于表4.表4粘土含量对TSR的影响试验组石屑中粘土含量%劈裂强度（Mpa）冻融循环劈裂强度（Mpa）试验值平均值试验值平均值冻融劈裂强度比TSR（%）第1组02.192.112.151.651.591.6275.3%第2组61.361.441.401.111.111.1179.2%这两组试验结果是很能说明问题的.第1组用干净石屑拌制的沥青混合料，其未经冻融的劈裂强度比第2组高出达54%；而经过冻融以后，第1组的劈裂强度同样比第2组高出49%.由此可见，用被污染的石屑拌制沥青混合料，其强度大大降低，这与稳定度试验的结果是一致的.至于冻融劈裂强度比TSR，虽然第一组似乎不及第2组，但并不能得出第2组试件水稳定性好的结论.由此也说明，如果不看具体数据，只看最后结果很可能得出错误的结论.2.3关于石屑中泥土的处理方法我国《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032-94）用砂当量来控制泥土含量，但是没有提出具体的方法来处理石屑中泥土过量这一普遍性问题.美国公路研究协会（Highway Research Board）认为解决这个问题方法有两种：一是在使用材料之前将材料清洗干净，然后烘干备用；二是用沥青材料或者煤油对集料进行预处理.英国TRRL（Transport and Road Research Laborato-ry）认为对石屑进行预处理可以解决泥土问题，常用86重庆交通学院学报第24卷方法是将石屑加热到105C~150C，然后加入常规的媒沥青或者石油沥青来处理.新西兰国家道路协会（NationaI Roads Board）采用阳离子乳化沥青或者稀释沥青对集料进行预处理.根据国外研究可以归纳出两种解决方法：第一种方法是对集料清洗干净，烘干后备用，这种方法可以彻底解决存在的问题，但是目前在我国不太现实；第二种方法是用沥青材料或煤油来处理，效果显著，虽然要增加道路建设的费用，但可以提高路面耐久性，大大减小路面养护维修费用，从长远的角度看是合理的.因此我们可以借鉴国外经验，采用此法来解决泥土污染的问题.3集尘灰对沥青混合料水稳定性的影响集尘灰是从沥青混合料拌和厂排放的气体中回收的粉尘颗粒.目前环保部门对空气污染做出了严格限制与规定，禁止向大气中排放粉尘颗粒，为此生产厂家不得不增加二次过滤处理设备，为了补偿设备的费用，和避免产生大量的废料而无法处理，许多沥青拌和厂用这些集尘灰替代矿粉作为填料使用.在美国，沥青混合料生产企业每年要产生600~800万吨集尘灰［4］，其中80%~90%的集尘灰被重新利用.但是集尘灰不全为石粉，其中或多或少有泥土等杂质存在，集尘灰究竟能否使用要归结到石粉中泥土对沥青混合料性能影响的问题上.这种做法会不会对沥青混合料性能产生影响？为了确定能否利用集尘灰，美国一些州进行了试验研究.在1975年到1980年，宾夕法尼亚州交通部在12个不同的路段对不同性质的集尘灰进行试验，对试验路取样检测，试验结果表明过量的集尘灰会导致沥青混合料变硬、变脆，难以压实［5］.1976年加利福尼亚州交通部研究了6种不同集尘灰的使用效果，试验证明如果集尘灰的剂量不超2%就不会对沥青混合料的稳定度产生很大的影响，而且还有利于混合料的粘结［6］.西弗吉尼亚州交通部研究了16种细度、性质都不同的集尘灰，结果表明0.02mm或更细小的粉尘颗粒可以与沥青相结合作为一种补充剂，试验表明集尘灰对沥青混合料没有损害［7］.由此可见，对于集尘灰究竟能否使用，看来还没有统一的看法，主要是与集尘灰的具体性质相关，判断集尘灰能否使用，应该用具体试验数据作为判别的依据.集尘灰取两种，集尘灰A的塑性指数为16.3%，集尘灰B的塑性指数为9.8%，将其用于拌制沥青混合料，其添加量6%，全部为集尘灰，而不是部分集尘灰，目的是在于观察集尘灰的影响.作为对比，同时用石灰石矿粉拌制混合料，矿粉用量也为6%.成型试件，分别进行高温浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验.3.1高温浸水马歇尔试验将试件在60C水中浸泡30min，测试马歇尔稳定度，试验结果如表5.表5集尘灰对马歇尔稳定度的影响填料名称塑性指数%稳定度/kN（60C，30min）测试值平均值集尘灰A16.311.010.711.010.9集尘灰B9.811.011.211.711.3石灰石矿粉<412.012.013.012.3从表5中数据可以看出，沥青混合料中使用集尘灰对其性能有一定的影响，稳定度有所下降，且粉尘的塑性指数越大，影响也越大.集尘灰塑性指数如此之高，说明其中含有相当数量的粘土，而并非全部是石粉.3.2冻融劈裂试验一组试件进行冻融循环，另外一组作为对照组，试验结果如表6.表6集尘灰对TSR的影响填料名称塑性指数%劈裂强度（Mpa）冻融循环劈裂强度（Mpa）试验值平均值试验值平均值冻融劈裂强度比TSR（%）集尘灰A16.31.381.301.340.800.840.8261集尘灰B9.81.281.141.210.940.850.8973石灰石矿粉<41.331.291.311.080.961.0278试验结果表明，集尘灰虽然对沥青混合料的强度没有明显影响，其劈裂强度与使用石灰石矿粉一样，但是集尘灰对沥青混合料的水稳定性有明显影响，集尘灰的塑性指数越高，经冻融循环后强度降低的幅度越大，TSR值也越低.则说明全部使用集尘灰的沥青混合料铺成的路面，在雨水的侵蚀作用下，容易产生剥落、松散等水损害.3.3关于集尘灰的应用对于用作填料的粉料，美国用塑性指数作为限定标准，ASTMD242规定，塑性指数最大值不应大于4%，同时要求集尘灰的pH应大于7，也就是说集尘灰应呈碱性.我国《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032-94）参考国外资料，关于回收粉尘能否使用提出了如下规定，即：集尘灰可以作为矿粉的一部分加以使用，但是使用量不要超过填料总量的50%，且粉尘的塑96第4期郑晓光，等：集料泥土污染对沥青混合料水稳定性的影响性指数不大于4%.集尘灰的应用涉及经济、技术技能与环境保护.就上述试验结果来看，塑性指数高的集尘灰对强度和水稳定性有明显的影响，应该限制使用.对于高塑性指数的粉尘，宜想办法加以利用，如用于拌制二灰碎石就是很好的利用.对于经过试验的塑性指数不大于4%的集尘灰，应该充分加以利用，这样不仅有利于环境保护，降低成本，而且也是充分利用资源，从长远来说也有利于保护资源.对于塑性指数虽大于4%，但不大于8%的集尘灰，可以用它取代部分矿粉，只是用量不超过矿粉总量的50%，则不会对沥青混合料的品质产生影响.因此，对集尘灰不能简单地一概否定，强行不准使用，或者不加区别地都用，而是根据集尘灰的具体性质，通过试验来加以判断.4讨论与建议1）沥青不能与被泥土污染的碎石形成良好粘附，即使添加抗剥落剂也是无济于事的，这可能是使用了抗剥落剂但仍不能避免发生水损害的原因之一.建议粗集料水洗法小于0.075mm 颗粒含量限制在0.5%以内.2）现行沥青路面施工规范对石屑中含泥量是以砂当量控制的，现在一方面很多单位缺乏这种仪具，无法进行试验；另一方面砂当量指标比较含糊，人们缺乏真实的概念，而水洗法测定含泥量，概念清楚直观.所以，目前可采用水洗法控制石屑的含泥量，并限定泥的塑性指数（如!"!4）.3）仅以冻融劈裂强度比（TSR ）指标评价沥青混合料的水稳定性是片面的，还应该考察实际的劈裂强度值是否满足一定要求.4）用沾染有泥土的集料拌制沥青混合料，使沥青混合料水稳定性大大降低，进而导致沥青路面早期的水损害.因此，从道路建设的业主，施工、监理等单位，都应该认识到泥土对集料污染所造成的危害，从而采取必要的措施.5）虽然沥青砼厂可以通过选择而采用清洁干净的集料，但是沥青厂事实上是不可能对污染的集料进行清洗的，故应从生产碎石材料的源头抓起，即采石场必须改变不合理的采掘和加工方式，做到文明生产.另外借鉴国外经验对石料进行预处理也不失为一种好的方法.6）应把道路建设中大量产生的集尘灰，看作是一种资源，尽量加以利用.对于粉尘加以充分利用，不仅可以降低成本，而且也有利于环境保护.但是应该拒绝使用高塑性指数的粉尘，否则将对沥青混合料的水稳定性产生不利影响.参考文献：［1］沙庆林.高速公路沥青路面早期破坏现象及预防［M ］.北京：人民交通出版社，2001.［2］Prithvi S.Kandhai and Ian J.Rickards Premature Faiiure ofAsphait Overiays from Stripping ：Case Histories ［J ］.Pro-ceedings of the Association of Asphait Paving Technoiogists ［J ］.Voiume 70，2001，301-343.［3］Prithvi S.Kandhai and Cynthia Y.Lynn Tests for Piastic Finesin Aggregates Reiated to Stripping in Asphait Paving Mixtures ［J ］.Proceedings of the Association of Asphait Paving Techn-oiogists ，Voiume 67，1998，233-245.［4］Coiiins ，Robert J.and Staniey K.Ciesieiski.Recyciing andUse of Waste Materiais and By-Products in Highway Construc-tion ［R ］.Nationai Cooperative Highway Research Program Synthesis of Highway Practice No.199，Transportation Re-search Board ，Washington DC ，1994.［5］Prithvi S.Kandhai Vaiuation of baghouse Fines in bituminousPaving Mixture ［J ］.Proceedings of the Association of AsphaitPaving Technoiogists ，Voiume 50，1981，150-201.［6］Scrimsher ，T.Baghouse Dust and Its Effect on AsphaiticMixtures ［R ］.Caiifornia Department of Transportation ，Re-search Report No.CA-DOT-TL-3140-1-76-50，Sacramento ，Caiifornia ，1976.［7］Ward ，R.G.and J.J.McDougai.Bituminous ConcretePiant Dust Coiiection System Effects of Using Recovered Dustin Paving Mix ［R ］.West Virginia Department of Highways ，Research Report No.FHWA/WV-79-003，Charieston ，West Virginia ，1979.Influence of clay contaminated aggregate on water stability of asphalt mixtureZHENG Xiao-guang ，LU Wei-min（Key Laboratory of Road and Traffic Engineering of the Ministry of Education ，Tongji University ，Shanghai 200092，China ）Abstract ：Moisture damage occurs primariiy because of ioss of adhesion between asphait and aggregate.By anaiyzing data of water stabiiity ex-periment ，the paper discusses how ciay contaminated aggregate infiuences water stabiiity of asphait mixture .The resuits indicate that the surfacecieanness of coarse aggregate has an infiuence on the adhesion of asphait .The ciay in the fine aggregate reduces the water stabiiity of asphait mixtures.Baghouse dust with high piasticity index is detrimentai to the asphait mixture making them susceptibie to moisture damage ，whiie the appiication of baghouse dust with iow piasticity index is benefit to environment protection.Key words ：aggregate ；ciay ；asphait mixture ；water stabiiity ；baghouse dust07重庆交通学院学报第24卷。
粗集料含泥量对沥青混合料水稳定性的影响分析
粗集料含泥量对沥青混合料水稳定性的影响分析摘要：沥青混合料的水稳定性，是路用性能检验工作的重要内容之一，其中粗集料、沥青等原材料与级配范围会直接影响水稳定性指标，因此需要对粗集料的含泥量等指标进行全面评测。
粗集料的含泥量，与沥青混合料的路用质量存在较强的相关性，需要通过水稳定性试验验证。
本文将着重分析粗集料含泥量对沥青混合料水稳定性的影响。
关键词：沥青混合料；粗集料；含泥量；水稳定性在工程项目施工现场配置沥青混合料的过程中，检测技术人员需要逐一比对粗集料的各项技术参数，对粗集料的表面清洁度进行客观评估，从矿石料的开采、运输和破碎准备等工作环节入手，避免沥青混合料所用粗集料质量参差不齐。
粗集料的含泥量在设计标准之内，才能重点体现沥青混合料的各项性能指标。
1 沥青混合料的水稳定性试验概述在全面评估沥青混合料的各项性能指标过程中，高温稳定性、水稳定性以及抗滑性抗裂性都是非常关键，其中针对水稳定性能的试验方法主要有浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验和粘附性试验等形式[1]。
浸水马歇尔试验的应用需要重点评测沥青混合料的残留稳定度，并通过设置规范化试验分析条件和对照试验组，合理设置粗集料的质量占比等数据参数，在水浴保温条件下，客观评估混合料的残留稳定性是否符合工程技术应用需求。
冻融劈裂试验，需要对沥青混合料的试件进行合理分类，并以冻融循环方式集中处理沥青混合料，模拟沥青混合料在具体工程应用场景中的低温极限条件，客观评估沥青混合料中部分原材料在特定环境条件下是否具备较强的稳定性。
不同级配范围下的沥青混合料，在具体工程技术条件中的水稳定性能表现存在一定差异，因此还需要及时开展粘附性试验等检测工作，客观分析沥青与集料之间的粘附性指标是否符合工程技术应用标准，在稳定恒定的试验空间中对沥青与集料的剥离百分率进行对比分析[2]。
2 粗集料含泥量带来的水稳定性影响2.1 稳定度在不同规格的沥青混合料试件中，粗集料对应的含泥量参数存在一定差异，因此需要通过对照分组试验等具体形式，集中测试不同粗集料含泥量比例与稳定度指标的关联性。
不同沥青混合料组成对沥青路面力学性能的影响
2试验段表面层沥青混合料组成设
计分析
2.1机制砂性能试验分析 为了获得分别由灰绿岩和石灰岩构成的沥青
收稿日期2021-04-09 第一作者：焦兴华（1983-），男，硕士，高级工程师，主要研究领域为桥梁、隧道及路面结构材料 通信作者：刘锋（1978-），男，博士，高级工程师，主要研究领域为高速公路的科研、咨询和检测
a）动态压缩模量随频率变化 b）
7.5 15 22.5 30 频率/Hz
图5
混合料动态压缩模量随温度和
加载频率变化趋势图
通过
知：①在温度 的情况下，沥青
混合料的动态模量 载频率的增大而增大；但
载频率较小时，各 的
混合料动态模
量
近，说
载频率较低时，沥青混合
料的动态模量受 混合料组成的影响较小;
②
的加载频率下，沥青混合料的动态模量
不同沥青混合料组成对沥青路面结构力学性能和疲劳寿命的影响，以广东省仁新高速公路试验段
三种路面铺筑方案为例，运用UTM-130多功能沥青混合料测试系统进行三种类型沥青混合料的 动态模量试验，以此试验获得不同沥青混合料组成下动态模量的变化规律，进而将不同温度和频
率下获得的沥青混合料动态模量运用至所建立的ANSYS有限元模型之中，通过分析得到了不同 沥青混合料组成对沥青路面结构的力学响应和疲劳寿命.结果表明：不同的沥青混合料组成会同
的有限元模型，最终道路有限元模型共划另
264 768个，节点280 913个，而计算点位依据图7
和文献［5］选取，分别对图7中的左、右两轮 i
化作 处施 大小 0.7 MPa 的 载.
2）计算参数的选择在进行道 构力学响
，按表3
构力学响 -
析所使用的材料参数和结构参数，其中，表面层沥
粗集料含泥量对沥青混合料水稳定性的影响
粗集料含泥量对沥青混合料水稳定性的影响苗泽青【期刊名称】《《交通世界（建养机械）》》【年(卷),期】2010(000)009【总页数】2页(P254-255)【作者】苗泽青【作者单位】河北省高速公路沿海管理处【正文语种】中文【中图分类】U4用沾染有泥土的集料拌制沥青混合料，使沥青混合料水稳定性大大降低,进而导致沥青路面早期的损害。
本文通过采用不同含泥量的集料与沥青的粘附性试验及冻融劈裂试验，提出了含泥量的控制指标及控制措施，供建设单位、施工单位及监理单位参考。
造成沥青路面水损害的原因是多方面的，但其根本原因是沥青与集料的粘附性不足，沥青从集料表面发生了剥落所造成的。
界面理论研究表明，沥青要牢固地粘附在石料表面，完全浸润碎石是形成粘结强度的必要条件，而碎石清洁的表面则是沥青浸润的充分条件。
集料表面含有过多的粘土对于抗剥落是有有害的，这是因为集料表面需要接受或传递电子，形成氢键、酸碱对或纯盐，如果集料表面裹附着过多的粉尘，将影响到沥青与集料的粘附，而粉尘又表现出较大的亲水性，从而使水进入沥青和集料界面，最终导致沥青从集料表面剥落。
含泥量对粗集料与沥青的粘附性的影响目前评价沥青与石料的粘附性主要采用水煮法，水煮法试验是将石料洗干净后进行试验，评价的是干净石料与沥青的粘附情况。
但是在实际情况中，一些石料的含泥量本身生产过程中含泥量过大；另一方面料厂不硬化，在下过雨以后，运料车辆及装载机轮胎粘的泥土造成石料的污染，使石料的含泥量过大。
对于轻微污染的石料，使石料的粘附性大大降低。
对于严重污染的石料，沥青与石料造成隔绝，泥土和灰尘阻隔了沥青与石料之间的粘结。
含泥量越大，在石料表面形成的灰尘膜越厚，更加阻隔了沥青与石料之间的粘结。
取石灰岩碎石洗净，烘干备用。
为使碎石表面沾染泥土，取适量粘土调和成不同稠度的泥浆溶液，粘土的塑性指数Ip=16.3%。
碎石颗粒各取若干颗称重，用铁丝系缚牢,在泥浆中浸沾。
由于泥浆的稠度不同，碎石表面所沾染的泥土数量不同，均放在瓷盆中在105℃烘箱中烘干。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
求得其抗剪强度,并 辅 助 无 侧 限 抗 压 强 度 试 验 求 解
沥青混合料的粘聚力c 和内摩擦角φ ,计算公式为:
φ
＝arcsin(σσuu
－σ１ －σ１
＋σ３ －σ３
)
c
＝σ２u
(１ sinφ
－１)tanφ
式中:σu 为无侧限抗压强度压应力.
表 １ 单 轴 贯 入 试 验 的 抗 剪 参 数
单轴贯入试验 是 一 种 类 似 于 CBR 试 验 的 剪 切 试 验 方 法 ,其 围 压 由 混 合 料 提 供 ,且 围 压 大 小 因 沥 青
１．２ 圆 环 剪 切 试 验 简 介 圆环剪切试验是一种研究路面抗剪性能的试验
方法,它采用小于试 件 尺 寸 的 压 头 和 圆 环 支 座 对 圆
公 路 与 汽 运
７０
Highways & AutomotiveApplications 总第１８６期
集料含泥量对沥青混合料抗剪性能的影响研究
吴忠辉
(新疆维吾尔自治区交通规划勘察设计研究院,新疆 乌鲁木齐 ８３０００６)
摘 要 :为 了 明 确 粗 、细 集 料 含 泥 量 对 混 合 料 高 温 稳 定 性 的 影 响 ,采 用 单 轴 贯 入 和 圆 环 剪 切 试 验 分别对水损害前后混合料的抗剪性能进行研究.试验结果表 明,细 集 料 含 泥 对 沥 青 混 合 料 抗 剪 强 度 的 影 响 比 粗 集 料 含 泥 更 显 著 ,建 议 严 格 控 制 细 集 料 含 泥 量 ,并 将 粗 集 料 含 泥 量 控 制 在 ３％ 以 内 .
关 键 词 :公 路 ;集 料 ;含 泥 量 ;稳 定 度 ;抗 剪 强 度 中 图 分 类 号 :U４１６．２１７ 文 献 标 志 码 :B 文 章 编 号 :１６７１－２６６８(２０１８)０３－００７０－０３
车辙是沥青路 面 的 最 主 要 病 害 之 一,相 关 研 究 表明,产生车辙的根 本 原 因 在 于 沥 青 混 合 料 的 抗 剪 强度不足.目前国内外对沥青混合料高温稳定性的 研究主要集中于 评 价 方 法、沥 青 胶 结 料、骨 料 级 配、 集料性质等方面. 对 于 集 料 性 质,主 要 集 中 于 集 料 的 表 面 纹 理 、棱 角 状 况 及 针 片 状 颗 粒 含 量 等 方 面 ,对 集料含泥量的研究 侧 重 于 水 损 害 方 面,而 对 高 温 性 能 的 影 响 研 究 较 少 . 集 料 在 母 材 开 采 、运 输 、堆 放 等 过程中都不可避免 地 沾 染 泥 灰,阻 碍 集 料 与 沥 青 的 结 合 ,影 响 集 料 与 沥 青 的 粘 附 性 ,从 而 影 响 沥 青 混 合 料的水稳 定 性 及 抗 剪 强 度. 对 于 夏 季 高 温 多 雨 地 区,集料含泥更 易 导 致 沥 青 路 面 产 生 车 辙 现 象. 根 据 胶 浆 理 论 原 理 ,粗 、细 集 料 含 泥 对 沥 青 混 合 料 性 能 的影响可能不同,且 不 同 测 试 方 法 所 得 结 论 有 所 差 异.鉴于此,该文通 过 单 轴 贯 入 及 圆 环 剪 切 试 验 研 究水损害前后不同 含 泥 量 的 粗、细 集 料 对 沥 青 混 合 料 抗 剪 强 度 的 影 响 ,并 探 讨 其 作 用 机 理 .
拌 匀 ,使 泥 土 充 分 裹 覆 于 集 料 表 面 ,放 入 烘 箱 中 加 热
柱形试件加载模拟 实 际 路 面 的 受 力 情 况,试 件 剪 切
破坏时能出现明显 的 剪 切 锥 形 破 坏 面,是 对 单 轴 贯
入试验的改进.其基本公式与单轴贯入试验相似,
强 度 参 数 见 表 ２.
表 ２ 圆 环 剪 切 试 验 的 抗 剪 参 数
参数名称
泊松比μ 第 一 主 应 力σ１/MPa 第 三 主 应 力σ３/MPa 最 大 抗 剪 强 度τmax/MPa
混合料性能不同而 不 同,弥 补 了 三 轴 试 验 经 验 性 地
固定围压这一缺陷,可 更 好 地 模 拟 实 际 路 面 受 力 情
况.它采用一半径为r 的压头施压在半径为R 的 圆 柱 体 试 件 上 (r＜R )模 拟 路 面 受 力 状 态 ,利 用 三 维 有限元进行力学分析,得出相关抗剪参 数(见 表 １),
参数值 ０．３５ １．１２４ ０．０９２ ０．５１６
２０１８年 第３期
吴 忠 辉 :集 料 含 泥 量 对 沥 青 混 合 料 抗 剪 性 能 的 影 响 研 究
７１
１．３ 含 泥 量 试 件 制 备 (１)含 泥 集 料 的 制 备 . 将 试 验 所 需 各 档 集 料 用
水 洗 干 净 ,并 烘 干 至 恒 重 ;取 干 燥 的 黏 土 进 行 研 磨 并
过０．０７５ mm 筛,取 筛 底 黏 土 采 用 单 个 试 件 单 独 配 置的 方 式 进 行 配 料. 集 料 含 泥 量 的 掺 配 方 法:按
AC－１３级配设计,分 别 称 取 粗、细 集 料 各 自 充 分 拌 匀 后 盛 入 干 燥 的 拌 料 盆 中 ,加 入 称
泊松比μ 第 一 主 应 力σ１/MPa 第 三 主 应 力σ３/MPa 最 大 抗 剪 强 度τmax/MPa
参数值 ０．３５ ０．７６５ ０．０８７ ０．３３９
１ 研 究 方 法
采用单轴贯入和圆环剪切双重试验对混合料抗 剪强度进 行 测 定 与 相 互 验 证,试 验 设 备 为 MTS－ ８１０万能材料试验机.为避免因 试 件 成 型 方 式 不 同 对试验结果造成影 响,统 一 采 用 旋 转 压 实 方 式 成 型 试件,旋转次数为５５次.单 轴 贯 入 试 件 尺 寸 为 １００ mm×ϕ１００ mm,圆 环 剪 切 试 验 的 圆 柱 形 试 件 尺 寸 为９５ mm×ϕ１５０ mm.试验前将试件置于６０ ℃恒 温箱中保温６h.试验加载速度均为１ mm/min,试 验温度为６０ ℃. １．１ 单 轴 贯 入 试 验 简 介