关于法国高模量沥青混凝土一些探讨

关于法国高模量沥青混合料的一些探讨

张君

中交一局海外公司AA高速项目

摘要：通过对法国道桥实验室（LPC）沥青混合料设计指南一书的深入学习及法国高模量沥青混凝土标准NF P98-140的初步了解，结合国内对高模量沥青混和料的实践应用介绍。在设计和试验方面针对国内外不同的理念，提出埃塞俄比亚AA高速路项目试验人员对高模量沥青混合料的见解。

关键词：高模量；沥青混凝土；沥青；外掺剂；试验；法国；

1、概述

“高模量沥青混凝土应用技术研究”于2005年开始在中国启动。是交通部西部交通建设科技项目。通过大量的科学研究和实践，已经在全国多个地区进行推广和应用。项目旨在采用低标号沥青和混合料中掺入高模量外掺剂两种工艺方法，来提高沥青混凝土的模量，达到改善混合料高温稳定性与低温抗裂性能的平衡。提高路用性能的目的。

高模量沥青混凝土（High Modulus Asphalt Concrete）的理念最初由法国提出，在高模量沥青混凝土技术应用上旨在提高解决沥青路面在使用过程中出现的面层抗车辙能力不足及基层刚度不够的问题，并在法国成功使用已超过20年的时间。

中交一局海外公司是进入非洲道路建筑市场上比较早的企业之一。在东部非洲大陆埃塞俄比亚广阔的土地上，AA高速项目是埃塞俄比亚首次修筑全封闭高速公路，此项目为设计施工总承包项目，由中国政府贷款修建。因此AA高速项目顺利实施对埃塞当地政府及中交一局海外公司在海外市场的发展具有化时代意义，高模量沥青混合料柔性基层作为该项目的技术课题首次被引入埃塞市场。

然而，针对高模量沥青混凝土，国内尚且还没有相应的规范或技术指南出台。在相关的刊物中发表的一些关于高模量沥青混合料技术应用的文章中，对“高模量”概念解释也很模糊。这使得刚开始接触“高模量”的试验人员几乎无从下手。

何为高模量沥青混合料？与普通沥青混合料有何区别？

莫非只能盲目跟从一些文章的介绍，使用低标号的沥青结合料，（50#沥青、特立尼达天然湖沥青、岩沥青等）或掺入相应的外加剂（例如法国的PR-塑料、德国的Doruflex、路宝、其他PE类材料等）。AA高速采用50#沥青，复合掺加辽宁省科学研究院生产的路宝牌高模量剂。

2、高模量沥青混合料定义与分类

按照法国高模量沥青混凝土标准NF P98-140中定义，劲度模量（15℃，10Hz）或加载0.02S ≥14000MPa的沥青混凝土才能成为高模量混凝土。

法国关于高模量的沥青混合料分为两种类别：

AC-EME (Enrobé à Module Élevé)中下面层或基层用的高模量沥青混合料。AC-BBME (Béton Bitumineux à Module Élevé) 表面层和联结层用高模量沥青混凝土。

AA高速主要应用的是高模量沥青混合料柔性基层，相应简称：EME

3、设计理念

3.1、AA高速项目设计方法：

高模量沥青碎石混合料必须在对同类公路配合比设计和使用情况调查研究的基础上，充分借鉴成功的经验，选用符合要求的材料，进行配合比设计。矿料级配应符合工程规定的设计级配范围，并采用粗型(C型)混合料，控制关键性筛孔的通过率。高模量沥青碎石混合料在表3-1范围内确定工程设计级配范围。高模量沥青碎石混合料采用马歇尔试验配合比设计方法，混合料的技术标准应符合表3-2的规定。并有良好的施工性能。当采用其他方法设计沥青混合料时，应按本规范规定进行马歇尔试验及各项配合比设计检验，并报告不同设计方法各自的试验结果。

高模量沥青碎石混合料必须在规定的试验条件下进行车辙试验，车辙试验动稳定度应不小于2400次/mm。

必须在规定的试验条件下进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验检验沥青混合料的水稳定性。浸水马歇尔试验残留稳定度不小于85％，冻融劈裂试验的残留强度比不小于80％。

3.2、法国设计方法：

应用于法国道路的配合比试验方法由相应的标准规定。这种方法最大程度地寻找具有最佳性能的沥青混合料。配合比试验对混合料组成成分有特定要求，特别是集料。包括使用

具有代表性的材料（集料、细料、沥青胶结料，矿物或有机添加剂）。沥青混合料的性能就

可以通过进行一系列室内试验来描述。选择具体的试验内容根据合同对性能试验水平（水平1 到4）的要求。有时还可能有一些附加的试验。性能试验通常取决于：混合料类型、沥青混合料在路面中的层位、它的厚度、项目交通水平等，特殊的加载条件（如匝道、交叉口）、应用于该结构层的特定目的及其下面结构层次的类型、以及道路建设项目的性质。EME 最低要求水平3。法国的沥青混合料设计混合料设计方法建立在组成特性，水敏感性试验、用旋转压实评价空隙率，抵抗永久变形、劲度模量和疲劳阻力的基础上。

不同水平所必须进行的混合料试验内容表3-3

在前期法国的体系中，沥青用量建立在“丰度系数”概念的基础之上，丰度系数方法接近于沥青膜的厚度，独立于混合料级配以外的要求。丰度系数K[Duriez，1950]是一个沥青胶结料裹复在集料的沥青膜的常规厚度的一个比值，K 与砾料密度无关，通过下列公式与油石比有下列关系

图1 丰度系数公式

最低沥青用量和丰度系数表3-4

法国标准中没有规定集料颗粒分布曲线。然而对于0.063mm， 2mm，D 和1.4D 筛规定

了目标组成的总的范围（级配范围），相应的要求列于表3-5

级配范围表3-5

法国标准中对EME性能指标有明确的规定表3-6

4、试验方法

4.1、国内试验方法：

马歇尔试验方法：将沥青混合料在145℃左右的温度，置于马歇尔试模中，通过双面捶击一定次数排除空气，压缩体积，达到密实稳固状态（通常击实次数为75*2，改性沥青为50*2）。在冷却静至12h后脱模。使用静水天平采进行试样称重，用表干法进行体积指标采集。然后

放入60℃水中30分钟，在马歇尔试验机上模拟高温下不同沥青用量试件的马歇尔稳定度与流