TPS技术资料 配合比设计篇 2010

排水性沥青路面配合比设计

2010年

大有建设株式会社

【目录】

１．排水性沥青混合料的必要条件 (1)

１－１排水性沥青混合料的材料 (1)

（1）集料 (2)

（2）沥青 (3)

１－２TAFPACK-Super 的特长 (4)

２．排水性沥青混合料的配合设计方法.. 5 ２－１配合比设计次序 (5)

２－２集料配合比的决定 (6)

２－３最适沥青量的决定 (8)

（1）析漏试验 (8)

（2）肯塔堡飞散试验(集料抗飞散性) 9

（3）设计沥青量的决定 (9)

３. 拌合楼试验 (10)

１．排水性沥青混合料的必要条件

排水性沥青路面和以前的表层一样必须承受交通负荷。并且由于其有较大空隙，与以前的混合料相比，更容易受水、空气和日光的影响。此外，排水性沥青混合料在构造上以点接触的形式，所以对使用的沥青有很高的要求。

图-1.1 排水性沥青混合料的必要条件模式图

表－1.1排水性沥青混合物的基准值・目标值

※JIS ：Japanese Industrial Standards

※ASTM：American Society for Testing and Materials

１－１多孔隙排水性沥青混合料的材料

多孔隙排水性沥青混合料多以用大粒径（5ｍｍ以上）的粗集料为主体、以及使它们结合的沥青砂浆（细集料（细砂）+矿粉+沥青）构成。集料配合比如图-1.2所示，与通常的密集配沥青混合料比较，粗集料所占比例大是一大特点。

多孔隙排水性沥青混合料

密级配沥青混合料(13)

图－1.2 材料的构成比例

（1）集料

多孔隙排水性沥青混合料与通常的沥青混合料相比粗集料的使用量多。所以要求集料在与沥青的粘附性、耐磨耗性、抗破碎性等方面都有优良的性能。因此在考虑经济性和购入条件等的同时、尽可能选定质量良好的集料是非常重要的。

多孔隙排水性沥青混合料的级配为了确保孔隙,最为重要的部分是4.75mm筛网的通过量和2.36mm筛网通过量的差越小越好。所以集料的选定方面，粗集料4.75ｍｍ的通过量越少越好、细集料（细砂）2.36mm 以上的粒径尽量越少越好。(6页图-2.2参照)

表-1.2 多孔隙排水性沥青混合料所用的集料粒径（日本）

表-1.3 粗集料（5mm 以上）的物性目标值

表-1.4 有害物含有量的目标值

粗集料的扁平率和空隙率之间的关系 如图-1.3所示,(连通)空隙率随着扁平状 粗集料的增多，呈下降的趋势。所以,选定 粗集料时，尽量选不含有扁平形状的集料 尤为重要。

图-1.3 粗集料扁平率和空隙率的关系

（2）沥 青

多孔隙排水性沥青混合料所用的沥青、要求能将集料牢固粘结，为防止因交通负荷产生变形、飞散，对粘结性有很高要求。我们只需将TAFPACK-Super 直接投入拌合楼拌锅，瞬间和基质沥青相溶，就可生产成为多孔隙排水性沥青混合料所要求的高粘改性沥青。

表-1.5 多孔隙排水性沥青混合料所用沥青的要求事项

表-1.6 高粘度改性沥青的标准性状

Phot-1.1 TAFPUCK-Super

１－２TAFPACK-Super 的特长

多孔隙排水性沥青混合料所使用的高粘度改质沥青，大致有2种。一种是预先在沥青工厂往沥青中添加改性剂混合的方式（Pre-mix Type），另一种是在沥青拌合楼直接投入TAFPACK-SUPER（TPS改性剂）到拌锅中混合的方式（Plant Mix Type）。TAFPACK-SUPER具有方便储藏的特性，而且可控制添加量的多少达到路面高耐久性。两种方式的比较如表-1.7所示。

２．多孔隙排水性沥青混合料的配合比设计方法

多孔隙沥青混合料的配合比设计时，必须考虑排水功能和耐久性能。多孔隙沥青混合料与以往沥青混合料不同的是，粗集料使用率特别大，而且由于是大空隙率的混合料，所以使用从前用的马歇尔稳定度试验来决定沥青量比较困难。所以，为了满足多孔隙沥青混合料的配合比设计目标，在重视耐久性的同时确保施工性，必须在不发生流淌现象范围内将沥青膜厚定在最大值。

２－１配合设计的顺序

多孔隙沥青混合料的目标，不仅是重视排水和降噪的功能，对作为道路使用用途的耐重力（稳定度）等力学强度性能和长期耐久性能等都有很高要求。因为沥青混合料的空隙率越大强度和耐久性能便会降低，所以配合比设计时最重要的是确保沥青混合料空隙率、强度和耐久性能的均衡。

图－2.1 配合设计的流程

２－２集料配合比的决定

以上所述，多孔隙沥青混合料的级配设定，最重要的部分是 4.75～2.36mm间的集料越少，越能确保空隙。配合设计是通过集料配合变化，相对目标空隙率求2.36mm筛网的通过质量百分率，以决定集料配合比。

表－2.1日本和中国排水性沥青混合料的集料粒度范围

※OGFC→Open Graded Friction Course。

※根据使用环境的不同，也有使用10mm或8mm的最大尺寸

介于考虑到在中国的排水性沥青混合料的应用实绩和混合料的排水功能的维持，中国的｢OGFC(13)｣级配范围的9.5mm：60～80%→50-70%；0.15mm：3～8%→3-10%；0.075mm：2～6%→3-7%进行变更为好。如表-2.2所示。

表-2.2 推荐级配范围

2.5～5mm 集料占整体集

料的百分比与多孔隙沥青混

合料的空隙率、透水系数之间的关系如右图-2.2所示。我们可以看出，2.5～5mm 集料比例为30％时，混合料空隙率最低，但随着比例的增加，空隙

率也不断增加。当粗集料全部为2.5～5mm 时，虽然可确保混合料空隙率达到20％，但是从透水系数来看，随着2.5～5mm 集料量的增加，透水系数会随之降低。

这是因为，即便空隙率相同，也存在粗集料粒径越大空隙率也越大，越能保证连通空隙率，透水系数越高的情况。因此，多孔隙沥青混合料进行配合比设计时，应尽量减少2.5～5ｍｍ集料的比率最为关键。 1） 中值级配附近或者参考过去施工实例，暂定中值级配。

2）

试件用集料配合比设计，首先确定填料比例（5％左右），通过变化粗

集料（5ｍｍ以上）与细集料（2.5ｍｍ以下）的配合比，选定2.36ｍｍ通