瀝青混合料施工技術(shù)之SMA配合比設(shè)計(jì)講解馬歇爾試件 VCA測試

SMA配合比設(shè)計(jì)方法、路用性能及施工技術(shù)

概念：間斷級配——在礦料組成中，粒徑分布不連續(xù)，某一個(gè)或連續(xù)幾個(gè)粒級的礦料缺失或含量甚少。最早引自水泥混凝土集料的研究，上世紀(jì)30年代由法國人瓦萊特在試驗(yàn)中偶然發(fā)現(xiàn)用體積比為3:1的礫石和砂配制的混凝土的強(qiáng)度為最好。

SMA的級配不是間斷級配。前言主要內(nèi)容：1、SMA的級配。2、膠泥性質(zhì)。3、用不同的成型方法所得到的SMA的體積特征參數(shù)。4、SMA路用技術(shù)性能及影響因素。5、SMA配合比設(shè)計(jì)方法。6、SMA路面施工技術(shù)。7、相應(yīng)的試驗(yàn)方法。瀝青混合料性能評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)工程要求材料組成材料結(jié)構(gòu)原材料，比例密度、礦料空間結(jié)構(gòu)、膠泥空間分布試件成型、路面壓實(shí)方式（功能、力的作用方式）試件成型方式施工工況表面吸附、表面摩擦、顆粒間嚙合吻合改變方式將改變材料結(jié)構(gòu)改變方式將影響材料組成優(yōu)化結(jié)果？？

（5）以合理的試件制作方法為前提，系統(tǒng)地開展瀝青混合性能研究，才能把材料組成、材料結(jié)構(gòu)兩大方面統(tǒng)一為一體。這一思想抽象為瀝青混合料的四要素：級配、油石比、密度和材料結(jié)構(gòu)（或成型方式）。四要素不可分割、互為影響，且存在耦合效應(yīng)。當(dāng)改變了設(shè)計(jì)方法之后，因素、水平變化對混合料性能產(chǎn)生的影響將或多或少地有別于以往經(jīng)驗(yàn)。而要想實(shí)現(xiàn)“既抗車轍又相對柔韌”的研究目標(biāo)卻不是朝夕之功。

現(xiàn)行的SMA設(shè)計(jì)方法存在的主要問題：

(1)未考慮使用條件和環(huán)境因素。

(2)對瀝青用量的規(guī)定缺乏與路用性能相聯(lián)系的理論依據(jù)或經(jīng)驗(yàn)依據(jù)。僅僅限制了瀝青的最小用量，對瀝青的最大用量未給予明確限定，而析漏試驗(yàn)所確定的最大瀝青用量不能保證混合料具有優(yōu)良的路用性能。

(3)對SMA的體積參數(shù)進(jìn)行了規(guī)定，但混合料的體積參數(shù)與路用性能之間是否存在良好相關(guān)性即二者之間是否存在內(nèi)在的而非表象的必然聯(lián)系，也是一個(gè)非常值得研究的問題。

(4)各國的SMA設(shè)計(jì)方法中，用集料的表觀密度、表干毛體積密度計(jì)算壓實(shí)混合料的體積參數(shù)不準(zhǔn)確、不合理。用不可信的體積參數(shù)作為判據(jù)確定瀝青用量、確定配合比設(shè)計(jì)結(jié)果，設(shè)計(jì)方法存在大錯(cuò)誤。

(5)某些試驗(yàn)方法存在缺陷。

2SMA的級配研究各國的SMA級配曲線對比見圖2-1。圖2-1各國的SMA級配曲線對比圖2.1集料的有效密度采用集料的有效密度計(jì)算混合料理論最大密度也許更接近真實(shí)值。瀝青浸漬法實(shí)測集料有效密度。2.2SMA的粗集料級配研究2.2.1對VCA測試方法的改進(jìn)采用加配重振實(shí)法：配重為2500克，試驗(yàn)振動時(shí)間為2分鐘（VCA隨振動時(shí)間呈乘冪函數(shù)衰減，當(dāng)振動時(shí)間大于1.8分鐘以后，VCA趨于穩(wěn)定），在這一試驗(yàn)條件下，粗集料破碎率均小于0.5%。2.2.2粗集料的單因素振實(shí)試驗(yàn)研究

圖2-2張家口玄武巖粗集料單因素試驗(yàn)VCA分析圖

如果忽略粒級數(shù)對VCA的系統(tǒng)影響，則可得到次粒級集料含量x與VCA的相關(guān)方程：

VCA（%）=0.0004x2－0.0226x+38.669其比例大致為：大粒級粗集料:次粒級粗集料≈(75:25)～(71:29)。4.75～2.36mm細(xì)集料對粗集料骨架結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)烈的干涉作用。細(xì)集料在填充骨架間隙的同時(shí)也能破壞粗集料骨架結(jié)構(gòu)，為此，應(yīng)盡量減少4.75～2.36mm細(xì)集料的用量。2.2.2粗集料的均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)研究均勻試驗(yàn)設(shè)計(jì)16水平4因素的均勻配方設(shè)計(jì)方案見表2-7。圖2-3張家口玄武巖ZX、遼寧花崗巖LH和遼寧玄武巖LX的VCA測試結(jié)果回歸結(jié)論：對VCA數(shù)值起決定作用的是集料本身的性質(zhì)（常數(shù)項(xiàng)），而各級粒徑的組成比例對VCA的影響次之。為使SMA形成骨架結(jié)構(gòu)并具有優(yōu)良的路用性能，應(yīng)該首先從起決定作用的原材料選擇入手，然后才是級配優(yōu)化；相反，對于幾何形狀較差的集料，不能期望通過級配優(yōu)化來彌補(bǔ)材料的本質(zhì)缺陷。

分析還表明，通過改變級配組成，VCA最大值與最小值可相差4%左右。

集料的幾何形狀對VCA有系統(tǒng)影響?；貧w方程用下式表示：

VCA（%）=粗集料級配設(shè)計(jì)原則：

1、為了保證粗集料骨架的優(yōu)良性能，首先應(yīng)選擇顆粒形狀和表面紋理適當(dāng)?shù)脑牧希?/p>

2、為得到較密實(shí)粗集料骨架，以減少填充的瀝青數(shù)量，進(jìn)一步增強(qiáng)SMA的高溫穩(wěn)定性能，可采用密實(shí)型級配配制組集料。

3、單粒徑粗集料的間隙率最大，混合料性能最差。

2.3瀝青瑪蹄脂性能研究圖2-4瀝青瑪蹄脂均勻試驗(yàn)方案圖示（括號中數(shù)字為試驗(yàn)點(diǎn)序號）2.3.1均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)選取2因素11水平U*11（114）的均勻試驗(yàn)方案。2.3.2瀝青瑪蹄脂的動態(tài)剪切流變特性粉油比的影響增加粉油比，有利于提高瀝青瑪蹄脂的高溫穩(wěn)定性。纖維含量的影響增加纖維含量也有利于提高瀝青瑪蹄脂的高溫穩(wěn)定性。纖維含量和粉油比交互作用的影響

瀝青瑪蹄脂主要呈現(xiàn)粘性特征，加入纖維和礦粉并未根本改變其基本性質(zhì)。2.3.3瀝青瑪蹄脂的低溫流變特性

粉油比的影響隨著粉油比增加，低溫勁度模量S增加幅度很大，蠕變速率m值有所減少，因此增加粉油比對瀝青瑪蹄脂的低溫性能有不利影響。纖維含量的影響

增加礦粉或纖維都對瀝青瑪蹄脂的低溫性能有不利影響。粉油比對低溫性能的負(fù)面影響遠(yuǎn)大于纖維含量。

2.3.4低溫與高溫性能的關(guān)系圖2-5瀝青瑪蹄脂的高、低溫性能對比分析圖2.3.5瀝青瑪蹄脂性能總結(jié)增加纖維含量或加大粉油比都能改善瀝青瑪蹄脂的高溫抗車轍能力，纖維含量和粉油比之間存在交互作用；增加纖維含量或加大粉油比都對瀝青瑪蹄脂的低溫抗裂性能有損害，增加粉油比對低溫性能的不利影響遠(yuǎn)大于增加纖維含量。2.4SMA的細(xì)集料組成與粉油比2.4.1細(xì)集料組成細(xì)集料中4.75~2.36mm粒徑對粗集料骨架的干涉作用最大，其他粒徑則很小。結(jié)論：

1）各級細(xì)集料對粗集料結(jié)構(gòu)均有干涉（撐持）作用；4.75~2.36mm粒級對粗集料結(jié)構(gòu)的干涉（撐持）作用最大。

2）混合料的結(jié)構(gòu)組成不完全符合填充理論或干涉理論。

3）可采用連續(xù)密級配理論設(shè)計(jì)細(xì)集料級配。

4）SMA級配設(shè)計(jì)的技術(shù)關(guān)節(jié)點(diǎn)是確定粗、細(xì)集料比例。2.4.2礦粉和瀝青組成（略）3S稠MA體積特片征參數(shù)鋸的研究3.1試驗(yàn)設(shè)統(tǒng)計(jì)圖3-1變化4.75藥mm通過率慰的級配福曲線圖3-2變化粗庸集料組蘭成的試谷驗(yàn)配比看圖3.2粗集料洪骨架判乖斷標(biāo)準(zhǔn)心存在的隔問題粒徑大小巾、級配組孟成、幾何閣形狀、表逐面微觀紋寺理、顆粒服間排列組檔合方式、謀外在約束汪條件(即制作試文件容器的曾大小與形違狀和實(shí)際桶路上鋪筑沖層厚度等)對VCA均有影蟻響。VCAmix還與瀝青挪瑪蹄脂性洋質(zhì)(主要是勁囑度)以及瀝圖青瑪蹄狀脂相對逃于粗集床料的體潔積比例宰有關(guān)?，F(xiàn)行的SMA體積設(shè)傅計(jì)方法愧本想通罩過對比窗集料和欺混合料伙的體積久特征參窗數(shù)VCADRC和VCAmix來判斷SMA是否形禾成骨架閑，卻忽姻視了這絮兩個(gè)參愁數(shù)之間桶所存在加的系統(tǒng)動誤差。該系統(tǒng)片誤差主支要源于拋四方面拳：壓實(shí)字功能差觸異、測吉量容器室容積不危等，計(jì)灑算VCA所用的依試驗(yàn)值——密度的取告值方法不目合理，以溜及沒有考賄慮到粗膠破泥對粗集帖料骨架竟呼有如此顯比著的撐持襖作用。粗集料度的間隙季率VCADRC=1-ρ搗粗/ρ毛粗（1）式中：ρ搗粗—粗集料群的干插該搗密度浩，ρ毛粗—粗集料咐的合成推毛體積詞密度。對于混合黃料，VCAm級ix則是應(yīng)用孩來計(jì)算，話即：VCA志mix惱=1-省PC×儉ρ毛/((1真+PB)扛×ρ毛粗)（2）式中：PC脈—指4.7叛5mm以上粗集債料占總集根料的百分島比；PB—代表混合麗料的油石姜比：ρ毛——馬歇爾絞試件的籮水中重攻法測得獄的毛體哄積密度佛。3.3.儲1壓實(shí)方法奔（功能）樓的影響對粗集慈料而言旺，松堆的VCA最大，而咳加配重振趕實(shí)的VCA最小，干逗插搗的VCADRC居中。如果用冠加配重振撓實(shí)的VCA去比較馬露歇爾擊實(shí)孔的VCAmix，則所得略結(jié)論為，VCA振<VC病Amix，即混冬合料未糾形成骨刑架；干沈插搗得疑出的結(jié)嗓果則為VCADRC>VC佳Amix，二者陵結(jié)論相威反。而差加配重比振實(shí)并液未造成擠粗集料庸被破碎曾?？梢娫囼?yàn)方煩法不僅鞏影響VCA的大小俘，而且突決定了漆結(jié)論。問題的排關(guān)鍵是哪忘種試驗(yàn)方遺法與路面穩(wěn)施工方式鐵更為接近樸。顯然，扒干插搗方塘法并不能贊使粗集料藝顆粒的空述間排列達(dá)榆到最緊密梯狀態(tài)，從暢而導(dǎo)致用字該法得到群的VCA值較大，育進(jìn)而推知刮這種試驗(yàn)華條件下形繡成的骨架時(shí)結(jié)構(gòu)還有恨較大可變青性，是不忠穩(wěn)定的。灘如果實(shí)際殲路面結(jié)構(gòu)崇的骨架與窯此相同，凱必然會造呈成SMA路面的高播溫穩(wěn)定性升不足。所齒以，用干插計(jì)搗得到懸的VCADRC去判斷骨如架是否形勉成，勢必驅(qū)造成標(biāo)準(zhǔn)籠值失準(zhǔn)，削起不到篩獨(dú)選級配的烏作用。3.3.張2容器容唯積的影收響測定VCADRC時(shí)所用的嘉容器體積(10L擱)遠(yuǎn)大于船確定VCAmix時(shí)所用童的馬歇裁爾試件粒體積(0.腔514結(jié)8L)，后者僅擔(dān)為前者的5.1營48%。用10L容器所快測得的VCADRC肯定小于漂用馬歇爾著試模測量僻的VCADRC。圖3-3容積大毀小對VCA的影響僚示意圖論（顆粒朱粒徑為16.肯93m匪m）3.3.以3不同的休密度指糖標(biāo)計(jì)算VCAmix引起的滋誤差的泡影響圖3-4水中重法亞毛體積密俱度與體積槳法毛體積掘密度換算循的VCAmix對比圖體積法合毛體積昨密度換膀算的VCA潔mix則有較蜂合理的幻玉規(guī)律：餓細(xì)料很屯少時(shí)(18%淚~20%察)，隨著細(xì)導(dǎo)料增加，VCAm睬ix緩慢增打加，直死到細(xì)料芬增至能謙填滿骨架空隙后女，VCAm肉ix增加速結(jié)率變大句。所以，貢用混合炎料的體芹積法毛靠體積密狐度計(jì)算VCAm率ix較合理。3.3.鬧4膠泥裹蠅覆、撐朗持作用炒的影響以VCADRC>VCAmix作為粗道骨架形助成的判籌據(jù)，其扇理論依雷據(jù)為填甲充理論黎。事實(shí)憂上，膠財(cái)泥不可難能全部濾填充于銷粗集料拔形成的寇骨架中挽而不裹文覆在粗洋集料的罩表面。首因此，還應(yīng)考鴨慮膠泥圖裹覆和測撐持作博用的影劍響，即使在漂不考慮孤其他因魄素的影壟響下，VCAmix也應(yīng)該稍雷大于VCADRC。表3-91）無細(xì)集穩(wěn)料時(shí)VCAmix相對較小悶，加入細(xì)銳集料后VCAmix有較大幅喬度增加，塌細(xì)集料含墳量越大VCAmix增加越探多；2）油石炮比增加獸，VCAmix增大，未但變化滔幅度較帽小，僅黎當(dāng)油石子比過大奶時(shí)(SMA帖16-4為7.0%，SMA1掀6-5為6.6%置)，VCA腿mix增加幅度軍稍大。3）膠泥對粗始骨架的撐店持作用主巨要由細(xì)集耗料引起，岡而瀝青的聚撐持作用懸較小。制定骨煩架形成判閉據(jù)時(shí)，如斗果不考慮肆其他因素沖影響，僅棄針對細(xì)集閱料對骨架也的撐持作周用而言，玩可適當(dāng)放帥寬對VCAmix的限制突，只要VCAmix大于VCADRC不超過一繞定范圍f，也可帥認(rèn)為粗農(nóng)集料形舉成了骨獲架。比較表3-9中有、無簽細(xì)集料的VCAmix知，范圍f可定為2.7岸%~3造.5%。3.4馬歇爾方北法成型的SMA的體積算參數(shù)3.4陽.1變化油三石比的征馬歇爾磚試件依據(jù)前述派研究成果賣，選定4.75學(xué)mm通過率刪分別為20%、24%、28%的SMA1翻6-3、SMA1烏6-4、SMA愿16-篇5進(jìn)行馬衛(wèi)歇爾擊蒸實(shí)試驗(yàn)深。圖3-5變化油石匙比的SMA的體積氏參數(shù)（釋馬歇爾撤試件）圖3-6用試驗(yàn)換值計(jì)算滿的空隙積率與用辮填充理染論計(jì)算樹的空隙形率對比析分析圖臉（馬歇敘爾試件棉）根據(jù)VV、VMA、VV三項(xiàng)體席積指標(biāo)裁和謝倫謀堡瀝青震析漏試線驗(yàn)結(jié)果齡，滿足要求候的優(yōu)選配糟比為4.75近mm通過率24%、油石比5.8鐘%的SMA鉗16-津4。SMA混合料徐的VCA、VMA隨油石君比增加責(zé)變化很虜小，細(xì)徐集料增消加卻使痕之有較儲大幅度權(quán)變化，臘其實(shí)質(zhì)揭是細(xì)集猛料對SMA粗骨架捆有相對騙強(qiáng)的撐誤持作用唇。3.4.濤2固定油慮石比變喊化細(xì)集忠料用量盡的馬歇聽爾試件圖3-7談SM潔A馬歇爾試嘩件的體積鐮參數(shù)對比昂分析圖(a)圖3-7姜SMA馬歇爾浸試件的酬體積參花數(shù)對比氏分析圖(b)圖3-7鬧SMA馬歇爾試銀件的體積孤參數(shù)對比井分析圖(c)總體規(guī)律牛是：用混鄉(xiāng)豐合料的視坐密度計(jì)算利的體積參壇數(shù)最小，育用混合料嘴的體積法滑毛體積密扛度計(jì)算的講體積參數(shù)坑最大，用震混合料的伴毛體積密孔度計(jì)算的忍體積參數(shù)隔居中；用松集料視密友度換算的學(xué)體積參數(shù)塑最大，用垃集料毛體濕積密度換桶算的體積暗參數(shù)最小我，用集料添有效密度貪換算的體就積參數(shù)居慌中。用集料的笛有效密度嗓換算的混茅合料理論無最大密度食和用體積參法測量的SMA混合料贊毛體積遞密度能紹較為合痛理地反而映SMA混合料視的實(shí)際限體積特感征。3.4掉.3變化粗鵲集料級過配組成午的馬歇勿爾試件糾的體積甘參數(shù)粗集料中脹大粒徑含朋量越多，紅密度越小幕，空隙率夸、集料間青隙率、粗遵集料間隙合率越大。汗因?yàn)榇旨瘬炝狭皆进Q大，混合屢料在馬歇這爾試模中盞受限制相竟對較大，欣發(fā)生位移傻重排達(dá)到惹最密實(shí)的宵幾率越小尼。3.5涼GTM成型的SMA的體積參忽數(shù)圖3-8圖3-9洲GT華M旋轉(zhuǎn)壓陸實(shí)試件諸的體積軋?zhí)卣鲄⒃磾?shù)對比亭分析圖細(xì)集料發(fā)或?yàn)r青減對SMA骨架的撐趁持作用不騾因試件成科型方法不縮慧同而改變網(wǎng)。增加的削瀝青用量氣或細(xì)集料媽比例，均精不是完全碎填充于粗誤集料間隙失中，兼有爭對粗集料酬的裹覆以統(tǒng)及對骨架諸結(jié)構(gòu)的撐郵持作用。特別值得鳥注意的是獎(jiǎng)，細(xì)集料運(yùn)含量較少三時(shí)，增加腿細(xì)集料對決粗骨架撐箏持程度較姨??；細(xì)集圾料含量多志時(shí)，稍微愚增加細(xì)集臂料也會對晃粗骨架形享成較大撐產(chǎn)持，此時(shí)躁，隨細(xì)集抱料增加VCA的變化率糾較大。這爸為就確定旺既形成粗躁集料骨架屋又有密實(shí)獻(xiàn)結(jié)構(gòu)的SMA的4.7便5mm通過率磨臨界值該提供了柔判定方爭法和標(biāo)肺準(zhǔn)，即姜此臨界絨值應(yīng)該傳位于隨陡細(xì)集料報(bào)用量增冊加混合乳料的VCA變化率轉(zhuǎn)頁折點(diǎn)處。圖3-10用試驗(yàn)員值計(jì)算燃的空隙紹率與用吉填充理孝論計(jì)算磁的空隙尖率對比軌分析圖王（GTM試件）3.6銀GTM試件與馬浙歇爾試件鼻的體積特逐征參數(shù)對劃比分析圖3-11西SMA混合料不苗同成型方王法的體積惜參數(shù)對比甲圖圖3-12變化粗集遇料組成的GTM試件體市積參數(shù)孔歸一化緩對比圖3-13變化粗集捎料組成的活馬歇爾試凈件體積參枕數(shù)歸一化延對比馬歇爾怒試件與GTM試件在體揀積參數(shù)上淡的差別還丹表明，按膊照馬歇爾囑試件密度莖控制施做筋的SMA路面，在達(dá)行車荷載國作用下仍肉有可能發(fā)鮮生所謂的兼“追密”賴變形。GTM試件的VCA隨粗集稅料組成遞變化而公變化的墾規(guī)律與療前述的VCA均勻設(shè)計(jì)術(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果范一致，單勾一粒徑粗錦集料組成胡的SMA1桑6-41、42的VCA較大，雕粗細(xì)粒座徑搭配瞇的SMA滾16-星4的VCA較小，殊表明GTM成型方鼓式與加憶配重的交粗集料居振實(shí)試貫驗(yàn)有較凳好相關(guān)柴性。馬憑歇爾試仇件的VCA隨粗集半料組成稍變化而纏變化的見規(guī)律則騙是，粗撥集料中知大粒徑葵含量越珍多，密乞度越小悔，VV、VMA、VCA越大。上寄述規(guī)律再味次證明，書試件成型丙方式、壓姿實(shí)功能對胸優(yōu)化配合授比的取舍乖有決定性免的影響。綜上所頓述，本寬章的研助究結(jié)論梯為：1、馬歇夏爾擊實(shí)剃方式不箏適合于SMA混合料。獻(xiàn)由于密度再值是進(jìn)行村混合料配豪比設(shè)計(jì)時(shí)孝必須采用呼的而且是比最主要、牧最基本的街試驗(yàn)值，恒其合理或冶準(zhǔn)確與否蝦，將關(guān)系他到整個(gè)混獻(xiàn)合料設(shè)計(jì)駕方法是否蓄成立的問陽題，還將劃導(dǎo)致是否耗能通過試街驗(yàn)和必要杯的計(jì)算獲看得優(yōu)化配備合比的嚴(yán)劍重后果，臨最終將對SMA路面性理能產(chǎn)生魂重大影然響。2、用加配閘主振實(shí)法睡確定粗集疏料VCA是可行的嚴(yán)，并以此悼作為級配麗計(jì)算設(shè)計(jì)櫻方法的基柄礎(chǔ)值是合土理的。3、按本課佛題提出的挨級配計(jì)算卵設(shè)計(jì)方法刪來確定4.7稻5mm以下細(xì)集械料通過率合臨界值是陪合理的、亭可行的。4、用GTM進(jìn)行SMA配合比設(shè)犧計(jì)是可行回的。5、以干孔插搗法VCADRC和馬歇古爾擊實(shí)矛試驗(yàn)確頓定VCAm柱ix為前提集，目前呢流行的見以VCADRC＞VCAmix作為SMA是否形成遍骨架結(jié)構(gòu)龜?shù)呐袚?jù)不柔能成立。差而以VCAmix和VMA相對于贊油石比富（或細(xì)符集料含親量）的卡變化率聲的拐點(diǎn)戴作為判慘據(jù)則較足為合理歇。4S薦MA路用技術(shù)朗性能研究4.1胸SMA高溫穩(wěn)陜定性研庸究本課題就匆粗細(xì)集料獨(dú)比例、粗茂集料級配決組成、瀝香青結(jié)合料爹類型、混耕合料密度芳、粉油比版等因素對SMA動穩(wěn)定漂度的影逮響進(jìn)行例了系統(tǒng)鞏研究。4.1.雪1粗集料萬含量（左粗細(xì)集脊料比例值）的影逗響認(rèn)為粗集民料用量越限多，粗集估料骨架作伏用越強(qiáng)的蜻觀點(diǎn)是錯(cuò)涉誤的，事管實(shí)上存在愈一個(gè)適度乓的粗集料疲含量。對裹試驗(yàn)所用糾原材料而林言，為72%左右。對于抗車芝轍變形而黨言，粗骨趣架的作用睛固然重要爐，但細(xì)集鑰料和膠泥室的作用更檔重要。圖4-1車轍深傘度與粗糊集料含脫量的關(guān)吊系(馬氏密度)圖4-2動穩(wěn)定度莊與粗集料碧含量的關(guān)年系(馬氏密菠度)4.1您.2粗集料喊級配的喬影響4.1停.3瀝青結(jié)命合料的畏影響圖4-3瀝青對動憲穩(wěn)定度的型影響怨圖4-4瀝青對車瓣轍深度的秘影響瀝青性察能對動飄穩(wěn)定度排產(chǎn)生的即影響超屯過了粗艷集料含好量的影慶響。使煩用A1瀝青的SMA焰16-舍3與SMA客16-測4相比，動端穩(wěn)定度值旱增加約800次/mm；而使用A2瀝青后，描與用A1瀝青的SMA1草6-3、SMA窯16-數(shù)4相比，動射穩(wěn)定度值驕則增加約1800次/mm。4.1肥.4密度的影刮響對動穩(wěn)度猜的影響MSMSGTMMSGTMGTMMSGTM圖4-5級配形式分對動穩(wěn)定范度和密度害的影響試驗(yàn)結(jié)果便表明:①γGTM＞＞γMS.γGTM——G柱TM方法確臭定的密裁度；γMS——馬歇爾方隆法確定的怒密度。②DSGTM＞DSMSDSGTM——GT為M方法確藏定的密冶度條件貧下的SMA的動穩(wěn)定甘度；DSMS——馬歇爾方鳴法確定的催密度條件坑下的SMA的動穩(wěn)穿定度。③DSGTM、DSMS與粗集料制含量間的在關(guān)系呈凸窯曲線變化扮。DSGTM峰值對應(yīng)陷的配比為SMA購16-駝4，DSMS峰值對臭應(yīng)的配爺比為SMA1這6-5。對于拘粗集料烤含量相紀(jì)對較少吊的SMA丘16-質(zhì)5和SMA1性6-6，DSG踐TM和DSMS間的差距帶相對較小植。如圖4-5橫(a)所示。④粗橋集料級獅配組成嫂對SMA的動穩(wěn)咽定度亦園有顯著紐奉影響，美且粗集涼料越“求粗”，DSGT姐M和DSMS間的差距智越大。如俊圖4-5館(b)所示。⑤SMA的動穩(wěn)定婦度與密度朝間有一定踩的相關(guān)性宏，呈線性告正相關(guān)。跑見圖4-6。圖4-6動穩(wěn)定傍度——密度關(guān)系膜曲線對車轍朽深度的護(hù)影響圖4-7不同密度襯的SMA車轍深拜度對比碌圖上述規(guī)律漲揭示了這鉛樣一個(gè)實(shí)椒質(zhì)性問題監(jiān)，即：密領(lǐng)度是配比脆、成型方宴式和壓實(shí)乓功能的條痕件性指標(biāo)按。在本課報(bào)題研究范腎圍內(nèi)，與聰馬氏成型遠(yuǎn)方式相比鍵，以揉搓友方式成型網(wǎng)或者增大昨壓實(shí)功能奔都將減小腥粗集料骨換架間隙率VCA，并使結(jié)怒構(gòu)達(dá)到更藍(lán)為穩(wěn)定的泉狀態(tài)，此木時(shí)，恰好謹(jǐn)充滿骨架鏡空隙的粗癥膠泥的量鑰應(yīng)隨之減神少。假如物粗膠泥的敢量未相應(yīng)鋸減少，那義么，它對宜骨架的撐明技作用所煙造成的不獵利影響就城會凸現(xiàn)出炒來。所以緞，最優(yōu)配圈比一定是匯特定條件獄下——試件成型輪方式和壓乘實(shí)功能，傘它們決定毀了混合料塘的密度及廉體積參數(shù)——的產(chǎn)物靠，而混稼合料密斬度則是謙最重要鑼的、最狀基本的給試驗(yàn)參海數(shù)?？陕斠钥隙ㄏ榈卣f，兵試件成遺型方式逼、壓實(shí)池功能和悶密度決濤定了混紫合料的提技術(shù)性償能，從寧而決定煤了最優(yōu)曲配比的廁取舍。SMA的抗車轍顯能力還取拴決于混合暴料的密實(shí)預(yù)程度。按忙照在馬歇僻爾試驗(yàn)基屠礎(chǔ)上發(fā)展漆起來的SMA配合比都設(shè)計(jì)方旋法事實(shí)聽上不大灣可能獲栗得具有灣骨架——密度結(jié)構(gòu)芳的SMA，由它兔優(yōu)化出習(xí)的混合著料往往戚是瀝青骨用量偏飲大，故敘而在SMA路面施工茄中有“不駛能掛強(qiáng)振久、不能用汽輪胎壓路湊機(jī)、不能豎過碾”之徹說。如果壤以高溫穩(wěn)紫定性作為鹽優(yōu)化SMA級配的您一個(gè)主乎要評價(jià)勝指標(biāo)，暈?zāi)敲矗茖τ贕TM設(shè)計(jì)方法砌，所得到猜的優(yōu)化級浸配為粗集揉料含量為76%的SMA顯16-胖4，這一碼結(jié)論與屠前述的斑級配計(jì)臂算設(shè)計(jì)毒方法得湊到的結(jié)粗果一致受。由此之證實(shí)了千用本課棒題提出疏的級配藝計(jì)算設(shè)業(yè)計(jì)方法光可以得噴到較優(yōu)歐的級配或，其方昨法是合雀理的。4.1許.5瀝青用境量的影謀響4.2用GTM方法設(shè)攀計(jì)的SMA的高溫穩(wěn)補(bǔ)定性用GTM進(jìn)行SMA配合比設(shè)脾計(jì)需要回困答這樣的趣問題：1、GTM是否適星用于設(shè)拾計(jì)SMA？2、如何結(jié)委合SMA的特點(diǎn)確訪定新的判率據(jù)？4.2.頁1G乏TM試驗(yàn)參哨數(shù)及分默析研究所選兄三種級配叔為“級配扯范圍”的耗上限、中配值和下限稿，記為SMA上、SMA中和SMA下，其4.7帶5mm的通過接率分別喚為22%、26%和30%，級配曲線索如圖4-8所示。油石比經(jīng)越大動邊穩(wěn)定度州越小。岡試驗(yàn)研醋究結(jié)果元已經(jīng)證自明，試晌圖單純苗通過增搶大瀝青蓮用量來招改變SMA的體積先參數(shù)（弓如VCA、VV和密度覽等）的鼠方法是融行不通低的。而陳提高SMA高溫穩(wěn)英定性的飼有效措陽施是提方高膠泥尚的勁度很，如選販用車轍勸因子高寺的瀝青東或在合捐理的范焰圍內(nèi)增銜大粉油圖比；當(dāng)別優(yōu)化配秩合比確兵定之后上，提高惱混合料妻密度、已減小空砌隙率等勿技術(shù)措士施才具括合理性鑄，其作逃用才能惕顯現(xiàn)出墾來。圖4-8外SMS、SMZ、SMX的級配曲這線圖4-9油石比——密度關(guān)系全曲線圖4-10油石比——空隙率的甘關(guān)系曲線幟圖4-1欄1油石比——間隙率延關(guān)系曲部線圖4-1既2油石比爐與GTM試驗(yàn)參砌數(shù)的關(guān)為系曲線圖4-9給出了仇油石比尺與GTM試驗(yàn)諸貞力學(xué)參查數(shù)的關(guān)添系曲線歪，它們專表明了堤同一規(guī)錯(cuò)律，油論石比增嫩大，混艇合料的斬強(qiáng)度和湖抗變形序能力降榜低；細(xì)掌集料越方多，諸柳力學(xué)參晌數(shù)對油遵石比的歸變化越徑敏感。仙圖4-9中有一啄個(gè)值得勻特別注而意的現(xiàn)國象，隨淋油石比包增大，GSI、預(yù)測鏡應(yīng)變普除遍存在砌一個(gè)突術(shù)變點(diǎn)，讀它的存照在標(biāo)志桐著油石賺比一旦虹大于此書值，SMA的抗變路形能力瞇大幅度追下降，齊故而可滅以將該惡突變點(diǎn)腹作為確陶定SMA最大油倒石比的孤判據(jù)。清以此為資據(jù)，SMA上、SMA中和SMA下三個(gè)級配否的最大油眨石比可定威為4.8次%、5.4盞%和6.0小%，恰與塌圖4-5中的峰財(cái)值密度薄對應(yīng)的富油石比觸吻合，暈如果這宏一規(guī)律扣具有普視遍性，隔那么，SMA配合比鍛設(shè)計(jì)的住方法可嫌以大大稠簡化。4.2音.2按GTM方法設(shè)適計(jì)的SMA的高溫穩(wěn)惠定性4.2.催3細(xì)膠泥索與SMA高溫穩(wěn)定剩性的關(guān)系圖4-13對中值煮級配（SMZ）變化饒礦粉用戚量的級喊配曲線粗集料盾骨架結(jié)拜構(gòu)對SMA的抗車抵轍能力練的確有忘影響，潛但是骨肉架結(jié)構(gòu)肢對SMA的高溫穩(wěn)超定性的貢害獻(xiàn)是有限稱的，僅當(dāng)羞級配合理閱，粉油比越適當(dāng)時(shí)，腸骨架結(jié)構(gòu)丈的作用才浮能表現(xiàn)出堂來4.2.喝4不同類型味瀝青混合逃料抗車轍粗性能比較圖4-15不同類盜型混合菜料的級攝配曲線一般認(rèn)蒙為連續(xù)葵級配瀝吐青混合庸料的抗拔車轍能勤力不會慶優(yōu)于SMA，可是改軌用GTM方法進(jìn)套行配合影比設(shè)計(jì)濟(jì)之后，逆連續(xù)級板配瀝青蕉混合料您的抗車鉤轍能力傻反而明駐顯優(yōu)于SMA。如果僅鄙考慮瀝青泰路面的高在溫穩(wěn)定性碗，并同時(shí)聲考慮性能惠價(jià)格比，AK系列的瀝樸青混合料青將更具優(yōu)漲勢。4.3膠SMA混合料衡低溫抗昏裂性研稅究4.3.扇1極限彎灑曲試驗(yàn)試驗(yàn)條件勤為：試件松斷面尺寸谷為30×3盯5mm；采用宣跨中集收中荷載驚方式加鳳載，跨晌徑200帶mm，加載速像率取1mm/鋼min；試驗(yàn)溫墳度-10℃。試驗(yàn)邀設(shè)備為MTS-螞810（TES姓TST砍AR-禍Ⅱ）。圖4-1跨6級配及型密度對SMA極限彎疏曲試驗(yàn)?zāi)芙Y(jié)果的展影響圖4-1蕩7粗集料級樓配和密度鉛對SMA極限彎曲搖試驗(yàn)結(jié)果遲的影響上述規(guī)灑律反映拘出了膠請泥勁度屋對SMA低溫抗裂瘦性的影響鏟，細(xì)集料輛越多的SMA，其膠泥煩的勁度越責(zé)大，顯然亡不利于抗王裂；有一斗點(diǎn)可以肯底定，細(xì)集死料過多或講過少、粗?jǐn)〖霞壟涞K過“粗”厘或過“細(xì)悟”均不能覽得到抗低坦溫開裂性她能優(yōu)良的SMA。GTM設(shè)計(jì)的SMA（包括SMS、SMZ和SMX）如圖劫所示.圖4-18猛SM伴S、SMZ和SMX的極限飼彎曲試遣驗(yàn)結(jié)果沖對比圖當(dāng)原材脾料和配讀合比設(shè)殖計(jì)方法妄一定時(shí)丙，級配炭越“細(xì)才”，SMA的勁度坑之增幅歷越大，毯其破壞秒應(yīng)變和隙開裂能賴越小，謙表現(xiàn)出芝相對差尼的抗低欄溫開裂速性能。四其主要哭原因則梯是級配穴較細(xì)的SMA的粉膠比侄過大，這圓與膠泥低脫溫性能研諒究的結(jié)論辱一致。而供對于高溫立穩(wěn)定性，悄結(jié)論則正阿好相反。開以上分析縱再次證實(shí)看，對于SMA，高溫距穩(wěn)定性劍和低溫舍抗裂性斤是相互斯矛盾的與兩方面狠，而配產(chǎn)合比設(shè)茶計(jì)則正史是在這篇矛盾的寧兩個(gè)方善面中尋獵求最佳衡平衡點(diǎn)嫂。以本脖項(xiàng)目選蘆用的原廟材料為哈例，如駁果綜合閑考慮各檔配比的SMA的高低溫顆性能，則SMZ是較為理狠想的配比逢。以及變里化粉油炮比和纖貝維用量群的SMA的極限卻彎曲試膏驗(yàn)結(jié)果業(yè)和圖4-19所示。圖4-19粉油比出對極限砍彎曲試認(rèn)驗(yàn)結(jié)果購的影響如果以極漲限破壞應(yīng)西變作為SMA低溫抗裂倍性能的評維定標(biāo)準(zhǔn)，宋則可能得暴出結(jié)論，凍在一定范暫圍內(nèi)，粉恨油比大的SMA的抗裂能僑力未必差捏。對于極沸限彎曲疏破壞試貌驗(yàn)，用情開裂能靠表征SMA的抗裂蜂性能比獲用其它晨指標(biāo)合敞理一些抗。綜合考慮SMA的高溫旨穩(wěn)定性境和低溫機(jī)抗裂性欠，對于快本項(xiàng)目嶄所選用善的原材光料，細(xì)灰集料含炮量在24%～28%范圍內(nèi)谷的SMA當(dāng)具有塔相對優(yōu)直良的技麻術(shù)性能普，在此怎基礎(chǔ)若警進(jìn)一步鹽優(yōu)化細(xì)嫩集料的昌級配和溉粉油比夾，則能榆使SMA的技術(shù)懇性能繼撫續(xù)提高絞。4.3.西2J暖—積分試驗(yàn)圖4-20計(jì)J—積分試?yán)︱?yàn)結(jié)果濟(jì)對比圖對于SMA，如果樂用能量宵的觀點(diǎn)梯評價(jià)其疫低溫抗弄裂性能頸，則J—積分法孫和極限殿彎曲破耗壞試驗(yàn)瓣所得的努結(jié)論基顫本一致澡。相對奸而言，助極限彎俘曲破壞狗試驗(yàn)較高為簡單鍛。4.4殖S題MA的主要浙力學(xué)性國質(zhì)及水笛穩(wěn)定性4.4關(guān).1劈裂強(qiáng)度劈裂強(qiáng)上度試驗(yàn)傘方法為T071朱6-19恐93，試驗(yàn)用龜試件有兩路種成型方儲式，一是奪用馬氏擊古實(shí)法，另提一是用GTM法。對臨于特定暑的試驗(yàn)鎮(zhèn)對象和暑試驗(yàn)條扯件，劈糧裂強(qiáng)度棕分別與質(zhì)油石比牽、空隙疑率、細(xì)柔集料含演量和粉騰油比均志存在良螺好的相輸關(guān)性。SMA卵16-賀1～SMA勵(lì)16-榜6諸級配均伶可歸屬為產(chǎn)骨架型，昆其劈裂強(qiáng)粥度隨膠泥踏含量增加昆而呈線性折增加趨勢閘。至SMA牌16-繳7、SMA1脹6-8時(shí)，混合與料的骨架悔特征已不曉復(fù)存在，靜劈裂強(qiáng)度哨隨膠泥含骨量增加而閥下降，在幣這二組試動驗(yàn)中，粉臥油比增大竊劈裂強(qiáng)度拳降低的規(guī)占律并不是括細(xì)膠泥勁陣度或?yàn)r青頌?zāi)け『竦饶σ蛩刈兓瘔炈斐傻目?。圖4-2氣1馬歇爾試榜件的劈裂贈強(qiáng)度影響材因素分析辨圖對比SMA麗16-痛41、SMA1毒6-4和SMA1否6-42三組試扛驗(yàn)結(jié)果夜可知，疏粗集料音級配對倒劈裂強(qiáng)賊度有顯美著影響遮，過細(xì)晚或過粗碰的粗集薦料級配嗽組成均壘不如級喂配適中艱的。上看述規(guī)律筒反映的仿是骨架燈嵌擠作棒用和膠懶泥的粘肝結(jié)作用疏對混合幻玉料劈裂嘩強(qiáng)度的樓影響，薄混合料司的體積敲參數(shù)對錦于優(yōu)選尼劈裂強(qiáng)置度值較病大的SMA而言，并循不具直接披指導(dǎo)意義漁。圖4-22劈裂強(qiáng)度想影響因素位分析圖圖4-2破3粗集料邀級配對GTM試件劈神裂強(qiáng)度蓮的影響具圖4-24細(xì)集料遲含量對沒馬歇爾尺穩(wěn)定度盯的影響變化粗集此料的級配擊對GTM試件的奮壁裂強(qiáng)頸度同樣投有顯著勤影響，刻但影響遍趨勢與放馬歇爾腔試件的劉不同。辱對于GTM試件，粗菠級料愈粗船，SMA的劈裂強(qiáng)鏡度愈高，胖顯然是在圓旋轉(zhuǎn)壓實(shí)蠅方式下，匙粗集料能昏夠在三維充空間移位流，得以形德成相對穩(wěn)要定的骨架恒密實(shí)結(jié)構(gòu)托，且骨架令內(nèi)的膠泥書能被壓實(shí)蛇。此時(shí)粗桐集料間的紙嵌擠作用匆更為突出辯，從而使趨結(jié)構(gòu)強(qiáng)度糧得到提高貪。以此為芬前提，集受料越粗，西混合料內(nèi)枯部由嵌擠已、嚙合作境用產(chǎn)生的運(yùn)強(qiáng)度比例瓦應(yīng)越大，令故而SMA1芳6-42的劈裂恨強(qiáng)度最蒜高。試徒件成型承方式不恥同，SMA的物理力田學(xué)性質(zhì)亦稼不同，這原就再次證裝實(shí)了本課型題研究所民提出的一助個(gè)觀點(diǎn)，雜試件成型沒方式將影覽響到優(yōu)化駁配合比的叢取舍，試園件成型方智式是否科耽學(xué)合理關(guān)從系到能否潛獲得優(yōu)化塘配合比。隨細(xì)集料模增加，SMA的密度娘增加，群空隙率顫減小。頸因空隙蜻率是混級合料密甩度的導(dǎo)物出參數(shù)于，所以葡密度與旬空隙率輸必定具莊有良好善的相關(guān)雞性，這顏一規(guī)律繳并不受匙試件壓姥實(shí)方法殿不同而炭改變?；j成型方輪式對劈陵裂強(qiáng)度弄的影響斤本質(zhì)上替是SMA的結(jié)構(gòu)州形態(tài)（勝密度和勁骨架）準(zhǔn)的差異羞造成的其。對于炊馬歇爾滋試件，潑細(xì)集料笑增多，醬劈裂強(qiáng)年度不斷沉提高；壇而對于GTM試件，烤劈裂強(qiáng)音度卻存汗在峰值吹。GTM試件的錄劈裂強(qiáng)伸度比馬舉歇爾試違件的高嫌出10%～26%。提高增密度或祥保證足可夠的壓店實(shí)度是庭提高SMA路面強(qiáng)度劣的有效手畫段。一種經(jīng)驗(yàn)楚型的觀點(diǎn)趁認(rèn)為，SMA路面不能或“過碾”錫，否則將彈破壞SMA的結(jié)構(gòu)低，出現(xiàn)哨膠泥上國浮等現(xiàn)吳象。這芬里的所片謂“過祖碾”，良并非指蛋在SMA路面達(dá)到它壓實(shí)度要壯求之后繼克續(xù)碾壓，平而是指不賞以壓實(shí)度憲作為碾壓女遍數(shù)的控江制條件，要以表面不詳泛油為度禍憑經(jīng)驗(yàn)確即定壓實(shí)遍板數(shù)的作業(yè)耍方法。如腦果說這種況認(rèn)識還有透參考價(jià)值姓，那么，饅它是基于級按馬歇爾忙方法設(shè)計(jì)析出的SMA的特點(diǎn)綠提出的博。這種SMA的膠泥含畝量往往偏月多，骨架色結(jié)構(gòu)不穩(wěn)懸定，增大咳壓實(shí)功能儉自然會出級現(xiàn)上述問取題。另一跳方面，如怎果SMA的配合比未設(shè)計(jì)合理敵，則用馬捕歇爾擊實(shí)陵法卻不能生獲得應(yīng)當(dāng)餅達(dá)到的密顛度，混合犁料的路用爆性能必然養(yǎng)較差。所夾以，對于春配合比設(shè)腿計(jì)合理的SMA，改變盲試件成剃型方法——旋轉(zhuǎn)壓景實(shí)法——不僅僅可燈以提高混冶合料的密認(rèn)度，而且懶，更為重瞞要的是可茅以顯著提倘高SMA的強(qiáng)度，眉換言之，敵僅當(dāng)SMA足夠密實(shí)項(xiàng)，才能使許骨架的嵌爸?jǐn)D作用、節(jié)粗集料間僅的嚙合作典用以及膠削泥對集料吊的膠結(jié)作凳用所產(chǎn)生弓的力值同戰(zhàn)時(shí)達(dá)到最蒙大。如果靜力賄學(xué)指標(biāo)還葉能夠從某吐個(gè)側(cè)面評倒價(jià)SMA的性能或膏結(jié)構(gòu)強(qiáng)度拒之優(yōu)劣，懇那么，對鴨于用馬歇樂爾方法（棗成型方式具及設(shè)計(jì)理漲論）得到伏的SMA，這種細(xì)評價(jià)或捧判斷往吐往失誤塞，而對尸于用GTM方法得拾的SMA或許成立鎮(zhèn)。因?yàn)镚TM試件的劈齊裂強(qiáng)度峰騾值對應(yīng)的頌配比是SMA1面6-5，恰在多最優(yōu)配嫁比附近織，總體說來吩，雖然劈據(jù)裂強(qiáng)度與雨密度、空亞隙率均存碰在一定的池相關(guān)性，跨但內(nèi)在的拾原因卻是臺級配組成跟對SMA結(jié)構(gòu)的影爹響所致。GTM方法優(yōu)化羞出的SMA是否具盡有相對戀高的劈捉裂強(qiáng)度攪尚需要狼通過試籃驗(yàn)驗(yàn)證吧。試驗(yàn)摸對象為SMS、SMZ、SMX以及AC-殺16Ⅱ四種級屆配，不煙同油石名比的劈減裂強(qiáng)度銹試驗(yàn)結(jié)板果列于伯表4-1犬2圖4-2抓5鍬GTM法設(shè)計(jì)腦的SMA劈裂強(qiáng)度臟影響因素判分析圖4-2彩7粉油比—劈裂強(qiáng)涼度關(guān)系兇曲線級配對SMA的劈裂抽強(qiáng)度有辨顯著影艘響。細(xì)蘆集料越藍(lán)多，劈告裂強(qiáng)度仁越高。于對于劈鍬裂強(qiáng)度該，膠泥柱的貢獻(xiàn)友要遠(yuǎn)大半于骨架滲結(jié)構(gòu)。節(jié)油石比罵對劈裂潛強(qiáng)度的舅影響比釋較復(fù)雜戀，影響警趨勢和核影響程同度還與盈級配有沒關(guān)。對棗于SMS和SMX，油石比芳對劈裂強(qiáng)永度有無顯默著影響，敗強(qiáng)度值的布波動或許什源于試驗(yàn)掉誤差。對藝于AC-師16Ⅱ，隨油石宵比增大劈焦裂強(qiáng)度呈畫單調(diào)增加擋趨勢。綜暗上所述，軌可以得出漿結(jié)論，級秋配對SMA的劈裂強(qiáng)堆度有重大四影響，油糠石比的影闖響相對較刑小，但對溪于最優(yōu)級批配，在最騾大油石比嶺處的劈裂市強(qiáng)度可出徒現(xiàn)峰值。通常認(rèn)為旁，空隙率跟是SMA乃至其部它類型皮的混合改料的體昂積特征宅參數(shù)中描最重要繞的參數(shù)梅之一。井可是試桃驗(yàn)結(jié)果管表明，客空隙率泉與劈裂屆強(qiáng)度并關(guān)無相關(guān)避性。通常還撐認(rèn)為，塘增大粉太油比可迷提高細(xì)丈膠泥的工勁度，戶因?yàn)r青攪膜變薄攪或許能迅提高粘優(yōu)結(jié)力。長可是，弱對不同廳粉油比厭的SMA的劈裂斃強(qiáng)度試吹驗(yàn)結(jié)果背（見表4-1麥3）表明，喝粉油比與膽劈裂強(qiáng)度壁呈凸曲線悼形相關(guān)，治在較為合泡適的粉油畝比條件下談，劈裂強(qiáng)梢度可取得珠峰值。分警析表明，貴在這一組慰試驗(yàn)中，渣劈裂強(qiáng)度旨與VV之間同樣牲不存在相本關(guān)性。4.4.脈2S享MA的水穩(wěn)定緞性4.4.穩(wěn)2.1凍融劈漁裂試驗(yàn)圖4-2抗8細(xì)集料含挑量對凍融暮劈裂試驗(yàn)幼結(jié)果的影揮響(MS)圖4-29粗集料冰級配對位凍融劈村裂試驗(yàn)糕結(jié)果的舍影響(MS)圖4-30蒸VV中-TSR關(guān)系曲線租圖4-31密度—TSR關(guān)系曲線與前述濟(jì)的結(jié)論鉗一致，嘴隨著細(xì)門集料增秧多，SMA的劈裂壯強(qiáng)度RT1、凍融劈令裂強(qiáng)度RT2和殘留比TSR均呈增大陽趨勢，且曉具有良好志的相關(guān)性奪。粗集料羨的級配組廢成對SMA的水穩(wěn)判定性也塌有影響瓦。SMA也16-驕42的水穩(wěn)定逗性要比SMA1傭6-4、SMA1秘6-41差得多。索油石比對SMA水穩(wěn)定健性的影教響程度恰因級配檔不同而滔不同，慘對于細(xì)覆集料較逼少的SMA1蘇6-3，增大油評石比能顯浩著提高混劉合料的水猾穩(wěn)定性，暗而對于細(xì)輪集料較多瓣的SMA1唇6-5，油石比駕變化對水備穩(wěn)定性的獲影響甚微宿。上述規(guī)擠律反映出田一個(gè)共同州點(diǎn)，即空曠隙率與水秋穩(wěn)定性密究切相關(guān)，缸空隙率較駁大時(shí)，SMA的水穩(wěn)酷定性就恩較差。GTM試件的凍棉融劈裂試超驗(yàn)結(jié)果見英表4-1營5。關(guān)于劈頑裂強(qiáng)度影曬響因素分屢析不再贅拉述。GTM試件的諸殘留比座約是馬得歇爾試領(lǐng)件的1.2蹄5倍，表現(xiàn)旅出了極優(yōu)慢良的水穩(wěn)件定性。其膏中，SMA運(yùn)16-腐4的TSR值高達(dá)99.4硬%。試驗(yàn)結(jié)窗果還表明壁，用GTM方法設(shè)計(jì)夫的AK-1敏6A同樣具有朱極優(yōu)良的堡水穩(wěn)定性士，TSR值可達(dá)93.絹2%，其油石陵比也僅為3.9旅%。那么，茫影響TSR值的本今質(zhì)原因星究竟是椅什么呢唱？凍融劈陪裂試驗(yàn)芽實(shí)際上織反映的汪是試件琴的抗凍霧損能力俱，而非壇抗水剝熟離能力夫。只要依試件的輩空隙率撕小且孔干隙不連邪通，混墓合料的TSR值就比憂較大。撈細(xì)集料絹含量、翅油石比悠、密度充以及試扒件成型層方式對TSR值的影胸響無不躲是通過勝空隙率有反映出董來的，撒而空隙謠率卻是俯密度的說導(dǎo)出值啟。所以督，在配中合比設(shè)穴計(jì)合理蠅的前提躲下，提棟高或保烈證路面鋤的壓實(shí)環(huán)度是提鉗高路面奏耐久性洗的有效稠途徑。覽那種認(rèn)維為瀝青芬混合料勺就應(yīng)該珠具有一侮定的空夢隙率（黨如4%）的觀點(diǎn)賣顯然缺乏喝理論依據(jù)島和科學(xué)實(shí)歌驗(yàn)驗(yàn)證。4.4藥.2.旬2肯塔堡側(cè)飛散試址驗(yàn)圖4-3鑰2細(xì)集料歌含量—飛散損表失關(guān)系虛曲線貓圖4-33粗集料級揪配對飛散療損失的影孕響總體而淡論，由構(gòu)凍融劈免裂試驗(yàn)謠和飛散擊試驗(yàn)所逮得出的棟規(guī)律和亮結(jié)論基競本一致銜。4.4.把3抗壓回援彈模量級配和密僵度對抗壓捧破壞強(qiáng)度謎、抗壓回符彈模量均謠有顯著影吩響。增大獸試件的密瘡度可以顯建著提高其宏強(qiáng)度和模均量。細(xì)集聽料增多，璃也能提高SMA的抗壓俊回彈模膽量。值州得注意譽(yù)的是，以GTM方法設(shè)計(jì)雜的AK16鬧-A同樣具有帆較高的強(qiáng)演度和模量船。三軸試柔驗(yàn)的加亡載和控侵制系統(tǒng)愧為MTS-劣810，三軸唉儀為與寒之配套英三軸試傍驗(yàn)系統(tǒng)削。試驗(yàn)牲方法參綢照T07亂18-舉199氧3。試件規(guī)耐格為100爛mm×h10董0mm。試驗(yàn)溫臂度為60℃，加荷任速率為4.0m瓶m/mi葉n。試驗(yàn)結(jié)呼果分析表4-1態(tài)8。①增社大試件趴密度可片極顯著揚(yáng)地提高SMA的粘結(jié)麗力，但娛對內(nèi)摩翅阻角的塞影響趨駝勢尚需畜擴(kuò)大試研驗(yàn)范圍伐才能確靜定。②背在GTM密度條梅件下，高級配對c、φ值均有影素響，能形疤成骨架密粱實(shí)結(jié)構(gòu)的SMA謙16-選4、SM1開6-5和SMZ，具有媽較高的c、φ值。③馬敘歇爾密度餃條件下，淘粗集料級污配組成對c、φ值的影響闊甚微。④獄用GTM方法設(shè)跟計(jì)的AK-洞16A的高溫穩(wěn)叛定性可與SMA媲美。4.4恰.4三軸試仿驗(yàn)

表4-10三軸試驗(yàn)分析結(jié)果表

名稱GTM密度馬歇爾密度SMA16-3SMA16-4SMA16-5SMA16-42SMZAK16-ASMA16-4SMA16-42油石比（%）5.45.45.45.45.43.95.45.4k4.45693.72895.6474.66255.13315.67914.92554.8425b832.011265.7949.971125.4945.691133.8652.7635.47c（kPa）197328200261209238147144（度）39.335.244.440.342.444.541.541.14.4液.5疲勞特趨性試件規(guī)拉格為40mm絨×40m睜m×16車0mm小梁。夾采用四錢點(diǎn)彎曲御方式加繁載，為支應(yīng)力式券控制荷爽載波形舒為半正病弦波，揀頻率10H記Z。試驗(yàn)客溫度15℃家±0.聰1℃，試驗(yàn)幫設(shè)備為MTS腳810。在給腦定的試范驗(yàn)條件壯下，SMA香16的抗疲勞午性能優(yōu)于AK-1陽6A；如果根紗據(jù)表4-19中的經(jīng)驗(yàn)住公式預(yù)測腸更低應(yīng)力奸比水平下茫各SMA的疲勞壽攻命，則可購按照n值的大小尊排序如下頓：Nf分(SM花A16警-4，GTM密度)＞Nf講(SM州A16多-42，GTM密度)＞Nf(旁SMA1櫻6-4，馬歇爾這密度)。這一規(guī)共律與已有圾的關(guān)于影春響瀝青混筆合料疲勞烈壽命的因謎素方面的塔研究成果犯基本一致疑。4.5尼S斑M(jìn)A的表面特憑性試驗(yàn)結(jié)果客表明：1）不論試骨件是按馬懲歇爾密度給成型還是渡按GTM密度成型哀，隨著細(xì)桿集料含量卡增加SMA的構(gòu)造爛深度幾得乎呈線絨性遞減巧。提高SMA的成型便密度，純構(gòu)造深涉度大幅頂度減小網(wǎng)，平均野約減0.6響mm。增大包粉油比伸也使構(gòu)線造深度鉤減小。陶粗集料庭過“細(xì)分”或過醒“粗”默都使得敞構(gòu)造深仙度增大日。上述蝕規(guī)律可遠(yuǎn)概括為起，欲使SMA路面具有塘足夠的構(gòu)蠶造深度，吐增加粗集望料用量是暖十分有效互的措施。傅但是，決不能以序降低壓實(shí)宴度為代價(jià)鴿來獲得較章大的構(gòu)造妙深度。需要指出凱的是，輪稠碾法成型蛛的試件的成表面狀態(tài)核與壓路機(jī)涼碾壓成型換的路面的獄表面狀況泥不盡相同悟，甚至存其在很大差混別，SMA路面的實(shí)姿際構(gòu)造深淘度往往大尚于室內(nèi)試呀驗(yàn)值。因乳而，不能各僅僅依據(jù)睜室內(nèi)試驗(yàn)回值去斷定責(zé)路面的實(shí)旦際狀況。SMA的構(gòu)造深景度因成型講密度增大梨而減小的佛規(guī)律從一蠟個(gè)側(cè)面證百實(shí)，如果搖按照馬歇雨?duì)柮芏瓤嘏浦剖┕旱繉?shí)度，那楚么，SMA路面的燭所謂骨亡架結(jié)構(gòu)銀是不穩(wěn)牌定的，約在交通慎荷載作奇用下混意合料將看被進(jìn)一醬步壓密憐，當(dāng)配妖比不當(dāng)冬時(shí)甚至狼可能出允現(xiàn)膠泥慘上浮，愧此時(shí)，SMA路面的盟抗滑能肺力將大窮幅度衰贈減，而火按合理糕的配比份和壓實(shí)間度施做藝的SMA路面將不雖會出現(xiàn)這櫻種病害，濁可以在較住長時(shí)期內(nèi)塊保持足夠懼的構(gòu)造深漿度。值得邊特別指出牙的是，按描照GTM方法設(shè)票計(jì)的AK-倉16A混合料的惹構(gòu)造深度業(yè)達(dá)到0.9小2mm，其抗滑卡能力并不秋遜于SMA。2）擺式侍儀測定歐的BPN值是反陜映路面湖抗滑性賠能的綜穿合性指徐標(biāo)，其菊大小主黨要取決合于石料改磨光值簡。當(dāng)石線料一定帶時(shí)，BPN值顯然于翼混合料的煩配合比組飾成有關(guān)。隆細(xì)集料含勾量、粗集事料級配、菠粉油比等紅因素對BPN值的影響膀與對構(gòu)造猛深度的影親響趨勢基孟本類同，鍛不再贅述蓄。對比兩拜種密度下騾的BPN值不難息看出，密度對BPN值無規(guī)職律性的扮影響。對構(gòu)奸造深度覺和BPN值二者之專間無明顯釋的線性相跌關(guān)性。對障不同的SMA試件進(jìn)腦行BPN值的測定領(lǐng)，旨在研撐究配比對SMA表面抗舅滑能力瘦的影響臣趨勢，沖而不是注以此代非表SMA路面的BPN值。3）馬歇求爾密度旋條件下國成型的SMA試件的滲斷水系數(shù)要泊遠(yuǎn)大于GTM密度下鎖的。事礎(chǔ)實(shí)上，底空隙率迎小的SMA試件的滲填水系數(shù)一姿定較小。否試驗(yàn)過程梅中發(fā)現(xiàn)，SMA試件的表且面宏觀紋夜理發(fā)達(dá)，貝用油膏一屋類的填塞貓物很難將自測點(diǎn)周圍霸的表面孔挺隙完全封輕閉，水往蜓往由未被肚封閉的表韻面孔隙流歲出而不是散下滲，暮至使測得開的滲水系方數(shù)偏大，擺這一現(xiàn)象括在SMA路面上速更為明園顯。盡澇管如此笑，配比變設(shè)計(jì)合恭理的SMA具有良好鍋的抗?jié)B能情力是不爭正的事實(shí)。需要著重倉指出，按書照GTM方法設(shè)芬計(jì)的AK-導(dǎo)16A的滲水倒系數(shù)為0.0即0ml/min。至此濟(jì)，已經(jīng)挖可以得共出這樣肆的結(jié)論溜，用GTM方法設(shè)輩計(jì)的AK-廉16A的路用技抖術(shù)性能和燒用馬歇爾佳方法設(shè)計(jì)開的已不能底同日而語韻，用GTM方法設(shè)計(jì)處的AK-關(guān)16A的主要路楊用性能可械以同SMA比肩。4.6鈴SMA高溫穩(wěn)定偷性和低溫佛抗裂性與菌體積參數(shù)粗的相關(guān)性訂分析以本課題緊的研究內(nèi)片容為對象赴的分析結(jié)河果表明，節(jié)空隙率VV，粗集料展骨架間隙滔率VCAm晴ix--與SMA的路用技小術(shù)性能不禿存在普遍腰意義上的蹦相關(guān)性，頭只顯示出船某種特定引條件下的請相關(guān)性。4.6.魂1體積參餃數(shù)與車異轍試驗(yàn)皺結(jié)果的孩相關(guān)性嫂分析分析結(jié)果恥表明，SMA的體積參此數(shù)和經(jīng)過泉?dú)w一化處渣理后的車室轍深度、DS值呈二次寇曲線相關(guān)雪。對各回蓬歸方程求塌解極小值借，可得到守抗車轍能狂力最優(yōu)的SMA所對應(yīng)的VCAm峰ix和VV值。由嚼于細(xì)集針料含量楚與VCA腐mix、VV分別相怖關(guān)，據(jù)沒此可計(jì)額算出最類優(yōu)化的涼粗細(xì)集攝料比例吐，一并盆列于表4-2躺0。分析結(jié)弊果揭示買了一個(gè)潛本質(zhì)問暖題，也苗是一個(gè)春重要的判結(jié)論：SMA的抗車港轍能力河，與粗偵細(xì)集料免比例有似關(guān)，抗冶車轍能廈力最優(yōu)騰的SMA，其細(xì)歸集料含辮量的變葵化范圍也很窄；鳴當(dāng)粗細(xì)光集料比棍例一定億，最優(yōu)化化配比賺對應(yīng)的VCAm跨ix的值域亦爆隨之確定柜，而VV的值域則決不確定。初故而，VV與SMA的抗車屢轍能力鴨不存在糖廣泛意餡義上的崇相關(guān)性艦。規(guī)定VV必須達(dá)到晴某一值域求，并以此榜控制SMA配比設(shè)計(jì)歇的觀點(diǎn)是井錯(cuò)誤的。葡對于SMA的體積特辜征參數(shù)，雀正確的理鑄解應(yīng)該是液，當(dāng)原材筑料一定，鵲抗車轍能辛力最優(yōu)的SMA配合比按是客觀詞存在的散，這一笨最優(yōu)配臥合比卻命又是試強(qiáng)件成型常方法（圈如馬歇奸爾擊實(shí)秒法、GTM法等）的壟產(chǎn)物，由株特定的配尿合比設(shè)計(jì)亭方法得到電的最優(yōu)化SMA具有了其卵特定的體融積特征參觸數(shù)，而決寄不是具有垂某一特定畏體積參數(shù)紙的SMA就一定是紡最優(yōu)化的SMA。4.6微.2體積參數(shù)真與彎曲試慘驗(yàn)結(jié)果的薦相關(guān)性分宇析體積參漏數(shù)（VV與VCAm贊ix）與低溫護(hù)彎曲試驗(yàn)剛結(jié)果（勁森度模量破店壞應(yīng)變和鐘開裂能）墻的相關(guān)性褲分析方法萍及分析對混象同4.6.罩1節(jié)。雖然SMA的體積非特征參叫數(shù)在特橋定的條定件下與SMA的抗裂贊能力相島關(guān)，例端如空隙巡壽率減小宏、SMA的低溫兩勁度模牽量增大就、開裂荷能減小畝等，但勒并不等崖于說具際有了某堵一體積貨特征參龍數(shù)的SMA其抗裂嚴(yán)性能就玩隨之確柏定，更獄不等于掙說可以國通過采僚用空隙晃率較大舍的配比含使SMA具有更優(yōu)龍良的抗裂帆性能。問霸題的本質(zhì)蹦在于：①粉膠比注增大，或?qū)挒r青含量兆不變時(shí)粗要膠泥總量貪增大，都各將大幅度布提高膠泥笛的勁度，柄進(jìn)而影響劑到SMA的抗裂喪能力，賀一般呈短下降趨隔勢；而援增大粉兩膠比或姓粗膠泥填總量必著定使VV減小、獅使VCAm膛ix增大。②優(yōu)化配比撤的SMA具有相對蜂優(yōu)良的低石溫抗裂性喂能；當(dāng)配緒合比一定葛，提高混膚合料的密造度（也可焰表述為提遣高壓實(shí)度剩）可以有夸效地提高貢其低溫抗茅裂性能，脾進(jìn)而證明VV和VCAm成ix不是影阿響SMA低溫抗裂躺性的決定闖性因素。綜上所述東，盡管SMA的體積參鏟數(shù)和高低牌溫性能間痰不存在廣現(xiàn)泛意義上面的相關(guān)性是，但是，埋在某一特錯(cuò)定的條件算下（例如鄭固定粉油波比而調(diào)整企級配，或改級配與瀝籃青用量同俱時(shí)變化而驚得到的系壯列化配合虎比），體鄙積參數(shù)與奮技術(shù)性能騙間的相關(guān)鼓關(guān)系對于SMA配合比設(shè)吉計(jì)當(dāng)具有蒜一定的指鼻導(dǎo)作用。漢具體表現(xiàn)也為，以GTM方法成壁型試件中為前提雕，利用抄本項(xiàng)研鋒究成果察提出的尸級配設(shè)鑼計(jì)計(jì)算器方法，屆可得到霸骨架密圖實(shí)型的SMA的初試配赴合比；參另照體積特嗓征參數(shù)對SMA高低溫肺性能的殊影響趨示勢（實(shí)床際上是酷級配和庭瀝青用席量的影口響），竟可得到跟技術(shù)性嚴(yán)能相對脈優(yōu)良的SMA配合比凍范圍，猴將減少到配比合呢設(shè)計(jì)的暈盲目性顆。例如薦，研究睡證明，籃具有骨襯架密實(shí)強(qiáng)結(jié)構(gòu)特啦征的SMA斥16-社4和SMZ的高溫泳穩(wěn)定性婆、低溫恨抗裂性定相對優(yōu)靈良，且盲與按本墾成果推闊薦的級躺配計(jì)算蛋方法得廈到的初身試配比趣一致。赤因此，裹當(dāng)沒有GTM設(shè)備時(shí)，布可以用該形計(jì)算方法拒進(jìn)行SMA配合比祥設(shè)計(jì)；跑即使有GTM，同樣苗可以用吳這種方升法確定缺初試配臟比，以購減小試罷驗(yàn)工作暈量，將仰事半功腸倍。7S羅MA的骨架結(jié)敞構(gòu)形態(tài)與膀強(qiáng)度機(jī)理(a)宴SMA妄16-3涉(把b)份SMA1攻6-4挨(c)許SM掙A16-勞5(d)欺S圾MA1碎6-4鼻1庸(云e)妄SM響A16案-42伙(f衡)合AK1隆6-A5S寫MA級配計(jì)算輝設(shè)計(jì)方法研究成床果證明古，用GTM方法設(shè)辦計(jì)的SMA路用性能握全面優(yōu)于乞按現(xiàn)行的莖基于馬歇桑爾試驗(yàn)的洪方法設(shè)計(jì)肯出的SMA?？紤]到GTM設(shè)備在議我國還臨不普及錦，故依石據(jù)本研牧究成果孤，比照GTM設(shè)計(jì)出的SMA的體積若特征參券數(shù)，提園出一種泥便于推比廣應(yīng)用榨的SMA配比計(jì)醋算設(shè)計(jì)翠方法，幅其程序慈如下：1、選擇原至材料。2、確定礦尺料（集料攜和礦粉）耗的有效密靈度。在此推碌薦用礦奏料的有躺效密度頌進(jìn)行混疫合料理耽論密度救計(jì)算。3、測試粗初集料間隙遺率VCA。推薦采直用加配天重振實(shí)識方法測蚊試VCA。應(yīng)根據(jù)見設(shè)計(jì)意祥圖和工俱程技術(shù)爽要求初果步確定喊粗集料謎的級配大組成?？紤]到細(xì)境集料及膠值泥對骨架卷結(jié)構(gòu)的撐連持作用，垃當(dāng)以實(shí)測犧的VCA加上一個(gè)序修正值f（f=2.貌5%～3.5%）作為初槍試配合比愁的VCA貨mix。4、確定褲礦粉用臨量Pf和混合料仍空隙率VV。初試配阻合比的VV值以取2%～3%為宜。5、確定細(xì)逝集料組成抹。一般采唐用連續(xù)掩級配的者細(xì)集料愉為宜，靈也可根盛據(jù)工程膀?qū)嶋H提腳供的材份料進(jìn)行控組合。設(shè)SMA混合料由100克粗集料滿，X克細(xì)集料支，Y克礦粉，Z克瀝青組避成，則體欺積方程為賞：V總=V粗集料有套效+V細(xì)集料穿有效+V礦粉有趣效+V瀝青+V纖維有效+V空隙 （1）Z=1匙00·a冠+X腸·b+朝Y·c鉤+P詞B2·（1