浇注式沥青混凝土配合比设计及性能研究

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发布时间：2021-09-27

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浇注式沥青混凝土配合比设计及性能研究
董超君，何艳
(武汉市政工程设计研究院有限责任公司，湖北武汉 430023)
摘要：为了深入研究浇注式沥青混凝土的特性，通过大量的室内试验，在分析原材料技术性质和混合料设计指标的基础上，
详细描述了浇注式沥青混凝土的配合比设计过程，并将其与 SMA、Ac进行了路用性能方面的对比，结果表明，浇注式沥青混
合料的高温稳定性较低，但可以通过适当的方法进行改善，如掺加天然沥青 TLA等；其低温性能明显优于 SMA和 Ac，且与钢
板的随从性好，证明了浇注式沥青混凝土在钢桥面铺装中的优势。
关键词：道路工程；浇注式沥青混合料；配合比设计；路用性能
中图分类号：U414 文献标识码：A 文章编号：1009—7716(2012)04—0234—02
1 概述
浇注式沥青混凝土属于密实级配沥青混凝
土，其特点是在施工温度条件下，沥青混合料呈流
淌状态，一般不需要用压路机，只需要用简单的摊
铺整平机具即可完成施工，并能达到规定的密实
度和平整度。混合料本身具有沥青含量高、细集料
含量高、矿粉含量高等“三高”特点，较多的沥青及
细集料含量使粗骨料处于悬浮状态；与热拌沥青
混凝土不同的是，其空隙率很小 (小于 1％)，并且
内部空隙不相连。浇注式沥青混凝土具有良好的
防水、抗老化、抗疲劳性能以及对钢桥面板优秀的
追从性和粘结性能，在国外应用于桥面铺装已有
70多年的历史，我国的多座钢桥的桥面铺装中也
有所使用。详细介绍了浇注式沥青混凝土的配合
比设计，并将其与 SMA、AC进行了性能方面的对
比分析。
2 配合比设计研究
2．1 原材料
(1)沥青胶结料
浇注式沥青混合料中沥青含量通常高达 8％，
沥青的品质对混合料的性能有重要影响。德国通
常采用 B45级和 B25级沥青作为胶结料，或者掺
配一定比例的天然沥青 TLA，掺配 TLA比例一般
为 15％一35％。日本常采用 AH一30#沥青作为基质
沥青，掺配一定比例的湖沥青。在我国，一般采用
壳牌公司生产的高剂量 SBS改性沥青一克裂王
(Cariphah)与多巴哥产特立尼达湖沥青按一定的
比例掺配，或采用针入度为 2O 4O的沥青掺入聚
合物改性而成的改性沥青作为胶结料。
收稿日期：2011-11—30
作者简介：董超君 (1964一 )，女，山东黄县人，工程师，从事市
政道路设计工作。
(2)集料
集料应选用坚硬致密、耐磨、颗粒形状较好，
并与结合料有良好的黏结性能的一级石料。另外
粗集料表面应具有粗糙的纹理，并符合《公路沥青
路面施工技术规范》(JTG F40--2004)的要求。浇
注式沥青混合料中允许使用天然砂，但天然砂与
机制砂的用量比不得超过 2：1(质量比)。
(3)矿粉
矿粉一般选用石灰石矿粉。浇注式沥青混合
料中矿粉用量一般在 25％左右，是沥青用量的
2．5～4倍。所以矿粉的质量在很大程度上影响着
混合料的质量。除符合《公路沥青路面施工技术规
范》(JTG F40--2004)的要求外，由于浇注式沥青
混合料生产时温度要求比较高，所以矿粉使用时
必须加热。
2．2 设计指标
由于浇注式沥青混合料不同于普通沥青混合
料，所以浇注式沥青混合料配合比设计不像普通
混合料那样采用马歇尔设计法或 Superpave配合
比设计法，它主要采用刘埃尔流动度值和贯人度
及贯人度增量为设计指标，辅以低温弯曲试验和
疲劳试验进行配合比检验。
刘埃尔流动度是评价混合料施工和易性的指
标，它是以 999．5 g的锥形重锤在 240 cc混合料中
下降 50 mm深度所需要的时间，以秒计。我国规范
规定刘埃尔值范围为 3～20 s，以 18 s为目标值。
贯人度是评价混合料抗变形能力的指标，它
是指在 40℃时，52．5 kgf作用在 0．05 1"112面积上，
30 min内贯人沥青混合料的深度 (0．01 mm)贯人
度试件为 7O．7 mm×70．7 mm×70．7 mm 的立方
体，由于我国气候变化较大，所以我国采用 6O℃
贯人度为设计指标。
2．3 级配的确定
浇注式沥青混合料最大粒径一般为 13．2 mm，