開級配瀝青混合料

開級配瀝青混合料概述

公路交通噪聲已經(jīng)成為環(huán)境噪聲污染的主要來源之一，有關(guān)交通噪聲的控制問題越來越引起人們的注重。為解決這些問題，降低交通噪聲日益嚴(yán)重的現(xiàn)狀，北京近年來瀝青混凝土路面使用大量橡膠瀝青代替普通瀝青和SBS改性瀝青，橡膠瀝青可以增強(qiáng)對集料顆粒的裹覆能力、利用橡膠自身特有的彈性和吸音特性，達(dá)到降低路面噪聲的目的。橡膠瀝青混合料類型多采用 ARAC－10ARAC－13以及ARSMA－13等，但由于它們空隙率小，降噪效果不夠理想。因此，本文根據(jù)橡膠瀝青開級配瀝青混合料（AROGFC－10）的空隙率大等體積特性采用室內(nèi)馬歇爾成型制件，開級配排水式磨耗層混合料礦料級配范圍進(jìn)行橡膠瀝青開級配瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)，從而驗(yàn)證其路用性能及降噪效果，綜合分析橡膠瀝青開級配瀝青混合料的性能優(yōu)缺點(diǎn)。

開級配瀝青混合料1 原材料試驗(yàn)及最佳油石比的確定

1．1 原材料試驗(yàn)

1．1．1 橡膠瀝青

試驗(yàn)研究的橡膠瀝青選取80目橡膠粉，80目橡膠粉用量為道路石油瀝青（70號 A級）瀝青質(zhì)量的21%外摻濕拌法使用。

1．1．2 集料

試驗(yàn)中粗集料選取10～15mm及5～10mm的玄武巖；細(xì)集料采用石灰?guī)r制的機(jī)制砂；礦粉采用石灰?guī)r礦粉。按照《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE42－2005）要求進(jìn)行集料各項(xiàng)試驗(yàn)。

可知礦料各項(xiàng)指標(biāo)均符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)要求。

1．2 級配設(shè)計(jì)

根據(jù)橡膠瀝青混合料中橡膠瀝青的特性，采用馬歇爾成型試件設(shè)計(jì)方法對 AROGFC－10級配類型的橡膠瀝青混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，確定各個環(huán)節(jié)的控制溫度：橡膠瀝青加熱溫度為 180 ～190 ，不宜超過200 ；集料加熱溫度為190 ～200 。

1．3 最佳油石比的確定

確定橡膠瀝青開級配瀝青混合料最佳油石比時(shí)，按照設(shè)計(jì)級配和不同油石比制件，通過對混合料馬歇爾試件測得毛體積相對密度和最大理論相對密度計(jì)算空隙率。以空隙率為前提，結(jié)合謝倫堡瀝青析漏試驗(yàn)、肯塔堡飛散試驗(yàn)確定最佳油石比。本次試驗(yàn)采用不同油石比為 4%、4．5%、5%、5．5%、6%，分別按照]中橡膠瀝青混合料技術(shù)要求，采取兩面擊實(shí)各75次進(jìn)行馬歇爾制件。

空隙率是瀝青混合料最重要的體積特征參數(shù)，因此把空隙率作為前提確定最佳油石比。試驗(yàn)結(jié)果表明，空隙率隨著油石比的增加而降低，規(guī)范要求橡膠瀝青開級配瀝青混合料（AROGFC－10）用于表面層混合料設(shè)計(jì)空隙率要求在18%～20%之間，確定油石比范圍為4%～4．5%。利用飛散試驗(yàn)確定瀝青用量的下限，析漏試驗(yàn)確定瀝青用量的上限，因此根據(jù)飛散損失和析漏損失試驗(yàn)結(jié)果確定最佳油石比為4%。在油石比為4%時(shí)，空隙率符合規(guī)范要求，同時(shí)馬歇爾穩(wěn)定的要求。結(jié)合

膠瀝青混合料擊實(shí)溫度為170 。按照相關(guān)的溫度規(guī)定對橡膠瀝青開級配瀝青混合料（AROGFC－）進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。依據(jù)馬歇爾設(shè)計(jì)方法根據(jù)集料篩分結(jié)果、公路等級、交通狀況、氣候條件以及相關(guān)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)要求，選定 AROGFC－10級配礦料比例及各篩孔尺寸礦料通過率。

實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和工程所處當(dāng)?shù)貧夂蚪煌顩r等條件，確定 AROGFC－10橡膠瀝青混合料的設(shè)計(jì)最佳油石比為4．0%，最佳瀝青用量為3．8%。

開級配瀝青混合料2 路用性能研究

根據(jù)公路工程技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，完成配合比設(shè)計(jì)后的瀝青混合料需要進(jìn)行性能檢驗(yàn)評價(jià)。按照文獻(xiàn)[2]的方法對設(shè)計(jì)得到的 AROGFC－10橡膠瀝青混合料的路用性能進(jìn)行對比評價(jià)。

馬歇爾穩(wěn)定度是作為考察AROGFC－10混合料性能的指標(biāo)之一。試驗(yàn)方法制件，試驗(yàn)結(jié)果馬歇爾穩(wěn)定度為5．5kN，大于技術(shù)要求的5kN，技術(shù)要求。規(guī)定，用于重交通上面層道路動穩(wěn)定度3000次/mm，室內(nèi)嚴(yán)格按照規(guī)范試驗(yàn)方法，將輪碾成型機(jī)碾壓成型的試件進(jìn)行車轍試驗(yàn)，測得的動穩(wěn)定度值達(dá)到4210次/mm，滿足技術(shù)要求，說明橡膠瀝青 AROGFC－10具有良好的高溫穩(wěn)定性。通過水損壞性能試驗(yàn)結(jié)果表明，飛散損失為13%、浸水飛散損失為32%，說明橡膠瀝青 AROGFC－10混合料具有良好的水穩(wěn)定性。

按照規(guī)范、規(guī)程對 _AROGFC－10路面抗滑性能的室內(nèi)試驗(yàn)制備相應(yīng)路面試件，并用擺式儀法測定其抗滑擺值BPN，采用鋪砂法測定其構(gòu)造深度，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明AROGFC－10具有較好的抗滑性能。

開級配瀝青混合料3 降噪效果研究

用駐波管法測量材料垂直吸聲系數(shù)簡單且經(jīng)濟(jì)，本試驗(yàn)試件在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)制件成型。在評價(jià)瀝青路面降低噪聲的功能方面，采用駐波管法來測定垂直傳入吸聲率，根據(jù)測量結(jié)果可推算到均勻無規(guī)入射條件下的吸聲系數(shù)。降噪效果研究主要根據(jù)第一部分配合比設(shè)計(jì)的研究成果，針對橡膠瀝青開級配瀝青混合料 AROGFC10的配合比設(shè)計(jì)，根據(jù)其礦料級配組成特點(diǎn)和瀝青混合料壓實(shí)后的剩余空隙率要求，分析降噪效果。

人耳所能聽到的聲頻率范圍大約為20～20000Hz，其強(qiáng)度范圍大約為0～130dB。瀝青混凝土路面降噪應(yīng)集中對高頻范圍內(nèi)的聲音進(jìn)行降低，以減少交通噪聲對人的影響?？梢钥闯觯弘S著空隙率的增大，吸聲系數(shù)增大，吸聲集中在頻率400～1600Hz之間，在不同的頻率下，AROGFC－10混合料顯示出不同的吸聲效果AROGFC－10在頻率1200Hz左右時(shí)降噪效果最好，最為理想，由于空隙率大、有較大的構(gòu)造深度，瀝青混合料骨架結(jié)構(gòu)中孔隙聯(lián)通，可以把輪胎壓入的空氣吸收，并通過聯(lián)通的孔隙排出，從而減少了路面噪聲的產(chǎn)生，具有很好的降噪效果。

開級配瀝青混合料4 結(jié)語

（1）室內(nèi)通過對橡膠瀝青開級配瀝青混合料

AROGFC－10進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，確定了設(shè)計(jì)級配，結(jié)合空隙率、飛散試驗(yàn)和析漏試驗(yàn)確定最佳油石比為4．0%。

（2）對橡膠瀝青開級配瀝青混合料AROGFC－10路用性能的研究表明：該混合料具有良好的高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性以及符合各項(xiàng)技術(shù)要求。

（3）室內(nèi)通過駐波管法測得吸聲系數(shù)試驗(yàn)結(jié)果表明AROGFC－10在頻率1200Hz左右時(shí)降噪效果最好，最為理想，具有較明顯的降低行車噪聲的效果，橡膠瀝青開級配瀝青混合料是較為理想的降噪環(huán)保型路面材料。 2100433B