橡胶颗粒沥青混合料配合比设计方法研究

ｑ ￣ ＋ ｑ ｆ ＋ ｑ ７１ Ｏ ０
—
（ ２ ）
矿料的填充空隙率 ， 计算其 空隙体 积 ， 进而对使 细 集料 、 沥青 、 矿粉及混合料空 隙体积之 总和等 于主 骨 架 空 隙体 积 ［ ４ １ ， 也 即 细集 料 和 沥青 所 组 成 的胶 浆
是 作 为 填 充 料 以填 充 主 骨 架 的空 隙 ，将 嵌 挤 原 则 和填充原则充分结合 。主要设计步骤如下。 （ １ ） 根 据 泰 波 公 式 或 经 验 确 定 主 骨料 ， 并 根 据 泰 波 公 式 设 计 细 集 料 级 配 组 成 。一 般 宜 采 用 间 断 级配 ， 效果较好。 （ ２ ） 分别 测 定粗 、 细 集 料 与 矿 粉 的 表 观 密 度
破碎成具有一定形状和粒径 的颗粒 ，代替部 分集 料 ，以骨 料 的形 式 直 接 掺 于 沥 青 混 合 料 中铺 筑 而 成的路面 。 由于橡胶颗粒 的基本性能与石料有较大 差别 ， 随 着 橡 胶 颗 粒 的掺 入 ， 改 变 了沥 青 混 合 料 的 内部 组 成 结 构 和材 料 接 触 状 态 ，传 统 的 沥 青 混 合 料 级 配 组 成 范 围 和设 计 方 法 已不 再 适 用 ，需 要 根 据橡胶颗粒 沥青混合料 的材料组成 特点 ，进行新 的探 索 【 ｌ １ ｚ １ 。 另外 ， 由 于橡 胶 颗粒 的低 强 度 和 高 回弹 特性 ， 使得橡胶颗粒沥青混合料 的强度降低 ， 变形 增 大 ，传 统 的 混合 料 最 佳 沥青 用 量 的 确 定 方 法 是 否适用还有待考察 。 基于此 ， 本文借鉴前苏联 Ｊ Ｉ ． Ａ ． 列 宾 捷 尔 院 士 提 出 的 空 间 结 构 理论 ，采 用 主 骨 料 嵌 挤体积设计 法【 ｓ １ 对橡胶 颗粒沥青 混合料 配合 比 设计 方法进 行研究 ，提出更加适合于骨料填充材 料的配合 比设计理论 。
２ ０ １ ３ 年１ Ｏ 月第 １ Ｏ 期
城 市道 桥 与 防 洪
科技研究
１ ４ ３
橡 胶 颗粒 沥 青混 合料 配合 比设 计 方法研 究
娄 中波 ， 曹 高 尚
（ 天 津市 市政 工程设 计研 究 院 ，天津市 ３ ０ ０ ０ ５ １ ）
摘 要 ： 针对橡 胶颗粒 沥青 混合料 组成结 构及 颗粒接 触状态 ， 提 出主骨料 嵌挤设 计法 对橡胶 颗粒沥 青混合 料进行 配合 比设 计 ， 并 对 橡胶颗 粒掺量 为 ３ ％， Ｔ Ｐ Ｓ 改性 沥青 的混合料进 行 了配合 比设 计 ，证 明 了主骨料嵌 挤体 积设计 法在该 类型混合 料配合 比设计 中 的合理性 。 关键 词 ： 道路工程 ； 橡胶 颗粒 ； 沥青混合料 ； 配合 比设计
方法如下 ：将马歇尔试 模连同盖筒 固定好 （ 直径 ｌ Ｏ ． １ ６ ｃ ｍ， 高 １ ４ ． ３ ｃ ｍ） 。参 照有 关 装 填 密度 测 试 的 规范装好石料 ， 用 马 歇 尔 击 实 仪击 实 １ ０ ０次 ， 测 定 其 紧 装 密度 ｐ （ ４ ） 计算主骨料紧装空 隙率。
中 图分类 号 ： Ｕ ４ １ ４ 文 献标识 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ７ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） １ ０ — ０ １ ４ ３ — ０ ２
０ 引 言
橡 胶 颗 粒 沥 青 路 面 是 将 废 旧 的汽 车 橡 胶 轮 胎
（ ３ ） 测 定 主 骨料 的 装 填 密 度 及 其 紧 装 空 隙 率 。
及Ｐ 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ５ — ２ ０ 作者 简介 ： 娄 中波 （ １ ９ ８ １ 一） ， 男， 重 庆渝 北人 ， 工程 师 ， 主要 从
事道 路工程 设计工 作 。
度； Ｖ Ｖ 分别为主骨架紧装空隙率百分数及沥青 混 合 料设 计 目标 空 隙率 百 分数 。 （ ７ ） 根据 以上结果计算沥青混合料级配组成 ， 并制作 马歇尔试件 ， 进行标准马歇尔试验 ， 确定最 佳 沥青 用 量 ， 并 分 析 马 歇 尔 试 验 结果 。必 要 时 ， 可 对 级 配按 正 交 法 变 动 砂 率 、 矿 粉一 沥 青 用 量 比 ， 筛 选 出最佳 级 配 。 如 需 进 一 步 设 计 ，则 需 要 按 以 下 步 骤 进 行 ：
、
（ 一 ） ＝ 皿 ＋ ＋
Ｐｃ Ｐ ｐａ
（ ３ ）
１ Ｕ ￣ｓ ｃ
式（ ２ ） 、 （ ３ ） 中： ｇ 、 ｇ ｒ 、 ｇ 、 ｇ 。 分别 为粗集料 、 细集 料 、
矿 粉 以及 沥青 用 量 百 分 数 ； 为 粗 骨料 紧装 密 度 ， ｐ 、 ｐ 分 别 为细 料 、 矿 粉 的表 观密 度 ； 为沥 青 的密
隙率 。 （ ６ ） 根 据 沥青 混 合料 设 计 的 主骨 料 空 隙体 积填 充 法 的两 个 基 本 假 设 ， 细集料体积 、 矿粉体积 、 沥
１ 基 于主 骨料嵌挤 的体 积设计 法
体 积 设 计 法 首 先 需 通 过 室 内试 验 实 测 主 骨架 总和等 于主骨架空隙体积。可以得 到式 （ ２ ） 和式 （ ３ ） 两个 关系式 。根据 以上所确定 的各 已知量 ， 利用式（ ２ ） 和式（ ３ ） ， 联立求解 即可求 出粗集料用量 ｑ 和细集 料 用量 ｑ ， ：
Ｖ ｖ ｃ ＝ （ １ 一 ） ×１ ０ ０
ｐ
（ １ ）
式（ １ ） 中： 为主骨料 紧装空 隙率百分数 ； ｐ 为 主 骨料 紧装 密度 ； 为 主 骨料 表 观 密度 。 （ ５ ） 根 据经验初 步确定 矿粉 、 沥 青 的用 量 ， 并 根 据 不 同功 能要 求 确 定 沥 青 混 合 料 的设 计 目标 空