胶粉复合改性沥青混合料嵌挤级配计算方法与应用
改性沥青SBS混合料的配合比设计与施工质量控制ac13c改性沥青配合比
改性沥青SBS混合料的配合比设计与施工质量控制ac13c改性沥青配合比【关键词】SBS沥青混合料：配合比设计；施工技术；对策0.前言SBS是一种改性沥青胶结料，又称改性沥青，是一种聚合物的改性沥青。
是一种聚合物的改性沥青。
聚合物改性沥青是一种技术含量和附加值较高的新型优质策路材料，它通过把聚合物掺入道路沥青中而改善使用性能，能显著延长路面寿命、降低噪音、提高行车舒适性和安全性。
引起了厂家和施工单位的高度重视。
1.SBS改性沥青的概念SBS改性沥青是在原有基质沥青（AH－70）的基础上，掺加25%、30%、40%的SBS改性剂，改性后的沥青，与原沥青相比，其高温粘度增大，软化点升高。
在良好的设计配合比和施工条件下，沥青路面的耐久性和高温稳定性获得了明显提高。
2.改性沥青SBS的特点目前，国内的城市道路建设中，SBS改性沥青被大量应用，与普通的沥青材料相比，其特点主要表现为2.1 SBS改性沥青的软化点明显提高，尤其在夏季高温环境中不易出现软化现象，而且通过工艺和技术改革，有效提高了路面的抗车辙能力和高温抗推移。
2.2 SBS改性沥青的脆点有所降低，在冬季低温的环境中不发脆，同时具有较为优越的柔韧性，减少了路面裂缝现象的出现几率。
2.3 SBS改性沥青改善了沥青与集料之间的粘附性，集料可以使用硬质中性岩石。
3.改性沥青生产的基本状况等著多优点，其发展的趋势在于不断提高共性能受艺向技术纵深发展3.1改性沥青改性沥青是掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂（改性剂），或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善制成的沥青结合料。
3.2改性沥青的作用在沥青中加入改性剂，通过高性能胶体磨的研磨或高速剪切设备的剪切，使改性剂充分溶解，提高沥青的温度稳定性和抗老化性。
3.3改性沥青的分类及适用性SBS（热塑性橡胶）改性沥青的最大特点是高温低温性能都有良好的弹性恢复性能：SBS（橡胶）改性沥青的最大特点是低温性能得到改善而对高温作用不大，EVA和SPE改性沥青的最大特点是高温性能明显改善。
橡胶复合改性沥青制备工艺优化及规模化应用
橡胶复合改性沥青制备工艺优化及规模化应用*兰伟伟1，殷卫永2,31 河南交通投资集团有限公司济洛西项目部Ὃ河南济源4590002 河南省交通规划设计研究院股份有限公司Ὃ河南郑州4500003 河南省固废材料道路工程循环利用重点实验室Ὃ河南郑州450000Ὀ摘要：为总结橡胶复合改性沥青在河南省应用经验，促进橡胶复合改性沥青推广应用，从制备工艺、与SBS 改性沥青性能对比、规模化应用效果测评三方面分析了橡胶复合改性沥青在河南省应用实践情况，结果表明：橡胶粉在双螺杆挤出机中机械剪切速率建议为88~112 r/min ，螺杆温区最高温度建议为270~290 ℃。
脱硫橡胶粉和SBS 复合改性沥青经4000r/min 高速剪切和动态硫化处理后可保持良好储存稳定性。
与常规SBS 改性沥青相比，橡胶复合改性沥青常规路用性能和疲劳耐久性更优，疲劳性能提高20%~40%，老化后疲劳耐久性衰减程度较小。
橡胶复合改性沥青已在河南省高速公路、国省道干线公路新建及大中修养护项目应用710.6km ，在重载交通下运营4年后路面技术状况评价仍为“优”。
橡胶复合改性沥青路面在河南省实际工程中应用状况较好，可进一步推广应用。
关键词：道路材料；橡胶复合改性沥青；河南省；规模化应用；实践中图分类号：U 414Optimization of Preparation Process and Large-scale Application of RubberComposite Modifi ed AsphaltLAN Wei-wei 1, YIN Wei-yong 2,3(1 Jiluoxi Project Department of Henan Transportation Investment Group Co., Ltd., Jiyuan 459000, Henan, China; 2 Henan Provincial Communications Planning & Design Institute Co., Ltd., Zhengzhou 450000, Henan, China; 3 Henan KeyLaboratory of Recycling Solid Waste Materials for Road Engineering, Zhengzhou 450000, Henan, China)Abstract: In order to summarize the application experience of rubber composite modifi ed asphalt in Henan Province and promotethe promotion and application of rubber composite modifi ed asphalt, the application practice of rubber composite modifi ed asphalt in Henan Province was analyzed from three aspects: preparation process, performance comparison with SBS modifi ed asphalt, and evaluation of large-scale application eff ect. The results show that the recommended mechanical shear rate of rubber powder in twin screw extruder is 88 r/min~112 r/min. The recommended maximum temperature in the screw temperature range is 270 ℃ to 290 ℃. The desulfurization rubber powder and SBS composite modifi ed asphalt can maintain good storage stability after high-speed shear and dynamic vulcanization treatment at 4000 r/min. Compared with conventional SBS modifi ed asphalt, rubber composite modifi ed asphalt has better road performance and fatigue durability, with a 20% to 40% increase in fatigue performance. The degree of fatigue durability degradation after aging is relatively small. Rubber composite modifi ed asphalt has been applied for 710.6 kilometers in the construction and maintenance projects of highways and national and provincial trunk roads in Henan Province. After 4 years of operation under heavy traffi c, the technical condition of the pavement is still evaluated as "excellent". The application of rubber composite modifi ed asphalt pavement in practical projects in Henan Province is good and can be further promoted and applied.Key words: road materials; rubber composite modifi ed asphalt; Henan Province; large-scale application; practice *基金项目：河南省交通厅科技成果推广项目（2019T02）。
橡胶沥青胶粉双复合改性沥青混凝土路面施工技术
橡胶沥青胶粉双复合改性沥青混凝土路面施工技术1前言废轮胎粉在沥青混合料中的应用 , 在国际上已有比较悠久的历史。
在我国 ,1999 年交通部公路科学研究所首次将橡胶沥青用于马房大桥 ,2001 年交通部“废旧橡胶沥青用于筑路的技术研究”项目在全国各地进行了试验与应用。
橡胶沥青混合料的抗车辙能力可达到 5000-6000 次 , 上面层添加多米克斯后现场芯样车辙次数可达 12000 次, 完全满足高速公路重载交通的需求 , 延长了路面的使用寿命。
同时 , 沥青混合料摊铺时粘度大、离析小 , 表面颗粒分布均匀美观 , 防渗水能力强 , 表面构造深度大 , 行车噪音小 , 抗低温 , 抗裂变 , 抗疲劳 , 抗老化。
此外 , 它还有利于减少废旧轮胎对环境的污染 , 促进可持速发展和资源的再生利用 , 降低投资成本。
橡胶沥青路面是国内学者的研究热点 , 也将是国家高等级公路路面的发展方向。
2工程概况湖南常吉高速公路路面第 3 合同段 6KM的实验路 , 开竣工日期为2007年10 月-2008年12 月,路基宽度为24.5m, 单幅路面宽度为10.5m;湖南衡炎高速公路路面22 与24 合同段地处湖南茶陵县境内 , 全长分别为 26KM与 31KM,开竣工日期为 2008 年 12 月 -2009 年 12 月, 路基宽度为 26m,单幅路面宽度为 11.25m。
路面的结构形式为: 上面层采用厚 4 厘米 ARHM13(SW)胶粉双复合改性沥青混凝土, 中面层采用厚 6 厘米 AC20+Domix改性沥青混凝土 , 下面层采用厚7 厘米 AC25普通沥青混凝土 , 封层采用橡胶沥青应力吸收层, 基层为 2*17cm 水稳碎石基层。
3施工特点橡胶沥青、胶粉双复合改性沥青混凝土路面施工有以下特点:(1)橡胶沥青中的废胶粉主要是以颗粒状在沥青中存在, 因而沥青混合料矿料组成设计必须充分考虑胶粉的存在 , 采用骨架嵌挤型间断级配。
沥青混合料配合比设计
b. 对高速公路、一级公路、城市快速路和主干 路等交通量大、车辆载重大的道路，宜偏向 级配范围的下（粗）限；对一般道路、中小 交通量和人行道路等宜偏向级配范围的上 （细）限。
c. 合成级配曲线应接近连续或有合理的间断级 配，不得有过多的犬牙交错。当经过再三调 整，仍有两个以上的筛孔超过级配范围时， 必须对原材料进行调整或更换原材料重新设 计。
②确定沥青混合料的最佳沥青用量 由于实际材料性质的差异,沥青混合料的最佳沥青用 量( optimum asphalt content,简称OAC),目前主要通过 马歇尔试验的方法确定. 马歇尔试验方法确定最佳沥青用量步骤如下: 1) 制备试件: A. 接确定的矿质混合料配合比,计算各种矿质材料的用 量. B. 根据表(沥青混合料级配范围及参考沥青用量表), 选择适宜的沥青掺量. C. 以0.5%的沥青用量间隔制备一组马歇尔试件(不少 于5组)
(1)目标配合比设计阶段
①矿质混合料的配合组成设计 矿质混合料配合给成设计的目的上选配一个具有 足够密实度, 并且有较高内摩擦阴力的矿质混合料, 具 体步骤如下: A.确定沥青混合料类型 沥青混合料的类型，根据道路等级、路面类型、 所处的结构层位，按下表选定。
结 构 层 次 三层式 沥
AC—13 AC—16 AC—20
中面层
AC—20 AC—25
AC—20 AC—25 AC—30 AC—20 AC—25 AC—30 AM—25 AM—30 AC—20 AC—25 AM—25 AM—30 AM—25 AM—30 AM—40
下面层
AC—25 AC—30
AM—25 AM—30
B.确定矿质混合料的级配范围 根据已确定的沥青混合料类型，查阅规范推 荐的沥青混合料级配及沥青用量范围表 (沥青混 合料级配范围及参考沥青用量表) 即可确定所需的级配范围。 C.矿质混合料配合比例计算 1) 组成材料地原始数据测定 根据现场取样，对粗集料、细集料和矿粉进 行筛析试验，按筛析结构分别绘出各组成材料的 筛分曲线。同时并测出各组成材料的相对密度， 以供计算沥青混合料物理常数备用。
沥青掺配比例公式
沥青掺配比例公式
沥青是一种常用的建筑材料，它由沥青油、矿物粉末和其他材料混合而成。
沥青混合料的配合比是指沥青油、矿物粉末和其他材料在混合料中的比例关系。
沥青掺配比例公式是用来计算沥青混合料的配合比的公式。
这个公式通常包括计算沥青油、矿物粉末和其他材料所需的质量的公式。
沥青掺配比例公式有以下几种用途：
1.用于计算沥青混合料的配合比：通过使用沥青掺配比例公式，可以计算出沥青混合
料所需的沥青油、矿物粉末和其他材料的质量，从而得出沥青混合料的配合比。
2.用于制定生产计划：通过使用沥青掺配比例公式，可以计算出生产沥青混合料所需
的原材料质量，从而制定生产计划。
3.用于计算生产成本：通过使用沥青掺配比例公式，可以计算出生产沥青混合料所需
的原材料质量，再根据原材料的单价计算出生产成本。
用于质量控制：沥青掺配比例公式可以用于计算出沥青混合料的理论质量，并与实际生产
的沥青混合料的质量进行比对，以保证沥青混合料的质量符合规范。
用于改进生产工艺：通过使用沥青掺配比例公式，可以了解沥青混合料中各组分的质量比例，从而改进生产工艺，使沥青混合料的性能得到提升。
由于高温改变而改变，具体如下：
高温改变沥青掺配比例公式：
沥青混合料用量（kg）=基础掺量（kg）×（1+0.0045×温度差）
其中，温度差=当前温度-混合料拌和温度；基础掺量=每立方米沥青混合料的理论
用量。
总之，沥青掺配比例公式是一个重要的工具，可以用于计算沥青混合料的配合比、制定生产计划、计算生产成本、进行质量控制和改进生产工艺，为沥青混合料的生产和使用提供参考依据。
沥青混合料级配曲线模型的分形特征与应用
沥青混合料级配曲线模型的分形特征与应用常宇捷【摘要】矿料级配对沥青混合料质量有重要影响.目前几种常见的级配计算方法大多是基于幂函数构建的模型.常见的曲线函数还包括指数函数与对数函数,文章基于3种不同曲线函数建立各自的计算模型进行级配计算,并利用分形理论分析不同曲线模型计算级配与AC-16、SAC-16等常见级配的异同.总结分形理论应用于矿料级配的规律,表明以粗集料骨架划分沥青混合料结构的实质是分形参数K的变化.另外,借鉴SAC级配计算方法,提出以分形理论和曲线模型相结合的沥青混合料级配计算方法.【期刊名称】《黑龙江工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(032)006【总页数】5页(P6-10)【关键词】级配;曲线模型;分形理论;级配计算【作者】常宇捷【作者单位】中交公路规划设计院有限公司 ,北京 100088【正文语种】中文【中图分类】U416.217目前，常用的级配理论有最大密度曲线理论、粒子干涉理论和分形理论，级配类型包括连续级配和间断级配。
沙庆林院士提出的SAC矿料级配设计方法用粗集料形成骨架，用密级配细混合料填充骨架中的孔隙，并用两个幂函数分别计算粗细集料级配，其中，粗集料形成40%左右的孔隙率，细集料为密实级配，两者相结合形成以粗集料为主体的密实型断级配。
SAC矿料级配设计方法：SAC将矿料分为三部分：一部分是粗颗粒；第二部分是细颗粒；第三部分是填料。
通过设定最大公称粒径、4.75 mm和0.075 mm 3个控制筛孔的通过量，利用式(1)确定粗集料初始级配。
(1)式中：Pdi为筛孔尺寸di的通过量；Dmax为矿料最大粒径；A,B为待求系数。
通过确定最大粒径Dmax，并设定Dmax与4.75 mm筛孔通过量，即可求解未知量A,B。
对于细集料级配，计算时只需将右侧分母Dmax换为4.75 mm，并设定4.75 mm和0.075 mm筛孔通过量，即可联立求解细集料对应的参数A，B。
橡胶改性沥青混合料性能及应用研究
橡胶改性沥青混合料性能及应用研究橡胶改性沥青混合料是一种通过在沥青中加入橡胶粉、颗粒、碎片等物质，从而增加沥青的黏着性和弹性的沥青混合料。
它被广泛应用于公路、机场跑道和停车场等道路工程中，可改善路面耐久性、提高水密性、防水性、减少路面噪音和提高路面抗裂性等性能。
一、性能研究1.材料特性使用橡胶改性剂可以提高混合料的抗老化性和安全性，可以防止路面表面形成裂缝和泛油等现象。
橡胶颗粒的表面会形成一种天然润滑剂，在路面行驶时，能减少轮胎与路面之间的摩擦力，从而减少轮胎的磨损和耗油量。
2.物理性能橡胶改性沥青混合料具有较高的粘附性、弹性和韧性。
经过试验，结果表明，加入橡胶颗粒的混合料的韧性、弹性模量和软化点有所增加，同时还能提高混合料的耐水性和抗磨性。
3.抗裂性橡胶改性沥青混合料具有较高的抗裂性，可以有效地防止路面裂缝的产生。
橡胶颗粒的弹性模量和形状使得混合料在承受荷载时有更好的分散和分布，同时也可以缓解路面的应力集中，从而提高了路面的抗裂性。
4.防水性5.耐磨性橡胶改性沥青混合料具有比传统沥青混合料更好的耐磨性。
因为橡胶颗粒可以提高混合料的强度和耐磨性，同时也可以减少车辆行驶时的摩擦力和噪音。
二、应用研究1.生产工艺研究生产工艺是影响橡胶改性沥青混合料品质的关键因素之一。
通过控制工厂工艺，可以确保生产出优质的混合料。
2.路面应用研究路面应用研究是通过在实际道路工程中使用橡胶改性沥青混合料，检测和评估路面性能，如耐久性、抗裂性、防水性、减少噪音等。
3.混合料成分和比例研究混合料成分和比例也是影响混合料品质的另一个重要因素。
通过调整橡胶改性剂的种类、颗粒大小和比例等，可以提高混合料的性能和耐久性。
4.环保性研究橡胶改性沥青混合料的应用，可以减少非常规污染物的排放，如用过的轮胎和其它橡胶制品等，有利于环保。
此外，橡胶改性沥青混合料还可以大大延长路面使用寿命，减少对环境的破坏。
三、结论橡胶改性沥青混合料具有抗老化、安全、物理性能好、防水性好、抗裂性强、耐磨性好和环保等优点。
橡胶粉复合改性沥青在LAC-16沥青混凝土中的应用
２０１５年第２期 北 方 交 通 文章编号：１６７３—６０５２（２０１５）０２—００７７—０３ ＤＯＩ：１０．１５９９６／ｊ．ｅｎｋｉ． ｔ．２０１５．０２．０２１
橡胶粉复合改性沥青在ＬＡＣ一１６ 沥青混凝土中的应用
（中铁十九局集团第三工程有限公司辽阳市１１１０００） 摘要：随着我国公路基础设施的迅速发展，沥青路面被广泛采用，沥青路面早期损坏现象普遍存在。为了改 善路面使用性能，２０１４年在灯塔至辽中高速公路新建工程中，铺筑了１１．４８ｋｍ橡胶粉复合改性沥青表面层，对其配 合比设计、施工工艺及经济、社会效益进行了探讨。 关键词：橡胶粉复合改性沥青；ＬＡＣ一１６沥青混凝土；配合比设计；施工工艺 中图分类号：Ｕ４１６．２ 文献标识码：Ｂ
１ 引言 近年来，随着高等级公路建设的快速发展，沥青 路面得到了大量应用，聚合物改性沥青在路面铺设 方面发挥着越来越重要的作用。采用适宜的聚合物 对沥青进行改性，可以提高沥青的高温抗流淌、低温 抗开裂能力，改善抗永久变形能力、耐候性和耐老化 性能，增强和石料的粘附力。但是单一的聚合物改 性只能对沥青某项或某些方面性能有所提升，不能 完全满足道路实际使用或是环境变化的要求。 目前国内使用较多的改性剂主要为苯乙烯一丁 二烯一苯乙烯三嵌段共聚物ＳＢＳ，ＳＢＳ改性沥青可 提高路面抗车辙能力和抗滑性能，提升路面行车的 安全性与舒适性，成为聚合物改性沥青中常用的改 性剂。但随着ＳＢＳ改性沥青的大规模使用，ＳＢＳ的 需求迅速增加，导致ＳＢＳ供不应求，价格比较昂贵， 在一定程度上限制了ＳＢＳ改性沥青的推广应用。 基于上述原因，近几年发展起来的复合改性技 术就是利用不同改性剂对沥青高低温性能的不同改 性效果进行复合，充分发挥各自的优势，使各改性剂 之间相互促进和补充，同时改善普通沥青的高低温 性能。 其中的橡胶粉复合改性沥青是一种新型的优质 复合材料，即废旧轮胎橡胶粉与基质沥青、改性剂和 外加剂共同作用，使得基质沥青粘度增大、软化点提 高，从而提高了沥青的路用性能。 橡胶粉复合改性沥青混合料具有优良的高温稳 定性、低温抗裂性、抗水损害能力，其抗老化性能和 抗疲劳性能更优于单纯的ＳＢＳ改性沥青混合料，用 橡胶粉复合沥青混合料铺筑的路面有平稳、舒适、噪 音低等优点，能明显改善路面的质量并延长其使用 寿命。２０１４年在灯辽高速公路建设中，我们在沥青 路面表面层应用了橡胶粉复合改性沥青技术，取得 了良好的路用效果。 ２ 橡胶粉复合改性沥青混合料设计 ２．１原材料试验 粗集料采用辽阳小屯的石灰岩碎石，细集料采 用辽阳小屯的石灰岩机制砂，所用石灰岩矿粉也产 自辽阳小屯，沥青胶结料采用盘锦大力橡胶粉复合 改性沥青。集料、矿粉的各项技术指标均符合《公 路工程沥青路面施工技术规范》（ＪＴＧ Ｆ４０—２００４） 的要求，橡胶粉复合改性沥青检测结果见表１。 表１ 橡胶复合改性沥青试验结果
沥青混合料参数计算
沥青混合料参数计算（所有公式来源于道路工程材料第五版）第一步是矿质混合料的计算
1.沥青混合料主要组成：沥青，矿质混合料，空隙
2.矿质混合料的合成密度：合成毛体积相对密度（r sb），合成表观相
对密度(r sa)，由各档集料所组成，分别由3-1式、3-2式计算。
3.由上面两个参数代入3-5可得到矿质混合料的合成吸水率（w x）
4.进而由3-4得到合成矿质混合料的沥青吸收系数C
5.由3-3得到集料有效相对密度r se
下一步工作是对沥青混合料的处理
1.已知沥青混合料试件的空气中质量（中），水中质量（小），吸水
饱和（表干）质量（大），要求相对密度*水密度=密度
毛体积相对密度=空气/（表干-水），r f
表观相对密度=空气/（空气-水）, r a
表观相对密度大于毛体积相对密度
表干相对密度=表干质量/毛体积=表干/（表干-水）,r表干
2.最大理论相对密度r t,3-7计算
用到沥青相对密度，油石比（沥青质量/矿料）或沥青含量(r b)
3.试件空隙率VV 3-8式
4.矿料间隙率VMA 3-9式注意p s=1-沥青含量百分比
5.沥青饱和度VFA 3-10式
其中分子表示沥青体积百分率VA
6.吸收沥青百分率P ba=(r se-rsb)/ (r se*rsb)*r b*100
7.有效沥青用量P be=Pb-P ba/100*Ps。
AC_16C胶粉改性沥青混合料设计级配范围研究
AC 16C 胶粉改性沥青混合料设计级配范围研究李学峰 季 节摘 要:在分析云南文山州地区沥青路面使用性能气候分区的基础上,提出了适用于该地区高等级公路沥青面层的4种不同的AC 16C 级配,并对其形成的胶粉改性沥青混合料的高温稳定性、水稳定性等路用性能进行了评价,提出了适用于该地区的AC 16C 的工程设计级配范围,并给出其典型级配。
关键词:AC 16C,使用性能,胶粉改性沥青混合料,设计级配范围中图分类号:T U 535文献标识码:AJT G F 40 2004公路沥青路面施工技术规范规定的常用密级配沥青混合料的级配范围很宽,没有针对性,在实际工程应用中存在一定的模糊性,因此应针对不同的实际工程,有针对性地提出适用于该地区的应用型级配。
本文以云南文山州地区高等级公路沥青路面采用的AC 16C 型胶粉改性沥青混合料为研究对象,结合该地区的气候、降雨等因素有针对性地提出适用于该地区的合适级配范围和典型级配。
1 云南文山州地区沥青路面使用性能气候分区根据中国气象局气象信息中心提供的文山州近31年(1976年~2006年)的气候资料可知:文山州最近31年内年最热月的平均日最高气温的平均值为25.56 ,极端最低气温为-2.8 ,年降雨量的平均值为982.7mm 。
故云南文山州地区的沥青路面使用性能气候分区为2 4 2区,即夏热冬温湿润区。
2 工程设计级配范围的选取具体的工程设计级配范围见图1。
其中级配1在级配图中位置偏高,即级配较细,细粒径曲线段靠近Superpav e 12.5限制区的下边缘;级配2在级配图中位置偏低,即级配较粗;级配3是一条较明显的S 形级配曲线;级配4是一条呈轻微S形的级配曲线。
3 胶粉改性沥青混合料性能评价分别以上述4种级配为基础配制胶粉改性沥青混合料,并进行性能评价,利用马歇尔试验法确定了上述4种级配配制的胶粉改性沥青混合料的最佳油石比依次为5.4%,5.2%,5.2%,5.1%。
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第３３卷，第５期 ２ ０ ０ ８年１ ０月 公 路 工 程
Ｈｉｇｈｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｏ１．３３，Ｎｏ．５
Ｏｃｔ．，２ ０ ０ ８
胶粉复合改性沥青混合料嵌挤级配计算方法与应用 彭 纲 （湖南省潭邵高速公路管理处，湖南湘潭４１ ｔ２０２）
［摘要］利用废旧轮胎进行沥青改性不但具有可观的环保效益，而且其路用性能优良，尤其与再生ＰＥ进行 复合改性后，高温性能明显改善。由于胶粉复合改性沥青中胶粉有回弹性，若沥青混合料的级配不合理，将会造成 沥青混合料难以压实，采用骨架嵌挤密实型结构，可增大矿料的内摩擦角，提高混合料的抗车辙性能。在研究过程 中总结了嵌挤级配的计算方法并加以了应用，效果明显，值得推广。 【关键词】废旧胶粉；再生ＰＥ；复合改性；嵌挤级配；计算方法 ［中图分类号］Ｕ ４１６．０３ ［文献标识码］Ｂ ［文章编号】１００２—１２０５（２００８）０５—０１２１—０４
Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｒａｎｕｌｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ａｓｐｈａｌｔ Ｍｉｘｔｕｒｅ Ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇ Ｇｒａｎｄｉｎｇ ＰＥＮＧ Ｇａｎｇ （Ｈｕｎａｎ ＴａｎＳｈａｏ Ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ，Ｘｉａｎｇｔａｎ，Ｈｕｎａｎ ４ １ １ ２０２，Ｃｈｉｎａ）
［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ｏｌｄ ｇｒａｎｕｌｅ；ｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄ ＰＥ；ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ；ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇ ｇｒａｎｄｉｎｇ；ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍＰｔｈｎｄｚ
１ 前言 由于胶粉复合改性沥青在基质沥青中掺加了 １５％以上的胶粉和３％以上的ＰＥ，在进行胶粉复合 改性沥青混合料配合比设计计算中，有些体积指标 计算方法不能按普通沥青混合料的配合比设计方法 进行。一是胶粉占基质沥青的比例较大，在计算沥 青用量时不能将胶粉含量纳入其中，胶粉只能作填 料对待。二是必须采用骨架密实型间断嵌挤级配。 在设计计算沥青混合料的体积指标时，充分考虑胶 粉在沥青混合料中所占空间。如果采用连续级配或 者不留足胶粉及其他改性剂在混合料中应占有的空 间，将导致胶粉复合改性沥青混凝土路面在施工压 实时使得胶粉回弹而使混合料难以成型，造成沥青 混凝土路面结构稳定而出现病害。 ２骨架密实型间断嵌挤级配的机理及设计 方法 ２．１ 骨架密实型间断级配的机理分析 目前，沥青混合料级配理论主要是最大密度曲 线理论和粒子干涉理论，魏矛斯提出的粒子干涉理 论认为：为了达到最大密度，前一级颗粒之间的空 隙，应由次一级颗粒所填充，其所余空隙又由再次小 颗粒所填充，但填隙颗粒的粒径不得大于其间隙之 距离，否则大小颗粒之间势必发生干涉现象。而沥 青混合料组成结构的类型也是基于这两种理论，有 悬浮密实结构和骨架空隙结构。而骨架密实型间断 级配兼备这两种结构的特点，不仅粗集料数量较多， 而且相互接触形成骨架，骨架空隙又由细集料、矿粉 及其他添加剂填密骨架的空隙。这种结构由于其内 摩擦角较大，因而抗剪切强度较高，特别是在夏季温 度较高的南方，能较好地抗拒车辙变形。 胶粉复合改性沥青混合料尽管有较好的抗拒变 形的能力，但由于胶粉具有一定的回弹特性，如果采 用悬浮形密实结构，会使混合料压实回弹而造成其 结构不稳定。对路网公路及市政道路而言，胶粉复 合改性沥青混合料主要用于ＡＣ型路面类型。胶粉 复合改性沥青混合料用于ＡＣ型路面类型宜采用Ｓ 型嵌挤级配。《技术规范》…中Ｂ．２．２提出：为确 保高温抗车辙能力，同时兼顾低温抗裂性能的需要， 配合比设计时宜适当减少公称最大粒径附近的粗集 料用量，减少０．６ ｍｍ以下部分细粉的用量，使中等
［收稿日期］２００８一Ｏ７—２６ ［作者简介］彭纲（１９７７一），男，湖南邵阳人，工程师，主要从事路桥施工管理工作。 ｌ２２ 公路工程 ３３卷 粒径集料较多，形成ｓ形级配曲线，并取中等或偏高 水平的设计空隙率。但对于ｓ型嵌挤级配，《技术 规范》 没有明确的设计定量判别方法。 ２．２ Ｓ型嵌挤级配的定义及设计计算方法 在大量的试验研究和试验路的应用中，对ｓ型 嵌挤级配有下列定义： 若矿料级配公称最大粒径附近的粗集料的通过 率都在《技术规范》 ¨５．３表５．３．２．２级配范围中值 以上，０．６以下细集料部分的通过率都在级配范围 的中值以下，且在确定粗集料分界筛孑Ｌ的前提下，符 合式（１），则该级配为ｓ型嵌挤级配：
式中：Ｐ。 为沥青混合料中分界筛孑Ｌ以上粗集料所 占混合料比例； 为分界筛孔以上粗集料的捣实相 对密度； 为分界筛子孔以上较粗集料的合成毛 体积密度；Ｐ 、Ｐ Ｐｚ、Ｐｏ、Ｐ８分别为分界筛孔以 下细集料、矿粉、胶粉、其他改性剂、基质沥青用量在 混合料的比例；Ｙ 、 Ｋ、Ｙｚ、ｙｏ、ＹＢ分别为分界筛 孔以下细集料、矿粉、胶粉、其他改性剂、基质沥青的 毛体积相对密度。 式（１）表明：粗集料分界筛孔以下的细集料、矿 粉、沥青及其他掺加剂的体积之和应小于分界筛孔 以上捣实后相互嵌挤的粗集料的孔隙。 一般情况下，ＡＣ类型（除ＡＣ１０为１．１８ ｍｍ 外）的沥青混合料分界筛孔为２．３６ ｍｍ。 但在采用ｓ型嵌挤级配作马歇尔试验时，绘制 的各种指标与油石比的关系曲线中，密度与稳定度 两个指标经常不出现峰值，在选择最佳油石比时，一 般都以目标空隙率为准来确定最佳沥青用量，但必 须符合《公路沥青路面施工技术规范》（ＪＴＧ Ｆ４０— ２００４）中５．３配合比设计中的表５．３．３—１密级配沥 青混凝土混合料马歇尔试验技术标准。 在用式（１）对ＡＣ型胶粉复合改性沥青混合料 进行马歇尔试验前，预估类似工程最佳油石比进行 初配时，按式（１）先验算混合料的嵌挤性，再按不同 的油石比分组作马歇尔试验，验算混合料的各项技 术指标是否符合技术标准，如果选定的目标空隙率 所对应的各项指标均符合规范中合理的技术标准 值，则可确定目标空隙率所对应的油石比为最佳油 石比。
３试验路实例 在多年的研究应用中，于２００５年１０月在湖南 省岳阳华容松木桥￥２０２线ｋ３０～ｋ３２＋５００路段（路 面宽７ ｍ，ＡＣ１３类型厚３ ｅｍ），２００６年１Ｏ月在岳阳 县￥３０６线ｋ５６＋５４０～ｋ５８＋０３０路段（路面宽 ６．８ ｋｍ，ＡＣｌ３类型厚３ ｅｍ）以及２００６年７月邵阳 市邵州路城市道路旧水泥路面加铺沥青混合料作试 验路。下面仅以邵阳市邵州路ＡＣ２０胶粉复合改性 沥青混合料配合比设计计算方法进行分析。 ３．１ 工程简介 邵阳市邵州路位于邵阳市火车南站站前，全长 １．８６１ ｋｍ，双幅路面中间设花木分隔带，单幅宽 １５ ｍ。原为修建多年的旧水泥路面，改造设计方案 为在旧水泥路面缩缝及纵缝处条铺玻璃纤维格栅， 再加洒２ ｋｇ／ｍｍ 占沥青用量１５％胶粉改性沥青， 再撒８ ｋｇ／ｍ 的１３．２～１６单粒径碎石，下面层 ＡＣ２０胶粉复合改性沥青，上面层为ＡＣ１０胶粉复合 改性沥青（胶粉及ＰＥ分别占沥青用量的１０％和 ３％）。上面层与下面层之间洒０．５ ｋｇ／ｍ 乳化沥 青。矿料为邵阳市罗市桥联合机组所碎的石灰石。 基质沥青购佛山中油高富石油公司ＡＨ一７０重交沥 青。胶粉采用四川省邻水恒源橡胶有限公司的硫化 精细胶粉（经活化），ＰＥ用邵东县骁尧塑料粒子厂 的再生低密度聚乙烯。 ３．２矿料配合比设计 根据试验路所处的位置，在矿料配合比设计时， 综合考虑了其气温、交通量及车辆载荷情况，取定其 工程设计级配范围（见表１，图１）。 将矿料分别按不同的级配分３组进行优选，对 各种集料用水洗筛法的筛分结果输入到表Ｉ中去： 用Ｅｘｃｅｌ自动计算的方法得出合成级配，经优选后， 确定一组合成级配，并在泰勒曲线横坐标的平面坐 标中生成图１。 ３．３ 矿料及改性剂的相对密度试验与计算 试验各种集料、矿粉、胶粉以及其他改性剂的相 对密度并根据合成级配各种矿料的比例按《技术规 范》¨ 附录Ｂ中的方法计算合成矿料的表观相对密 度 、毛体积相对密度ｙ ６同时计算沥青吸收系数 ｃ进而再计算矿料的合成矿料的有效相对密度Ｙ （见表２）。 ３．４混合料嵌挤级配验算 根据矿料级配中各种矿料的比例，按《试验规 程》 中的Ｔ０３０９－２００５的方法，试验以２．３６为粗
～ ＋ —Ｕ二— Ｐ—ｙ ＋ Ｚ— Ｚ Ｐ—ｙ ＋ 一 一 ＞ 、、●●，●●● 一 ，，，。． ，。，． ． 第５期 彭 纲：胶粉复合改性沥青混合料嵌挤级配计算方法与应用 １２３ 表１ ＡＣ２０胶粉改性沥青混合料目标配合比设计 通过下列筛孔（ｍｍ 质量百分率／％ 矿料成分／ ………… ２６．５ １９ １６ １３．２ ９．５ ４．７５ ２．３６ １．１８ ０．６ ０．３ ０．１５ ０．０７５ ％
９．５～１９ １Ｏ０ ９０．６ ６０．２ ３５．６ ３．２５ １．３４ ０．９４ ０．７８ ０．７４ ０．７４ ０．７４ ０．７４ ２８
４．７５—９．５ １００ １００ １００ １００ ９１．２ １．６ １．２ １．０ｌ ０．８１ ０．８ｌ ０．８ｌ ０．８１ ２６ ２．３６～４．７５ １００ １００ １００ １００ １００ ９１．６ １ ｌ ｌ ｌ １ １ １０ ０～２．３６ １００ ｌＯ０ １００ １００ １００ ｌＯ０ ９０．２ ６ｌ ４５．９ ３１．３ ２２．７ １１．５ ２５ 矿粉 ｌＯ０ １００ ｌｏ０ １ｏ０ １Ｏ０ １Ｏ０ １Ｏ０ １００ ｌＯ０ １Ｏ０ １Ｏ０ ９８．６ ｌ 规范级配上限 １００ １００ ９２ ８０ ７２ ５６ ４４ ３３ ２４ １７ １３ ７ １００ 规范级配下限 １００ ９０ ７６ ６２ ５０ ２６ １６ １２ ８ ５ ４ ３ １００ 设计级配上限 １００ １００ ９０ ８０ ６６ ４７ ３５ ２６ ２１ １７ １３ ７ １００ 设计级配下限 １００ ９０ ７８ ６８ ５３ ３４ ２２ １２ ８ ５ ４ ３ １００ 规范级配中值 １００ ９５ ８４ ７１ ６１ ４１ ３０ ２２．５ １６ ｌｌ ８．５ ５ １００ 合成级配 １００ ９６ ８５ ７５．５ ６０．９ ３６．０ ２４．３ １６．９ １３．１ ９．４１ ７．２６ ４．４５ ｔ００
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