关于对沥青混合料性能的比较

关于对沥青混合料性能的比较

【摘 要】本文根据笔者的实践工作，对我们常用几种典型沥青混合料的性能进行了比较。

【关键词】沥青混合料；性能比较

1.沥青混合料的定义

沥青混合料是将石子、砂（5~0.15mm）和矿粉（<0.15mm）经人工合理选择级配组成的矿质混合料与适量的沥青材料经拌和所组成的混合料。将沥青混合料经静摊铺后碾压成型，即成为各种类型的沥青混合料路面。

2.几种典型沥青混合料

依据沥青混合料组成结构理论，沥青混合料组成结构类型可主要分为悬浮密实结构、骨架密实结构、骨架空隙结构三种类型。这三种结构类型在现今被人们所熟知的有：AC、SMA、SAC、等等。

2.1AC是传统连续密级配沥青混凝土，在《公路沥青路面设计规范》（JTJ 014-97）中属于悬浮密实结构。在《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）中这种沥青混合料舍弃了原来Ⅱ型级配混合料，通过对关键筛孔通过率的控制分为粗型和细型。粗型实际上是AK系列A型的调整型，加强压实度的控制，减小空隙率，级配向骨架密实型靠近。

2.2SMA在我国被称为沥青玛蹄脂碎石混合料，属于骨架密实结构。它由大比例碎石构成坚固的骨架结构，并由丰富的沥青玛蹄脂填充骨架空隙进行稳定。

2.3SAC为我国自主开发的沥青混合料结构类型，因SAC-16矿料中大于4.75mm的颗粒含量为59%（范围中值），比《公路沥青路面设计规范》（JTJ 014-97）的AC-16Ⅰ矿料中大于4.75mm的颗粒含量42.5%多16.5%，故命名为多碎石沥青混凝土。

3.使用性能比较

上述几种典型沥青混合料，在今天都大量使用改性沥青、纤维来提高其使用性能，因此材料差异不再是它们之间的区别。

3.1防水、排水性能

防止水损坏从结构设计上来说主要有两种方法，一种是提高密实度，一种是考虑沥青面层自身排水。

原来我国早期使用的AK系列面层，由于一味提高粗集料含量，追求提高表面抗滑性能，空隙率处于6%~12%之间，在这个空隙率范围，水容易进入并滞留在混合料内部，不容易排走且易在荷载作用下产生很大动水压力，造成沥青混合料的水损坏，所以AK类路面最容易发生早期水损坏，现在基本上没有人采用它了。

AC、SMA、SAC、混合料都将设计空隙率控制在6%以下，国内外研究认为在这种情况下，水渗入混合料后，不易在荷载作用下产生动水压力，因此不容易造成水损坏破坏。

因为沥青有可能在水的动压力作用下与集料剥离，剥离的沥青成为自由沥青，并容易在车轮的吸力作用下逐渐向路表迁徙，形成泛油现象，并有可能进一步形成其他病害，所以，现在各类混合料都非常重视空隙率的控制和提高沥青与集料的粘附性。

3.2抵抗车辙

近年来修建的高速公路的车辙问题则明显要严重得多。设计应考虑的原因有三：（1）夏季高温的情况似乎比以前更严重，且持续时间特别长。（2）超限超载车辆的大幅度增加。（3）在山区、丘陵区的连续大纵坡上坡路段，超载车辆爬坡能力差而影响车速，使荷载作用时间成倍延长。

3.3低温抗裂性及耐久性

在气温降低时，由于沥青混合料的应力松弛赶不上温度应力的增长，超过混合料的极限拉伸应变，混合料便会产生温缩裂缝；使用温度敏感性较低的沥青或者增加沥青用量都可以减缓裂缝的产生。在行车荷载的反复作用下，沥青混合料有可能发生疲劳破坏；使用粘性大的沥青，增加沥青含量，提高混合料压实度都可以延长沥青混合料的寿命。

4.如何选择沥青混合料

在《沥青路面设计规范》中，根据对面层构造深度的要求，往往使用中粒式AC沥青混凝土来做高级公路路面表层，现在AC系列分为粗型和细型，选用粗型则表面构造深度有所提高，部分路面表层开始使用细粒式AC沥青混凝土。而在某些行车超载超限较多的地区，应选用SMA做路面表层。中面层一般选用中粒式AC沥青混凝土，如果认为中面层受到的剪力比较大的情况下，可使用SMA做中面层。下面层一般使用粗粒式AC沥青混凝土，也可采用ATB来提高面层抗剪能力。

SAC由于成功的例子较少，没有在我国推广开来。而AK系列易产生早期水损坏，现在基本上被淘汰了。

5.结语

通过以上分析，我们知道SMA对沥青路面的各种性能都有改善，虽然SMA的一次性投资较多，但从耐久性考虑，其经济效益还是比较高的。期望SMA能在我国高速公路建设中发挥更大的作用。

【参考文献】

［１］刘彦涛.沥青材料不同高温性能指标间相关性试验研究[J]．公路与汽运,2008,(03).

［２］宗海.环氧沥青混凝土钢桥面铺装病害修复技术研究[D]．东南大学,2005.