空隙率对OGFC-13路用性能及排水功能的影响分析.pdf

《空隙率对OGFC-13路用性能及排水功能的影响分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第34卷第3期中外公路2272014年6月文章编号：1671—2579(2014)03～0227—04空隙率对OGFC-13路用性能及排水功能的影响分析黄慧光(河南嵩阳高速公路有限公司，河南洛阳47100O)摘要：OGFC沥青混合料是一种典型的骨架孔隙结构，规范推荐空隙率为18～25％。大孔隙保证了混合料排水、抗滑、降噪等功能性效果的实现，但是混合料的力学性能却因孔隙的逐渐增大而降低。该研究对空隙率为18、21、24的3组OGFC-13沥青混合料进行了高温、水稳定性等力学性能评价以及透水能力的功能性评价，建立了空隙率与混合料的力学性能和透水功能性

2、的变化规律，并推荐了兼顾力学性能和透水功能的最优空隙率。关键词：0GFC；空隙率；力学性能；透水功能；平衡设计近年来，大规模的城市建设使得原有地面逐渐被不透水人工构筑物替代，世界范围内大城市的不透水1不同空隙率的OGFC混合料设计地表面积大都在50以上，其中城市道路及其附属设施占地比例可达25甚至更高。如此高的不透水比1．1原材料K9t互LOO00例，降雨时使得城市排水系统负担过重，极易引发城市试验粗集料采用玄武岩，细集料为石灰岩，试验中内涝灾害。另外，雨水未经地表渗入地下，不仅导致了粗细集料逐档筛分，分别存放。测定各档集料的密度地下水位下降、城

3、市热岛效应等一系列问题，更是雨水指标，结果见表1。沥青采用高粘沥青，表2为其主要资源的严重浪费。性能指标。针对上述城市内涝、地下水位下降、雨水资源浪费表1矿料的密度结果等问题，20世纪国外出现了以降低城市开发对生态环境的影响为目的的低影响发展模式(简称LID)。LID应用于雨水管理与控制领域的主要措施之一是采用透2．8902．7432．705水铺装以实现雨水管理与控制的源头控制。其具有代2．9092．7192．672表性的是开级配沥青磨耗层(简称OGFC)又称多孑L性2．898路面，粗集料含量占70以上，细集料较少，空隙率通2．804常为18～2

4、5，可通过其大孔隙的特征，将雨水暂2．788时贮存于路面结构中，削弱径流峰值，缓解热岛效应，2．779提高雨天行车的抗滑性和安全性。2．789大孑L隙保证了混合料排水、抗滑、降噪等功能性效果的实现，但是混合料的力学性能却因孔隙的逐渐增2．842大而降低。该文基于LID对雨水的管理控制理念，从2．872大孔隙路面材料设计以及透水性能角度，进行了空隙2．803率分别为189／6、21、24的OGFC一13型沥青混合规范要求料的配合比设计，评价空隙率与路用性能的关系，研究空隙率与渗水系数的关系，从混合料路用性能与透水1．2级配的选择能力两方面进行最佳空

5、隙率的选择。根据JTGF4O一2004(<公路沥青路面施工技术规收稿日期：2013—09—25基金项目：“十-：a~-”国家科技重大专项(编号：201OZXO7320—002)；国家自然科学基金资助项目(编号：51178024)作者简介：黄慧光，男，高级工程师．228中外公路第34卷表2高粘沥青主要性能指标范》规定的级配上下限并且充分参考成功工程经验，以筛孔的通过率，以实现目标空隙率为18、21、249，62．36mm通过率作为空隙率大小的控制筛孔，在中值的目的，确定的OGFC-13的初试级配如表3所示。上下选取3个不同的2．36mm通过率，相应

6、调整其他针对3种初试级配，按照沥青膜厚度14v-m，根据表3OGFC-13初试级配规范的经验公式计算初始油石比，成型马歇尔试件，测定试件的空隙率，得出空隙率与2．36mm通过率的关系如表4和图1所示。由图1可知，空隙率与2．36逞褂兹ITIr13．通过率成良好的线性关系，并可得出两者的线性州相关方程。表4空隙率与2．36mm通过率的关系2．36iTfn筛孔通过率图12．36mm筛孔通过率与空隙率的关系1．3最佳油石比的确定采用析漏试验确定最佳油石比，根据经验分别确定3种空隙率混合料的最佳油石比可能区间，以采用线性相关方程根据目标空隙率反算对应的0

7、．3为间隔，绘制析漏损失与油石比的关系曲线，在2．36mm通过率，可得18％、21％、24空隙率对应的拐点附近作曲线的切线并以切线的交点作为曲线的拐2．36mm通过率分别为19．2、16．4、12．5，并对点，即为最佳油石比，分别如图3～5所示。由图3～5其他各档的集料相应调整，得到调整后的最终级配和可以得出空隙率18、21、24的最佳油石比分别曲线分别如表5和图2所示。为4．8、4．5和4．2。2014年第3期黄慧光：空隙率对OGFC-13路用性能及排水功能的影响分析229逞瓣捌暇∞如加∞表如5∞如O∞GFmCO-13最终级配逞瓣蝗油石比，％0

8、．0750．150．30．61．182-364．759．5l3．216筛孔尺寸／mm图5空隙率24％油石比与析漏损失关系曲线图2OGFC