多碎石瀝青混凝土SAC
高級(jí)道路上的瀝青面層通常分兩層或三層，分兩層時(shí)可分別稱表面層和底面層；
分三層時(shí)可分別稱表面層、中面層和底面層。
除承載能力外，半剛性路面的行駛質(zhì)量或使用性能主要取決于瀝青面層。要求瀝
青面層裂縫少，轍槽輕、平整、抗滑性能好和經(jīng)久耐用。瀝青面層能否達(dá)到這些使用
要求，與所用瀝青、瀝青混合料的類型和性質(zhì)、以及瀝青面層的厚度(轍槽)有密切關(guān)
系。本文僅介紹滬寧高速公路表面層所用多碎石瀝青混凝土。
1 表面層的功能要求
表面層直接遭受大氣因素和行車荷載的作用。瀝青路面的表面特性，如摩擦系數(shù)
和表面構(gòu)造深度是由表面層提供的。表面層還應(yīng)該有優(yōu)秀的溫度穩(wěn)定性，高溫時(shí)不易
變軟或具有好的高溫穩(wěn)定性，低溫時(shí)具有良好的抗裂性能和抗溫度疲勞裂縫的能力。
表面層還應(yīng)該具有不透水性，防止自由水由表面透入路面結(jié)構(gòu)層和防止自由水較長時(shí)
間停滯在表面層內(nèi)，以保持路面的耐久性。
由于上述對(duì)表面層的功能要求，需要采用優(yōu)質(zhì)瀝青和磨光值高、耐磨耗及抗壓碎
能力強(qiáng)的形狀好(接近立方體、扁平顆粒少)的碎石做表面層。
除石料要求外，顯然中粒式瀝青混凝土的構(gòu)造深度優(yōu)于細(xì)粒式瀝青混凝土。在冰
凍地區(qū)，不宜采用孔隙率較大的半開級(jí)配混合料(空氣率6%～15%)，以避免表面水在
孔隙中反復(fù)冰融造成的有害作用，在非冰凍地區(qū)，也不宜采用孔隙率較大的半開級(jí)配
混合料，以免自由水較長時(shí)間停滯在表面層的孔隙中可能引起的瀝青剝落現(xiàn)象和夏季
可能加劇轍槽或推擠等損壞現(xiàn)象。
就瀝青混凝土的熱穩(wěn)性，即抗車轍能力而言，中粒式瀝青混凝土優(yōu)于細(xì)粒式瀝青
混凝土。
此外，密實(shí)式瀝青混凝土的抗裂性和耐久性都優(yōu)于半開級(jí)配瀝青混凝土。
2 多碎石瀝青混凝土的背景
80年代中我國開始建設(shè)高速公路。有的高速公路采用GBJ92—86中的LH—20Ⅰ型
密級(jí)配瀝青混凝土做表面層。Ⅰ型瀝青混凝土的空氣率小，只有3%～6%，因此其透水
性小。透水性小和耐久性好是Ⅰ型瀝青混凝土的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)踐證明，此表面層的摩擦系
數(shù)能達(dá)到要求，但表面構(gòu)造深度遠(yuǎn)達(dá)不到要求，只有0.3mm左右。因此，表面構(gòu)造深
度達(dá)不到要求是Ⅰ型瀝青混凝土的明顯缺點(diǎn)。
?、蛐蜑r青混凝土的碎石含量大，按級(jí)配范圍的中值達(dá)60%，但其中細(xì)料和填料的
含量少，因此混合料的空氣率大，常在6%～10%之間。應(yīng)該說Ⅰ型瀝青混凝土與Ⅱ型
瀝青混凝土的主要差別就在于空氣率，前者空氣率小，后者空氣率大。Ⅱ型瀝青混凝
土的空氣率大透水性也就大。透水性大和耐久性差是Ⅱ型瀝青混凝土的突出缺點(diǎn)。Ⅱ
型瀝青混凝土的優(yōu)點(diǎn)是表面構(gòu)造深度深，能達(dá)到規(guī)定要求，而且抗形變能力較強(qiáng)。
有的高速公路采用GBJ92—86中的LH—20Ⅱ型半開級(jí)配瀝青混凝土做表面層，以
圖解決面層表面有較好的構(gòu)造深度。用LH—20Ⅱ型做表面層，雖然其摩擦系數(shù)和表面
構(gòu)造深度能達(dá)到要求，但其空氣率大會(huì)帶來一些弊病。Ⅱ型瀝青混凝土在壓實(shí)度100%
時(shí)的空氣率為6%～10%，施工時(shí)的壓實(shí)度只要求96%，因此竣工后和開放交通初期瀝青
混凝土的實(shí)際空氣率將是9.8%～13.6%。空氣率這樣大的表面層透水性過大。
如果瀝青面層下層或中、下層也是采用空氣率較大的Ⅱ型瀝青混凝土甚至瀝青碎
石，雨水將容易透過瀝青面層滯留在半剛性基層的表面和滯留在瀝青混合料內(nèi)部。停
留在基層表面的自由水容易沖刷基層表層的細(xì)料并導(dǎo)致唧漿現(xiàn)象，使面層與基層脫
開，面層表面產(chǎn)生網(wǎng)裂和沉陷形變，甚至發(fā)展成局部坑洞。存留在面層瀝青混凝土中
的水在夏季行車作用下容易促使瀝青剝落甚至產(chǎn)生松散現(xiàn)象，使面層混凝土穩(wěn)定性較
大降低并形成較嚴(yán)重的轍槽。在冰凍地區(qū)的冬季，存留在面層瀝青混凝土中的水使瀝
青混凝土在泡水的情況下反復(fù)凍融將嚴(yán)重影響瀝青混凝土的強(qiáng)度和縮短其抗疲勞壽
命。
在Ⅱ型瀝青混凝土表面層下設(shè)置透水性小的Ⅰ型密級(jí)配瀝青混凝土，雖然可以基
本阻止雨水下滲到基層頂面，但仍然會(huì)滯留在表面層瀝青混凝土中，并促使表面層產(chǎn)
生上述的損壞現(xiàn)象。
為減少表面層Ⅱ型瀝青混凝土的空氣率而增大瀝青用量顯然也是不合適的，它將
降低瀝青混凝土的穩(wěn)定性，容易導(dǎo)致較嚴(yán)重的轍槽。
?、蛐蜑r青混凝土的空氣率大，空氣容易進(jìn)入，面層中的瀝青就容易氧化和老化，
它將影響瀝青面層的耐久性。
因此，如表面層采用空氣率較大的Ⅱ型瀝青混凝土將影響面層的使用性能和使用
壽命(要求其使用壽命能達(dá)15年左右)，表面層不適宜采用Ⅱ型瀝青混凝土。
為了解決高速公路瀝青表面層的抗滑性能好，特別是構(gòu)造深度滿足要求，又透水
性小這一技術(shù)問題，1988～1990年75—24—01—01專題在京深高速公路正定試驗(yàn)路、
定州實(shí)體工程、西安試驗(yàn)路及西臨高速公路實(shí)體工程都采用了多碎石瀝青混凝土做表
面層。
3 多碎石瀝青混凝土的組成原理
GBJ92—86中中粒式瀝青混凝土Ⅰ型和Ⅱ型的礦料級(jí)配范圍摘錄在表1中。
GBJ92—86中粒式瀝青混凝土的級(jí)配范圍表1
| 類型 | 通過下列圓篩孔(mm)質(zhì)量百分率 | ||||||||||
| 25 | 20 | 10 | 5 | 2.5 | 1.2 | 0.6 | 0.3 | 0.15 | 0.075 | ||
| LH-25 | Ⅰ | 95～100 | 70～80 | 50～65 | 35～50 | 25～40 | 18～30 | 13～21 | 8～15 | 4～9 | |
| Ⅱ | 95～100 | 50～70 | 30～50 | 20～35 | 13～25 | 9～18 | 6～13 | 4～8 | 3～7 | ||
| LH-20 | Ⅰ | 95 ～ 100 |
70～80 | 50～65 | 35～50 | 25～40 | 18～30 | 13～21 | 8～15 | 4～9 | |
| Ⅱ | 95 ～ 100 |
50～70 | 30～50 | 20～35 | 13～25 | 9～18 | 6～13 | 4～8 | 3～7 | ||
由于瀝青表面層多數(shù)采用4cm厚，有的高速公路為減少表面層用價(jià)格明顯高的碎
石用量，也采用3cm厚，因此常采用LH—20瀝青混凝土。從表1可以看到，LH—25和
LH—20兩種礦料級(jí)配10mm以下各個(gè)篩孔的通過量都是一樣的，僅標(biāo)稱最大粒徑一是
25mm，另一是20mm。
?、蛐蜑r青混凝土5mm以上碎石含量多，其范圍為50%～70%，中值60%，因此它具有
較好的表面構(gòu)造深度，Ⅰ型瀝青混凝土細(xì)料顆粒含量多，因此它具有較小的空氣率和
透水性小。如果將兩者顆粒組成的特點(diǎn)結(jié)合在一起形成一種新礦料級(jí)配，就有可能使
瀝青混凝土表面層的構(gòu)造深度較深，空氣率和透水性較小。根據(jù)這一設(shè)想，筆者組成
了新的中粒式瀝青混凝土的級(jí)配范圍，見表2。
多碎石瀝青混凝土的原級(jí)配范圍表2
| 圓篩孔尺寸 | 20 | 10 | 5 | 2.5 | 1.2 | 0.6 | 0.3 | 0.15 | 0.075 |
| 通過質(zhì)量(%) | 95～100 | 55～70 | 35～47 | 22～33 | 13～25 | 10～20 | 8～16 | 5～13 | 4～9 |
由表2可以看到，此礦料級(jí)配中2.5mm以上粗集料的含量為67%～78%，中值為
72.5%。由于用此級(jí)配組成的瀝青混凝土中，粗碎石形成骨架，瀝青砂膠填充空隙并
將碎石骨架結(jié)合在一起，它不同于傳統(tǒng)的密級(jí)配瀝青混凝土，因此取名為多碎石瀝青
混凝土。
上述試驗(yàn)路和實(shí)體工程表明，面層表面的構(gòu)造深度都在0.5mm左右，其構(gòu)造深度
明顯大于LH—20Ⅰ型瀝青混凝土。多碎石瀝青混合料的馬歇爾試驗(yàn)表明，其空氣率常
在5%左右，符合密級(jí)配瀝青混凝土的要求。用相同的瀝青制成LH—20Ⅰ型密級(jí)配瀝青
混凝土(其中5mm以上的碎石含量42.5%)試件和最大粒徑相同的多碎石瀝青混凝土(其
中5mm以上碎石含量59%)試件，分別在50℃溫度下進(jìn)行了單軸壓縮蠕變?cè)囼?yàn)，試驗(yàn)結(jié)
果表示在圖1上。圖1上的兩根曲線表明，多碎石瀝青混凝土(SLH—20)的壓縮應(yīng)變明
顯小于密級(jí)配LH—20Ⅰ 圖1兩種瀝青混凝土的單軸壓縮蠕變?cè)囼?yàn)結(jié)果型瀝青混凝土。
圖１
室內(nèi)外的實(shí)踐證明，多碎石瀝青混凝土的使用性能達(dá)到了預(yù)定目的，它既能提供
要求的表面構(gòu)造深度，又能如Ⅰ型密級(jí)配瀝青混凝土那樣具有較小的空氣率和較小的
透水性，同時(shí)又具有較好的抗形變能力?？梢哉f，多碎石瀝青混凝土既具有Ⅰ型瀝青
混凝土的優(yōu)點(diǎn)，又具有Ⅱ型瀝青混凝土的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)它又避免了兩者各自的缺點(diǎn)。
4 多碎石瀝青混凝土在滬寧高速公路的使用效果
七·五期間多碎石瀝青混凝土試驗(yàn)成功后，八·五期間在海南東線高速公路一期工
程、濟(jì)青高速公路、青島—黃島高速公路以及石太高速公路河北段得到推廣應(yīng)用。
根據(jù)上述高速公路的使用經(jīng)驗(yàn)，1996年滬寧高速公路江蘇段約248km的表面層厚
4cm，全部采用多碎石瀝青混凝土SAC—16做表面層。采用的礦料級(jí)配范圍列在表3
中。
滬寧高速公路江蘇段用多碎石瀝青混凝土的礦料級(jí)配范圍 表3
| 混合料 類型 |
通過下列方篩孔(mm)的質(zhì)量百分率 | ||||||||||
| 19 | 16 | 13.2 | 9.5 | 4.75 | 2.36 | 1.18 | 0.60 | 0.30 | 0.15 | 0.075 | |
| SAC 16 | 100 | 90 ～ 100 |
70～90 | 50～70 | 30～50 | 22～37 | 16～28 | 12～23 | 8～18 | 6～13 | 4～8 |
4.1 室內(nèi)試驗(yàn)
表面層采用不同產(chǎn)地的玄武巖碎石，細(xì)集料中加7%天然砂，有部分施工單位全部
采用碎細(xì)集料。
玄武巖碎石(含不同粒級(jí)和不同產(chǎn)地)的視密度變化在2.950～2.970g/cm3之間，
毛體積密度變化在2.869～2.887g/cm3之間。天然砂的視密度為2.680g/cm3(未做毛體
積密度)。礦粉的視密度為2.716g/cm3。碎石吸水率為0.7%～3.0%。
沿線8個(gè)合同段按表3中SAC—16做的混合料配合比設(shè)計(jì)基本代表了全線的情況。
這8個(gè)合同段各有自己的設(shè)計(jì)級(jí)配曲線，現(xiàn)將他們的設(shè)計(jì)級(jí)配曲線各個(gè)篩孔通過量的
最大值與最小值列在表4中。
8個(gè)合同段所用SAC—16級(jí)配曲線之間的最大差異表4
| 通過下列方篩孔(mm)的質(zhì)量百分率 | ||||||||||
| 19 | 16 | 13.2 | 9.5 | 4.75 | 2.36 | 1.18 | 0.6 | 0.3 | 0.15 | 0.075 |
| 99.7 ～ 100 |
91.1 ～ 95.1 |
77.2 ～ 80.7 |
59.5 ～ 64.3 |
37.9 ～ 43.6 |
26.5 ～ 31.9 |
19.1 ～ 22.2 |
12.0 ～ 18.1 |
9.6 ～ 14.3 |
7.7 ～ 8.9 |
5.5 ～ 6.5 |
各個(gè)標(biāo)段瀝青混合料設(shè)計(jì)結(jié)果所定瀝青用量和礦粉與瀝青用量之比以及在選定瀝
青用量時(shí)瀝青混合料的各個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)都列入表5中(表中僅列最小值到最大值的范
圍)。
SAC—16混合料設(shè)計(jì)結(jié)果表5
| 瀝青含量 (油石比) |
礦粉 瀝青 |
穩(wěn)定度 (kN) |
流值 (0.1mm) |
空氣率 (%) |
飽和度 (%) |
殘留穩(wěn)定度 (%) |
| 4.7～4.9 | 1.21～1.36 | 9.4～11.8 | 27～34 | 3.6～4.6 | 70.4～74.9 | 79.6～94.0 |
4.2 室內(nèi)檢驗(yàn)結(jié)果
某合同段細(xì)集料堆放在倉庫內(nèi)，不受雨淋，因此施工過程中礦料的級(jí)配組成控制
得較好。表6所列為該合同段在23d期間17d施工過程中取混合料樣品進(jìn)行23次(其中有
11次為兩次試驗(yàn)的平均值)抽提和篩分試驗(yàn)的結(jié)果。表中0.3mm以下3個(gè)篩孔的通過量
的偏差系數(shù)較大是由礦粉受潮引起。表7為取混合料進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)的結(jié)果。
從表6的篩分結(jié)果可以看到，檢驗(yàn)的平均結(jié)果與生產(chǎn)配合比確定的設(shè)計(jì)級(jí)配曲線
很接近，各個(gè)篩孔的通過量與設(shè)計(jì)級(jí)配曲線的偏差都在規(guī)范允許的誤差范圍內(nèi)，同時(shí)
也都位于SAC—16的級(jí)配范圍內(nèi)。瀝青用量(油石比)變化在4.70%～4.82%之間，平均
4.77%(略低于設(shè)計(jì)用量4.80%)，偏差系數(shù)CV=0.71%。這些都說明，該合同段的質(zhì)量控
制較好。
SAC—16抽提和篩分試驗(yàn)結(jié)果(23次)表6
| 方篩孔尺寸 (mm) |
標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配 范圍 |
設(shè)計(jì)級(jí)配 曲線 |
范圍 (%) |
平均值 (%) |
標(biāo)準(zhǔn)差 (%) |
偏差系數(shù) (%) |
| 19 | 100 | 100 | 100～100 | 100 | 0 | 0 |
| 16 | 90～100 | 93.0 | 86.0～96.8 | 94.3 | 2.42 | 2.6 |
| 13.2 | 70～90 | 80.1 | 74.5～87.2 | 82.6 | 2.87 | 3.5 |
| 9.5 | 50～70 | 60.4 | 58.7～67.2 | 62.9 | 2.45 | 3.9 |
| 4.75 | 30～50 | 42.6 | 39.7～46.8 | 431 | 2.04 | 4.7 |
| 2.36 | 22～37 | 31.6 | 27.7～35.1 | 32.2 | 1.68 | 5.2 |
| 1.18 | 16～28 | 22.6 | 18.3～26.2 | 23.7 | 1.79 | 7.6 |
| 0.6 | 12～23 | 17.9 | 14.8～21.5 | 19.5 | 1.59 | 8.2 |
| 0.3 | 8～16 | 11.5 | 9.7～15.1 | 13.5 | 1.40 | 10.4 |
| 0.15 | 6～13 | 8.0 | 6.1～9.4 | 8.3 | 0.88 | 10.6 |
| 0.075 | 4～8 | 5.7 | 4.2～6.6 | 5.7 | 0.61 | 10.7 |
| 瀝青(%) | 4.8 | 4.70～4.82 | 4.77 | 0.034 | 0.71 |
SAC—16馬歇爾試驗(yàn)檢驗(yàn)結(jié)果(共17組)表7
| 統(tǒng)計(jì)特性 | 穩(wěn)定度(kN) | 流值(0.1mm) | 密度(g/cm3) | 空氣率(%) | 飽和度(%) |
| 范圍 | 7.6～9.6 | 32～43 | 2.521～2.546 | 3.7～5.0 | 69～76 |
| 平均值 | 9.0 | 38 | 2.583 | 4.1 | 74.4 |
| 標(biāo)準(zhǔn)差 | 0.55 | 3.1 | 0.006 | 0.30 | 1.62 |
| 偏差系數(shù)(%) | 6.1 | 8.3 | 0.23 | 7.3 | 2.2 |
從另一標(biāo)段在5月、6月和7月生產(chǎn)SAC—16瀝青混凝土期間進(jìn)行的檢驗(yàn)結(jié)果可以看
到，隨礦料中細(xì)集料增加，瀝青混合料的空氣率減小，密度增加；此外，對(duì)材料進(jìn)行
認(rèn)真管理和根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果及時(shí)調(diào)整熱料倉的配合比，可以減小礦料之間的變化程度。
4.3 表面性能檢測(cè)結(jié)果
與瀝青混合料礦料級(jí)配組成和瀝青用量有關(guān)的表面性能主要有表面構(gòu)造深度(砂
補(bǔ)試驗(yàn))和摩擦系數(shù)。
4.3.1 表面構(gòu)造深度
表面層施工結(jié)束后，用砂補(bǔ)試驗(yàn)法測(cè)量表面構(gòu)造深度，每200延m(中央分隔帶一
側(cè))為一個(gè)斷面，每個(gè)斷面測(cè)左、中、右三個(gè)點(diǎn)，取三點(diǎn)的平均值作為該斷面表面構(gòu)
造深度的代表值。分段檢測(cè)的部分結(jié)果列在表8中。由表8可以看到，表面層的表面構(gòu)
造深度全部大于0.70mm，最大的達(dá)1.06mm。分段的平均值變化在0.84mm～0.92mm之
間。
另一些標(biāo)段測(cè)量的表面構(gòu)造深度列在表9中。
表面構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果表8
| 段號(hào) | 檢測(cè)斷面數(shù) | 統(tǒng)計(jì)特性 | |||
| 范圍(mm) | 平均值(mm) | 標(biāo)準(zhǔn)差(mm) | 偏差系數(shù)(%) | ||
| 1 | 25 | 0.70～0.98 | 0.84 | 0.09 | 10.8 |
| 2 | 28 | 0.85～0.98 | 0.90 | 0.03 | 3.3 |
| 3 | 23 | 0.73～1.00 | 0.85 | 0.07 | 8.0 |
| 4 | 25 | 0.72～0.98 | 0.91 | 0.06 | 6.4 |
| 5 | 31 | 0.81～1.06 | 0.92 | 0.06 | 6.3 |
| 6 | 31 | 0.84～0.95 | 0.90 | 0.03 | 3.7 |
| 7 | 25 | 0.77～1.00 | 0.89 | 0.06 | 6.8 |
| 8 | 27 | 0.80～1.04 | 0.90 | 0.06 | 6.4 |
表面構(gòu)造深度檢測(cè)結(jié)果表9
| 標(biāo)段 | 檢測(cè)斷面數(shù) | 統(tǒng)件特性 | |||
| 范圍(mm) | 平均值(mm) | 標(biāo)準(zhǔn)差(mm) | 偏差系數(shù)(%) | ||
| 1 | 20 | 0.65～0.76 | 0.69 | 0.032 | 4.7 |
| 21 | 0.65～0.79 | 0.70 | 0.046 | 6.5 | |
| 2 | 37 | 0.61～0.80 | 0.69 | 0.097 | 14.1 |
| 3 | 30 | 0.60～0.91 | 0.74 | 0.077 | 10.4 |
| 4 | 30 | 0.65～0.80 | 0.70 | 0.037 | 5.2 |
| 5 | 64 | 0.65～0.80 | 0.70 | 0.038 | 5.5 |
因此，滬寧高速公路的實(shí)踐證明，多碎石瀝青混凝土的表面層構(gòu)造深度完全達(dá)到
對(duì)高速公路瀝青路面表面構(gòu)造深度的要求。
4.3.2 摩擦系數(shù)
由于瀝青面層分段竣工后尚未正式開放交通，面層表面的碎石仍被瀝青膜裹覆，
因此所測(cè)得的摩擦系數(shù)尚不能代表面層的真正摩擦系數(shù)。用擺式儀測(cè)定摩擦系數(shù)，每
200延m一個(gè)斷面，每個(gè)斷面測(cè)左、中、右三個(gè)點(diǎn)的平均值作為該斷面的代表值。檢測(cè)
結(jié)果表示在表10中。表中的數(shù)值已校正成相當(dāng)于英國擺式儀測(cè)得的值。
表面摩擦系數(shù)檢測(cè)結(jié)果表10
| 段號(hào) | 檢測(cè)斷面數(shù) | 統(tǒng)計(jì)特性 | |||
| 范圍 | 平均值 | 標(biāo)準(zhǔn)差 | 偏差系數(shù)(%) | ||
| 1 | 25 | 56～65 | 62 | 2.3 | 3.7 |
| 2 | 23 | 54～65 | 59 | 3.6 | 6.2 |
| 3 | 28 | 57～61 | 59 | 1.0 | 1.7 |
| 4 | 25 | 54～62 | 58 | 2.3 | 3.9 |
| 5 | 25 | 47～56 | 51 | 2.3 | 4.5 |
| 6 | 27 | 49～61 | 53 | 2.7 | 5.1 |
| 7 | 31 | 48～55 | 51 | 1.8 | 3.6 |
| 8 | 31 | 48～57 | 53 | 2.3 | 4.4 |
5 多碎石瀝青混凝土SAC—16與AK—16的比較
前面已介紹SAC—16先后在多條高速公路上的應(yīng)用情況，實(shí)際應(yīng)用里程已超過
600km，而AK—16未見正式報(bào)導(dǎo)曾在高速公路上的應(yīng)用情況，AK—13除“七五”期
間在滬嘉高速公路上鋪過試驗(yàn)路外，也未見正式報(bào)導(dǎo)在其它高速公路上的應(yīng)用情況。
雖然滬嘉高速公路正式開放交通至今已逾8年，但未見試驗(yàn)路在“七五”課題結(jié)束
后的實(shí)際使用情況，特別是表面構(gòu)造深度和摩擦系數(shù)等表面特性的后續(xù)報(bào)導(dǎo)，所以只
能就該試驗(yàn)路的初期表面特性作一比較。
5.1 礦料級(jí)配范圍的比較
SAC—16與AK—16的礦料級(jí)配范圍同列在表11中，以便于比較。表中同時(shí)列有
AK—13的級(jí)配。
SAC—16與AK—16礦料級(jí)配范圍的比較表11
| 名稱 | 通過下列篩孔(mm)的質(zhì)量百分率 | ||||||||||
| 19.0 | 16.0 | 13.2 | 9.50 | 4.75 | 2.36 | 1.18 | 0.600 | 0.300 | 0.150 | 0.075 | |
| SAC—16 AK—16 AK—13A AK—13B |
100 100 |
90～100 90～100 100 100 |
70～90 60～82 90～100 85～100 |
50～70 45～70 60～80 50～70 |
30～50 25～45 30～53 18～40 |
22～37 15～35 20～40 10～30 |
16～28 10～25 15～30 8～22 |
12～23 8～18 10～23 5～15 |
8～18 6～13 7～18 3～12 |
6～13 4～10 5～12 3～9 |
4～8 3～7 4～8 2～6 |
因?yàn)锳K—13的實(shí)際試驗(yàn)是滬嘉高速公路上3km試驗(yàn)路，所以將滬嘉高速公路試驗(yàn)
路實(shí)際采用的兩種級(jí)配組成換算為相應(yīng)的方孔篩通過量列在表12中。
滬嘉高速公路試驗(yàn)路段抗滑表層礦料級(jí)配表12
| 編號(hào) | 路段長 (m) |
通過下列篩孔(mm)的質(zhì)量百分率 | |||||||||
| 16.0 | 13.2 | 9.5 | 4.75 | 2.36 | 1.18 | 0.600 | 0.300 | 0.150 | 0.075 | ||
| 1 | 687 | 100 | 99 | 84 | 51 | 37 | 23.4 | 16.8 | 11.8 | 6.8 | 4.3 |
| 2 | 656 | 100 | 98 | 81 | 51 | 31 | 16.6 | 10.6 | 7.7 | 6.1 | 4.5 |
| 3 | 660 | 100 | 98 | 81 | 51 | 31 | 16.6 | 10.6 | 7.7 | 6.1 | 4.5 |
| 4 | 364 | 100 | 98 | 68 | 39 | 21 | 10.1 | 8.7 | 8.0 | 7.1 | 5.0 |
| 5 | 633 | 100 | 99.7 | 84 | 43 | 27 | 18.2 | 15.3 | 13.4 | 11.8 | 7.3 |
對(duì)比表11和表12的礦料級(jí)配，實(shí)際上4號(hào)試驗(yàn)段的礦料級(jí)配符合AK—13B的級(jí)配范
圍；1、2、3和5號(hào)試驗(yàn)段的礦料級(jí)配基本符合AK—13A的級(jí)配范圍。
現(xiàn)將SAC—16、AK—16、AK—13A和AK—13B的級(jí)配范圍中值列在表13中。
SAC—16與AK—16等級(jí)配范圍中值的比較表13
| 名稱 | 通過下列篩孔(mm)的質(zhì)量百分率 | ||||||||||
| 19.0 | 16.0 | 13.2 | 9.50 | 4.75 | 2.36 | 1.18 | 0.6 | 0.3 | 0.15 | 0.075 | |
| SAC—16 | 100 | 95 | 80 | 60 | 40 | 29.5 | 22 | 17.5 | 13 | 9.5 | 6 |
| AK—16 | 100 | 95 | 71 | 57.5 | 35 | 25 | 17.5 | 13 | 9.5 | 7.0 | 5 |
| AK—13A | 100 | 95 | 70 | 41.5 | 30 | 22.5 | 16.5 | 12.5 | 8.5 | 6 | |
| AK—13B | 100 | 97.5 | 60 | 29 | 20 | 15 | 10 | 7.5 | 6 | 4 | |
表13清楚地表明，AK—16礦料級(jí)配中4.75mm以上碎石含量大于SAC—16，而
2.36mm以下細(xì)料的含量又少于SAC—16，因此，AK—16瀝青混合料的空氣率將明顯大
于SAC—16，瀝青用量將少于SAC—16。其結(jié)果是面層的透水性大，抗疲勞能力較差和
耐久性較差。表13中AK—13A的4.75mm以下各篩孔的通過量卻與SAC—16的很接近。
5.2 滬嘉高速公路試驗(yàn)路抗滑表層瀝青混合料的試驗(yàn)結(jié)果
滬嘉高速公路5個(gè)試驗(yàn)段5種瀝青混合料的馬歇爾試驗(yàn)和抗滑性能檢測(cè)結(jié)果列在表
14中。
滬嘉高速公路試驗(yàn)段的試驗(yàn)結(jié)果表14
| 編號(hào) | 瀝青用量 (%) (油石比) |
穩(wěn)定度 (kN) |
流值 (0.1mm) |
空氣率 (%) |
摩擦系數(shù)(擺值) | 表面構(gòu)造深度(mm) | ||
| 初始值 | 第2個(gè)夏天 | 初始值 | 第2個(gè)夏天 | |||||
| 1 | 5.3 | 7.33 | 35 | 4.8 | 48 | 54 | 0.99 | 0.73 |
| 2 | 5.5 | 8.58 | 38.6 | 6.0 | 50 | 49 | 1.17 | 0.63 |
| 3 | 5.5 | 8.58 | 38.6 | 6.0 | 49 | 51 | 0.80 | 0.62 |
| 4 | 5.0 | 7.13 | 38.1 | 8.3 | 48 | 58 | 2.12 | 1.18 |
| 5 | 4.4 | 6.66 | 28 | 9.6 | 46 | 57 | 2.05 | 1.25 |
表14顯示，初始表面構(gòu)造深度超過1.0mm的三段到第二個(gè)夏天下降得最多，分別
下降46%～39%；而另二段僅下降26%和25%?？梢哉f編號(hào)2、4、5三段表面構(gòu)造深度的
初始值是虛假的。由于混合料的空隙率(即空氣率)大，試驗(yàn)時(shí)砂進(jìn)入混合料內(nèi)部空隙
中，導(dǎo)致砂鋪的面積小，因此所得結(jié)果實(shí)際上是表面構(gòu)造深度和混合料內(nèi)部空隙之
和。開放交通后，逐漸有塵土進(jìn)入混合料內(nèi)部空隙，所以第二個(gè)夏天試驗(yàn)時(shí)，表面構(gòu)
造深度明顯示減小了?？梢灶A(yù)言，再過1～2個(gè)夏天還會(huì)由于內(nèi)部空隙全部堵塞而表面
構(gòu)造深度比其它段(1、2、3段)減小的程度大(第2段在第二個(gè)夏天已與礦料級(jí)配相同
的第3段相同)。因此，以增大空隙率來獲得高表面構(gòu)造深度僅是臨時(shí)的。作為瀝青混
合料來說，與其事后被塵土堵塞空隙和變得空隙率小，不如開始就正規(guī)做成空隙率小
但表面構(gòu)造深度完全達(dá)到要求的混合料。因?yàn)楹笳叩牧W(xué)性能和耐久性都優(yōu)于前者。
75-24-02-01專題曾對(duì)當(dāng)初《瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》GBJ92—86中的中粒式密
級(jí)配瀝青混凝土和滬嘉高速公路所用兩種礦料級(jí)配抗滑表層做了輪轍試驗(yàn)，比較它們
的抗永久形變(或轍槽)能力。摘引其試驗(yàn)結(jié)果于表15中。
滬嘉高速公路瀝青混合料輪轍試驗(yàn)結(jié)果表15
| 瀝青混合料類型 | 條件 | D0(mm) | Ds(次/mm) |
| 中粒式密級(jí)配瀝青混凝土 | 60℃ 不浸水 |
1.3 | 2175 |
| 中粒式半開級(jí)配瀝青混凝土(1∶2)① | 1.5 | 1720 | |
| 中粒式半開級(jí)配瀝青混凝土(1∶3)① | 2.2 | 1183 |
注：①表中(1∶2)和(1∶3)指粒徑0～5mm和5～25mm兩種石料的比例。
就空氣率而言，密級(jí)配瀝青混凝土(1∶2)半開級(jí)配瀝青混凝土＜(1∶3)半開級(jí)配
瀝青混凝土。所得動(dòng)穩(wěn)定度Ds正好相反，密級(jí)配最大，(1∶3)半開級(jí)配最小。它說
明，隨空氣率增大，瀝青混凝土的抗轍槽能力降低。前面已經(jīng)證明，多碎石瀝青混凝
土的抗永久形變能力優(yōu)于密級(jí)配瀝青混凝土，因此，更優(yōu)于半開級(jí)配瀝青混凝土。
源自：中國混凝土網(wǎng)
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