1、1瀝青混合料最佳瀝青用量確定方法研究曹先揚(yáng)1胡釗芳1邵臘庚2（1江西省公路管理局南昌330006）（2長沙理工大學(xué)公路工程學(xué)院長沙410076）摘要：對25種瀝青混合料，采用5種方法確定最佳瀝青用量，試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明：我國現(xiàn)行OAC方法和美國Superpave方法確定的瀝青用量對應(yīng)的體積指標(biāo)均滿足工程要求。兩種方法確定的瀝青用量差值平均僅為0.0368%，說明我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的瀝青混合料最佳瀝青用量確定方法是適合的。關(guān)鍵詞：道路工程；瀝

2、青混合料；瀝青用量；方法0前言瀝青混合料中瀝青的用量對瀝青混合料的使用性能有重要的影響。瀝青用量太大易導(dǎo)致泛油和車轍，瀝青用量太小易出現(xiàn)耐久性問題，如水破壞、瀝青老化等。因此，尋找一種合理的瀝青用量確定方法，使得所確定的瀝青用量適中就顯得尤為關(guān)鍵。為了尋找一種合理的最佳瀝青用量確定方法，結(jié)合交通部《瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》修訂工作，參照目前國內(nèi)外有代表性的五種最佳瀝青用量確定方法進(jìn)行比較。五種最佳瀝青用量確定方法如下：①我國現(xiàn)行規(guī)范的方法

3、：采用OAC1與OAC2的平均值，稱為OAC；②日本的方法（我國以前規(guī)范的方法）：采用各項馬歇爾試驗指標(biāo)都符合規(guī)范要求的瀝青用量范圍的中值（相當(dāng)于現(xiàn)在的OAC2）作為OAC(統(tǒng)一暫稱為OAC2)；③美國MS2原來的方法：求取密度及穩(wěn)定度最大值及空隙率中值（相當(dāng)于4%）相對應(yīng)的3個瀝青用量的平均值（相當(dāng)于我國規(guī)范的OAC1）作為OAC（統(tǒng)一暫稱為OAC1）；④MS21995年版的方法：按空隙率4%確定瀝青用量，由此瀝青用量檢驗各項指標(biāo)是否

4、符合要求，如不符合要求，則采用各項馬歇爾試驗指標(biāo)都符合規(guī)范要求的瀝青用量范圍的中值（相當(dāng)于現(xiàn)在的OAC2）作為OAC（統(tǒng)一暫稱為OAC4）；⑤美國Superpave方法：由空隙率4%確定最佳瀝青用量（統(tǒng)一暫稱為OACsup）［1］；本文主要是引用大量數(shù)據(jù)對這五種方案進(jìn)行比較論證，以確定哪種方案較為合理，為了比較的方便，第④種方法不單獨(dú)比較。1試驗數(shù)據(jù)及統(tǒng)計分析選取近年來7條新建或改建的高等級公路（河南商丘—開封高速公路、京珠段耒陽—宜章

5、高速公路等瀝青面層混合料室內(nèi)馬歇爾試驗數(shù)據(jù)。對每次配合比分別采用OAC1、OAC2、OAC、OACsup四種方法確定瀝青用量（各指標(biāo)要求見表1），并計算各種方法所得瀝青用量對應(yīng)的混合料空隙率、瀝青飽和度值，結(jié)果見表2。指標(biāo)要求表1指標(biāo)空隙率（%）飽和度（%）穩(wěn)定度（KN）流值（0.1mm）要求3—565—75＞7.520—40現(xiàn)行規(guī)范要求空隙率3%～6%，實際上若設(shè)計空隙率為6%的話，假設(shè)現(xiàn)場壓實度達(dá)到97%，那么現(xiàn)場空隙率將達(dá)到9%（

6、有研究證明，空隙率小于8%路面不滲水，而大于8%的話路面將會出現(xiàn)大量滲水），再考慮施工中出現(xiàn)的瀝青混合料攤鋪的不均勻性，局部地方空隙率會更大，空隙率過大，極易出現(xiàn)耐久性問題，如水破壞、瀝青老化、疲勞破壞等等，所以規(guī)范空隙率要求值應(yīng)降低，空隙率在3%~5%范圍內(nèi)是合適的。3總體落在各個區(qū)間（中的概率估計值，可由下式求出：?)1kkaa?kp?＝=－＝－kp???kkaap??＜ξ1???kap?ξ???1???kapξ??????????

7、??ka?????????????1ka數(shù)據(jù)代入，可得計算結(jié)果如下：計算結(jié)果表4kp?（）kkaa1?（－∞，－0.2）（－0.2，0）（0，0.2）（0.2，0.4）（0.4，0.6）（0.6，0.8）（0.8，＋∞]kn0586420kp?0.03070.12080.26920.3150.19350.06010.0107χ2＝npnnrkkk????12125)0107.000601.021935.04315.062692.0812

8、08.050307.00(2512222222???????＝3.3290對＝0.05，自由度，查χ2分布表，可得＝9.488，由于?41???mr)1(21???mr??＝3.329＜9.488，因此接受，可以認(rèn)為這些數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布。所以可取各配比OAC12?:0H)(~2???N與OAC2差值的均值作為OAC1與OAC2的平均差值。檢驗得服從正態(tài)分布后，還可計算期望的水平為95%的置信區(qū)間。??樣本容量=25樣本均值=0.248，

9、修正樣本標(biāo)準(zhǔn)差＝0.24。nXs對1＝0.95，＝0.05，／2＝0.025，1－／2＝0.975，自由度，查t分部表可得?????241??n＝2.0639。)1(21??nt?＝2.0639＝0.099，nst21??2524.0=0.248－0.099=0.149??XT1nst21??=0.2480.099=0.347。??XT2nst21??則的水平為95%的置信區(qū)間為［0.149，0.347］。?對其它OAC1－OACsup

10、、OAC2－OACsup、OAC－OACsup也一樣，各配比差值數(shù)據(jù)均服從正態(tài)分布，不再一一贅述。表3中不同方法所得瀝青用量差值對各配比情況取均值，結(jié)果見表5。不同方法所得瀝青用量差值表5OAC1OAC2OAC1－OACsupOAC2－OACsupOAC－OACsup均值(%)0.2480.160.0880.0368從表5中結(jié)果可看出，OAC1方法求得的瀝青用量最大，較OAC2方法瀝青用量一般要高出0.25%，較OACsup方法瀝青用量

11、要高出0.16%，OAC方法與OACsup方法瀝青用量相差不大，OAC2方法求得的瀝青用量最小。出現(xiàn)上述情況可能是由于以下原因：①OAC1方法求設(shè)計瀝青用量時，空隙率指標(biāo)要求（3～5%）較規(guī)范要求（3~6%）減小了，空隙率中值也減小，空隙率中值對應(yīng)的瀝青用量偏大，因此，OAC1方法求得的瀝青用量偏大了。②OAC2方法求設(shè)計瀝青用量時，飽和度指標(biāo)要求（65～75%）較規(guī)范要求（70～85%）減小了，這就使得OACmax值減小，以致OACm