第1期(总第140期)2003年2月20日华东公路EASTCHINAHIGHWAYNo．1(TotalNo．140)February2003文章编号：1001—7291(2003)0l一0078—04文献标识码：B沥青邀舍料旋转压实成型与马氏制件的毙较郁炳生，金涛，钱喜红，马志刚，陈兴伟，王宇辉，马卫民，黄文(1．苏州市交通工程管理处，江苏苏州215000；2．同济大学道路与交通工程教育部重点试验室，上海市200092)摘要：通过旋转压实仪和马氏击实效果的大量试验比较分析，建立了旋转压实和马氏试件间空隙率和用油量的关系，并对拌和厂混合料的旋转压实试验结果进行了分析。关键词：旋转压实仪；马歇尔；空隙率；用油量美国SHRP所制定的Superpave设计方法规定：沥青混合料试件的制备必须采用旋转压实仪，这是有其原因的。由于当代高速公路上交通量不断增大，车辆轮胎荷载进一步提高，使得马歇尔击实仪不再能提供模拟现实路面使用状态下的各种性能。马歇尔击实仪的击实功作用不够。单纯增加击实次数并不能提高压实效果，而且有时还会使石料产生击碎现象。从力学分析的角度，施工和使用状态下的路面受到车轮的碾压作用而很少受到撞击作用，而旋转压实仪的压实过程较接近路面的实际压实状态，压实的程度可以达到最大理论密度的98％以上，并且成型时可以通过压实次数或者试件高度等模式进行控制，并能采集每压实一次时的试件高度，以便对沥青混合料的体积特性进行评价。正是由于旋转压实仪具有较好的模拟性和数据采集的便利性，使得它成为沥青混合料制件中较理想的压实工具。但与此同时这些设备的价格昂贵，如旋转压实仪通常要4万美元左右，这除了少数研究单位有实力购置以外，想要在广大的设计和施工单位加以推广显然在短期内难以实现。而马歇尔击实仪由于价格便宜和携带方便，加上在长期的使用过程中积累了很多经验，在设计和施工单位中得到了广泛的推广。因此可供选择的措施之一就是通过旋转压实仪和马氏击实效果的大量试验比较分析，在其间建立起一种沟通的方法，以便于Superpave成果的精华在国内更快地推广，使修出的路面耐久，基本上不渗水，具有较高的抗车辙、抗疲劳开裂的能力。l旋转压实与马氏试件空隙率及用油量的关系本论文对某Sup一19级配在相同沥青含量(P6}收稿日期：2002．11．11修回日期：2002-12-29=4％，4．3％二种)的条件下，分别进行了马氏击实和旋转压实的试验，试件直径采用15cm和10cm两种。SHRP方法规定试件采用的直径为15cm，考虑到马氏试件的直径为10cm，为了便于比较，增加10cm这种直径。根据Superpave“室内试验应与工地情况相同”的原则，因“理论计算时假定试件为平滑圆柱体，而实际试件表面不平整会引起试件体积稍小于平滑圆柱体体积，因而对试件密度要进行修正”。Superpave还曾规定，试件两端部必须锯去6mm的高度后再进行测试。考虑到马氏试件的端部是不锯掉的，因此本试验中对旋转压实试件采用锯去与不锯去两种方法进行比较。旋转压实仪压实后，通过计算机打印出每一旋转次数时的试件高度。据此结果可按试件的直径和高度及混合料的质量估算出每一次旋转压实后的试件密度(毛体积密度)，然后再根据试件实测密度对上述毛体积密度进行修正，得出修正后不同旋转次数下的密度。试验结果见表1及图1、图2。表l旋转压实马氏击实试件试验结果汇总直径端部(cm)状况沥青％cmm含量N韧始N设计N最大：9：l25：205要达到4％标准压实⋯空隙率所次数(125次)—鱼奎照空一需的压实下的空隙套耋主次数率(表干法)％％％未切除端部切除端部未切除端部切除端部4384．495．897．3484395．I96．54384．4595．95975484．3595．596943853953596．95483．594．69643858595．69765483．9595059664．2434．95．24．054．3455．24．65435．45．24．44．34．955．2维普资讯http://www.cqvip.com2003年第1期郁炳生，金涛，钱喜红等：沥青混合料旋转压实成型与马氏制件的比较一79一!^0枣；-4-43蠼2毯104荡．05[1吗a'氏31l4案．651l荡4．44．：3沥青含量(％)图1旋转压实与马氏击实试件空隙率(表干法)比较(P6=4．3％)示意图2旋转压实与马氏击实试件空隙率(表干法)比较(P6=4．0％)示意从上述试验结果中可得以下结论。(1)当旋转压实试件两端未锯除时，在...
