关键词：超薄罩面；多孔沥青混合料；配合比设计

0 引言

1试验原材料

２．１ 最佳级配的选择

２．１．１ 矿料级配设计

依据以往工程及排水沥青混合料设计经验，沥青膜厚度取１２μｍ 计算初步油 石 比，多孔沥青混合料油石比初选 ７％，外掺混合料质量０．３％的聚酯纤维。空隙率１２％～１５％，目 标 空隙率１３．５％，选取５种级配（粗、中、细），通过调整２．３６ｍｍ 筛孔通过 率 ±１．５％、４．７５ ｍｍ 筛 孔 通 过 率 ±０．５％ 进 行 级 配 试配，如表５和图１所示。

２．１．２ 合成级配优选

初选５种级配，室内成型马歇尔试件，综合分析空隙率、马歇尔稳定度和劈裂强度测试结果，优选最佳级配。

从表５、图 ２、图 ３可以分析 出，超薄罩面多孔沥青混合料空隙率 随 着２．３６ｍｍ 筛孔通过率的增大而逐渐减小，主 要 是增加的细集料与沥青形成胶浆逐渐填充骨架间的空隙；空隙率随着４．７５ｍｍ 筛孔通过率的增加，呈先增大后减小趋势，主 要是４．７５ｍｍ 筛孔通过率的增大干涉了５～１０ｍｍ 集料骨架，使得集料骨架重新排列，但４．７５ｍｍ 筛孔通过率继续增加，填 充了骨架空隙。

基于沥青混合料体积参数和劈裂强度力学指标对合成 级配进行对比分析，选择最优级配，见表６。

结合表６测试 结 果，ＪＰ４空 隙 率１３．７６％与目标空隙率接近，且马歇尔稳定 度 值 最 大，劈 裂 强 度 较 高，级 配 良 好，ＪＰ４级配作为最优级配。

２．２ 最佳油石比的选择

依据以往工程及排水沥青混合料设计经验，沥青膜厚度取１２μｍ 计算初步油石比，多孔沥青混合料油石比预估为６．８％，变化沥 青 用 量±０．２％，初 选５种 油 石 比。从工作性能和力学性能两个方面，选择空隙率、析漏、飞散３个工作性能参数和马歇尔稳定度、高温动稳定度、低温弯拉应变和弯拉强度４个 力学性能指标综合分析，优选最佳油石比，探究最佳油石比的选择方案（图４～图９，表７）。

通过对析漏试验、空隙率和飞散试验结果绘制成图，以混合料飞散 损 失 结 果 曲 线 拐 点 对 应 的 油 石 比 为 最 小 油石比（ＯＡＣ１），以沥青析漏损失曲线拐点对应的油石比为最大油石比（ＯＡＣ２）；以混合料动稳定度曲线拐点对应的油石比为ＯＡＣ３，马歇尔稳定度和低温最大弯拉应变的最大值分别为ＯＡＣ４和 ＯＡＣ５，最佳油石 比 ＯＡＣ取 ＯＡＣ１～ＯＡＣ５平 均 值，且选择试件表面无沥青析出，试件空隙率与目标空隙率接近。

ＯＡＣ＝ （ＯＡＣ１＋ＯＡＣ２＋ＯＡＣ３＋ＯＡＣ４＋ＯＡＣ５）／５＝（６．６５＋６．９５＋６．９＋６．８＋６．８）／５＝６．８２通过计算分析，油石比计算平均值为６．８２％，取 整 油 石 比为６．８％ 。油 石 比 为６．８％ 的多孔沥青混合料高温稳定性优 、低温抗裂性能好，且试件表面无沥青析出，试件空隙率１３．８１％与目标空隙率接近。因此，综合性能与经济性，选择６．８％作为最佳油石比。

超薄罩面多孔沥青混合料规模化施工前，选 择 了２０００ｍ作为试验段，对沥青拌合站生产的多孔沥青混合料进行黑料抽样测试与验证。通过对比分析，沥青拌合站生产的多孔沥青混合料与室内配合比设计结果相近，见表８。

本文从多孔沥青混合料配合比设计方法方面对超薄罩面进行了探讨，对比分析矿料级配、油石比对多孔沥青混合料体积参数、路用性能和力学性能的影响规律，总结分析多孔沥青混合料配合比设计流程与方法，愿能对同类项目设计与施工有一定的启发。

［１］ 中华人民共和国交通运输部．公路工程沥青及沥青混合料试 验规程：ＪＴＧＥ２０—２０１１［Ｓ］．北京：人民交通出版社，２０１１．

［２］ 罗幸平．超薄磨 耗 层（ＮｏｖａＣｈｉｐ）在京珠北高速公路预防性养护中的应用［Ｄ］．广州：华南理工大学，２０１０．

［３］ 张姝为．多孔隙沥青混凝土试验研究［Ｊ］．公路交通科技（应用技术版），２００８，４（９）：９７－９９，１０７．

［４］ 陈灿，段 靖 轩，邹 尚 缙，等．薄层多孔沥青路面抗滑性能研究［Ｊ］．现代交通与冶金材料，２０２３，３（１）：２－８．

［５］ 虞将苗，杨倪坤，于华洋．道路高性能沥青超薄磨耗层技术研究与应用 现 状 ［Ｊ］．中 南 大 学 学 报 （自 然 科 学 版），２０２１，５２（７）：２２８７－２２９８．

［６］ 王雪莲，黄晓明，陈泳陶．基于离散元法多孔沥青混合料空隙衰变数值分析［Ｊ］．武汉理工大学学报，２０１８，４０（９）：３９－４５

关键词：超薄罩面；多孔沥青混合料；配合比设计

0 引言

1试验原材料

２．１ 最佳级配的选择

２．１．１ 矿料级配设计

依据以往工程及排水沥青混合料设计经验，沥青膜厚度取１２μｍ 计算初步油 石 比，多孔沥青混合料油石比初选 ７％，外掺混合料质量０．３％的聚酯纤维。空隙率１２％～１５％，目 标 空隙率１３．５％，选取５种级配（粗、中、细），通过调整２．３６ｍｍ 筛孔通过 率 ±１．５％、４．７５ ｍｍ 筛 孔 通 过 率 ±０．５％ 进 行 级 配 试配，如表５和图１所示。

２．１．２ 合成级配优选

初选５种级配，室内成型马歇尔试件，综合分析空隙率、马歇尔稳定度和劈裂强度测试结果，优选最佳级配。

从表５、图 ２、图 ３可以分析 出，超薄罩面多孔沥青混合料空隙率 随 着２．３６ｍｍ 筛孔通过率的增大而逐渐减小，主 要 是增加的细集料与沥青形成胶浆逐渐填充骨架间的空隙；空隙率随着４．７５ｍｍ 筛孔通过率的增加，呈先增大后减小趋势，主 要是４．７５ｍｍ 筛孔通过率的增大干涉了５～１０ｍｍ 集料骨架，使得集料骨架重新排列，但４．７５ｍｍ 筛孔通过率继续增加，填 充了骨架空隙。

基于沥青混合料体积参数和劈裂强度力学指标对合成 级配进行对比分析，选择最优级配，见表６。

结合表６测试 结 果，ＪＰ４空 隙 率１３．７６％与目标空隙率接近，且马歇尔稳定 度 值 最 大，劈 裂 强 度 较 高，级 配 良 好，ＪＰ４级配作为最优级配。

２．２ 最佳油石比的选择

依据以往工程及排水沥青混合料设计经验，沥青膜厚度取１２μｍ 计算初步油石比，多孔沥青混合料油石比预估为６．８％，变化沥 青 用 量±０．２％，初 选５种 油 石 比。从工作性能和力学性能两个方面，选择空隙率、析漏、飞散３个工作性能参数和马歇尔稳定度、高温动稳定度、低温弯拉应变和弯拉强度４个 力学性能指标综合分析，优选最佳油石比，探究最佳油石比的选择方案（图４～图９，表７）。

通过对析漏试验、空隙率和飞散试验结果绘制成图，以混合料飞散 损 失 结 果 曲 线 拐 点 对 应 的 油 石 比 为 最 小 油石比（ＯＡＣ１），以沥青析漏损失曲线拐点对应的油石比为最大油石比（ＯＡＣ２）；以混合料动稳定度曲线拐点对应的油石比为ＯＡＣ３，马歇尔稳定度和低温最大弯拉应变的最大值分别为ＯＡＣ４和 ＯＡＣ５，最佳油石 比 ＯＡＣ取 ＯＡＣ１～ＯＡＣ５平 均 值，且选择试件表面无沥青析出，试件空隙率与目标空隙率接近。

ＯＡＣ＝ （ＯＡＣ１＋ＯＡＣ２＋ＯＡＣ３＋ＯＡＣ４＋ＯＡＣ５）／５＝（６．６５＋６．９５＋６．９＋６．８＋６．８）／５＝６．８２通过计算分析，油石比计算平均值为６．８２％，取 整 油 石 比为６．８％ 。油 石 比 为６．８％ 的多孔沥青混合料高温稳定性优 、低温抗裂性能好，且试件表面无沥青析出，试件空隙率１３．８１％与目标空隙率接近。因此，综合性能与经济性，选择６．８％作为最佳油石比。

超薄罩面多孔沥青混合料规模化施工前，选 择 了２０００ｍ作为试验段，对沥青拌合站生产的多孔沥青混合料进行黑料抽样测试与验证。通过对比分析，沥青拌合站生产的多孔沥青混合料与室内配合比设计结果相近，见表８。

本文从多孔沥青混合料配合比设计方法方面对超薄罩面进行了探讨，对比分析矿料级配、油石比对多孔沥青混合料体积参数、路用性能和力学性能的影响规律，总结分析多孔沥青混合料配合比设计流程与方法，愿能对同类项目设计与施工有一定的启发。

［１］ 中华人民共和国交通运输部．公路工程沥青及沥青混合料试 验规程：ＪＴＧＥ２０—２０１１［Ｓ］．北京：人民交通出版社，２０１１．

［２］ 罗幸平．超薄磨 耗 层（ＮｏｖａＣｈｉｐ）在京珠北高速公路预防性养护中的应用［Ｄ］．广州：华南理工大学，２０１０．

［３］ 张姝为．多孔隙沥青混凝土试验研究［Ｊ］．公路交通科技（应用技术版），２００８，４（９）：９７－９９，１０７．

［４］ 陈灿，段 靖 轩，邹 尚 缙，等．薄层多孔沥青路面抗滑性能研究［Ｊ］．现代交通与冶金材料，２０２３，３（１）：２－８．

［５］ 虞将苗，杨倪坤，于华洋．道路高性能沥青超薄磨耗层技术研究与应用 现 状 ［Ｊ］．中 南 大 学 学 报 （自 然 科 学 版），２０２１，５２（７）：２２８７－２２９８．

［６］ 王雪莲，黄晓明，陈泳陶．基于离散元法多孔沥青混合料空隙衰变数值分析［Ｊ］．武汉理工大学学报，２０１８，４０（９）：３９－４５