摘 要：
本文利用法国标准对直投式高模量沥青混合料进行沥青混合料配合比设计以及路用性能试验。研究表明：添加高模量剂后，沥青混合料性能大大提高。使直投式高模量沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和抗疲劳性均达到设计要求沥青网sinoasphalt.com。直投式高模量沥青混合料应用于高速公路面层的铺筑是可行的，具有广泛的应用前景。
关键词：直投式高模量；沥青混合料；全厚式沥青路面；配合比设计
全厚式沥青混凝土路面是一种厚层沥青混凝土路面结构，一般直接修筑在路基上。全厚式沥青路面相较于传统的半刚性基层沥青混凝土路面，总厚度更为轻薄，不仅能够有效降低建设成本，而且显著减少了疲劳裂缝的出现概率。一旦发生破坏，其影响主要集中于路面结构的表面层，易于维护和修复 [1]。因此，全厚式沥青路面因其卓越的耐久性，受到业界广泛的认可与推崇，成为了长寿命路面的理想选择。法国等国家都纷纷开展了全厚式长寿命路面的研究及应用，并且都取得了良好的成绩 [2]。直投式高模量沥青混合料（以下简称 GAC-20）因其良好的骨架效果，抗疲劳、抗渗、抗车辙性能优异，适用于高温多雨地区的高速公路中面层铺装 [3]。GAC-20 在法国乃至欧洲已经得到广泛应用和验证。想要将 GAC-20 应用于全厚式沥青混凝土路面，需要对其路用性能进行验证，而目前在国内未见大量的相关应用及研究。因此，为探寻 GAC-20 的性能，本文将利用《法国沥青混合料设计指南》试验方法进行沥青混合料配合比设计以及路用性能试验等。
1 室内试验
本试验选用 70# 基质沥青，集料为公称最大粒径20 mm 石灰岩，高模量剂为法国 PR INDUSTRIE 公司生产的 PR MODULUS 沥青混合料高模量改性剂（掺量0.4%）。采用法国高模沥青混合料测试方法进行试验，具体设计过程如图 1 所示：
沥青的各项技术指标根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011 的试验要求分别进行了测试。试验结果见表 1，该沥青的各项指标均符合规范规定。
2 沥青混合料配合比设计
2.1 原材料试验
集料中，粒径 3~5 mm 和 0~3 mm 两档料的粉料过多，因此集料筛分前进行了反复水洗，以去除过多的粉料。沥青混合料合成级配结果如图 2 所示。
2.2 级配调试
2.2.1 旋转压实原理
旋转压实原理：在圆柱形模具中放入沥青混合料，按照一定角度和速率将混合料在模具中进行旋转压实，测试时需要确保有足够的压实温度。在压实过程中混合料同时受到旋转所产生的剪切力以及静压力的影响，如图 3 所示。
2.2.2 空隙率计算
法国空隙率计算公式如式（1）所示：
2.3 确定沥青含量
分别采用沥青含量 4.6%、4.8% 和 5.0% 进行法国旋转压实成型，测量空隙率，选取最佳沥青含量。试样按法国标准空隙率测定，结果见表 2，我国标准空隙率的测定和结果如表 3 所示。
在法国的混合料设计中，通过丰度系数 K 来控制胶结料的用量。要求丰度系数 K 应大于 3.4。同时综合考虑经济性，K 根据式（2）和式（3）计算：
3 直投式高模量沥青混合料路用性能评价
3.1 水稳定性
水稳定性检测采用法国沥青混合料设计方法，采用多列士测试（EN 12697-12）。抗压强度再根据试验中试件破坏荷载的最大值进行测算。混合料的抗水损害性能为浸水后强度 r 和无浸水强度 R 之间的强度比。计算抗压强度比 ITSR，根据下面的公式（4）：
从图 4 中可以看到，两组试件在三万次变形时变形率 Pi 都小于 7.5%，可以得出沥青混合料在加入高模量剂后，高温稳定性良好。
3.3 梯形梁疲劳性能
根据法国梯形梁疲劳试验方法进行试验，所得的梯形梁两点疲劳测试结果见表 6：
根据法国标准要求，沥青混合料的疲劳寿命应大于106/ 次，加入高模量剂的 GAC-20 沥青混合料均符合规范要求。因此可证明，加入高模量剂的 GAC-20 沥青混合料抗疲劳性能良好。
4 结论
本文利用法国标准对一种适用于全厚式直投式高模量沥青混合料进行了沥青混合料配合比设计以及其一系列路用性能试验研究，结果表明：
（1）GAC-20 沥青混合料的水敏感性指标 ITSR 为92.3%，高于典型沥青混合料的通用水平，满足设计使用要求；
（2）GAC-20 沥青混合料在 60℃条件下车辙试验的变形率 Pi 小于 7.5%，满足设计使用要求；
（3）GAC-20 沥青混合料疲劳寿命大于 106/ 次，满足设计使用要求；
综上，将 GAC-20 沥青混合料应用于高速公路面层的铺筑是可行的，具有广泛的应用前景。
参考文献：
[1] 刘锋 , 李刚 , 丁小军 . 法国规范体系下全厚式沥青混凝土路面结构设计方法 [J]. 公路 ,2008,(09):139-142.
[2] 张扬 . 全厚式长寿命路面的龙江“首秀”[J]. 中国公路 ,2023 (20):53-55.
[3] 刘志清 . 直投式高模量改性沥青混合料的应用与适应性分析 [J]. 工程技术研究 ,2021,6(16):137-138.
原创作者：邓陈记 1，霍斌 1，刘姗 2，张晓萌 2，徐希忠 2，吴文娟 2，1. 安徽省交通控股集团有限公司，安徽 合肥 230041；2. 山东省交通科学研究院