瀝青混合料滲透性研究

導讀:灰色關聯度能夠客觀反映 6 個影響因素的影響程度； 6個影響因素的影響程度由高到低排序為：空隙百分比、2.36mm 篩孔通過百分比、級配最大粒徑、油石比例、0.075 mm 篩孔通過百分比、

來源：未知發布日期：2019-09-24 17:45【大中小】

1 引言

隨著我國十三五道路規劃的落實，國內各高速公路與國省道公路建設項目增多。隨之瀝青路面病害也不斷發生，瀝青路面災害已成為相關工作者的主要研究問題。相關研究表明水侵害是瀝青路面主要病害，瀝青混合料的滲透性能成為解決瀝青路面病害的決定性因素。研究有哪些因素影響瀝青混合料滲透性能及影響機理可為瀝青路面病害防治提供指導。本文為了研究各因素對瀝青混合料滲透性能的影響關系，設計相應試驗。選取瀝青針入度、瀝青占比、 2.36mm 篩孔通過百分比、0.075mm 篩孔通過百分比、級配最大粒徑與空隙百分比等 6 個影響因素，借助灰色關聯理論，計算各自的灰色關聯度。分析其影響程度并深度挖掘影響機理，力求指導工程實踐。

2 試驗設計

2.1 原材料介紹
試驗瀝青選擇 AH-70 號(I)、AH-70 號(II)與 SBS 改性瀝青，集料選擇石灰巖，填料選擇石灰巖礦粉，各原材料的各性能參數檢測值記錄。

2.2 試驗方案設計
根據之前研究成果，上海昌吉析瀝青針入度分析儀主要分析瀝青針入度、瀝青占比、2.36mm 篩孔通過百分比、0.075mm 篩孔通過百分比、級配最大粒徑與空隙百分比 6 個變化因素的影響作用。其中瀝青針入度設置 7.2mm、6.9mm、5.7mm3 種，瀝青用量占比利用馬歇爾試驗標定。礦料級配種類包括 AC13.0、AC-16.0、AC-20.0、SMA-13.0 等 4 種。單個種類級配選用 2 條級配曲線，具體情況見圖 1。各級配曲線全部達到相應技術標準。空隙百分比通過表干法檢測獲得，基質瀝青混合料相對密度理論最大值通過真空密封法檢測獲得，改性瀝青混合料相對密度理論最大值通過計算法檢測獲得。

2.3 滲透試驗介紹
制備馬歇爾試驗樣品，其規格為直徑 64mm、高為 102mm 的圓柱體。首先在模具內側涂抹均勻的一層防水涂層，然后利用自主研制的變水頭滲透儀(圖 2)完成試驗。最后對試驗數據進行標定，調節成 20.0℃試驗條件下的數值，為了降低試驗數據的偏差，各組試驗數值檢測時，安設好試驗儀器。將 2、6 號閥門開放，通過 8 號管加水到 1 號量筒中，至指定高度后將 2、6 號閥門關閉。開放 2、6 號閥門，樣品構件下部多出的水經 6 號閥門流凈后方可關閉。開放 2、6 號閥門時，統計開始時刻 t1，量筒內初始液面高度值 h1，待結束后統計結束時刻 t2 與兩桶內液面最后高度值 h2。

3 各影響因素影響關系分析

3.1 灰色關聯度計算
研究中選擇灰色關聯分析法完成瀝青混合料滲透性能因素的分析，通過關聯度數值大小來表征自變量和因變量直接的緊密性，尤其擅長于分析多因素、非線性的因素間關系。

3.2 滲透性影響因素探究
將滲透系數 k 設定參考數列，上述 6 類影響因素設置成比較數列，整理成表 3。上述 2 類數列參數完成無量綱化處置，并設置分辨系數值 0.50 后求解 6 類因素的關聯系數值。

4 數值分析探討

油石比例通過連通空隙的大小變化來影響混合料的滲透性。油石比例同連通空隙比例具有很好的線性關聯性。油石比例過大會釋放大量自由瀝青，充斥在連通空隙內，從而造成混合料滲透性減小。油石比例很小引起瀝青脫落，滲透性能上升。所以適當的油石比例需要滿足無自由瀝青與滲透性的雙重要求。經過對灰色關聯度比較能夠得出：針入度基本不影響瀝青混合料的滲透性，而結構特征很大程度上影響著混合料的滲透性。由于針入度僅影響瀝青的軟硬性與抗剪切性，所以基本不影響混合料的結構。

5 結論

本文為了研究各因素對瀝青混合料滲透性能的影響關系，設計相應試驗。選取瀝青針入度、瀝青占比、2.36mm 篩孔通過百分比、0.075mm 篩孔通過百分比、級配最大粒徑與空隙百分比等 6 個主要因素，借助灰色關聯理論，計算各自的灰色關聯度。分析其影響程度并深度挖掘影響機理。最后得到如下 3 個重要結論：
(1)灰色關聯度的計算能夠客觀反映 6 個影響因素的影響程度，可作為一項科學有效方法分析瀝青混合料滲透性能影響因素影響程度。
(2) 通過灰色關聯度的計算分析，最后得到選用的 6 個影響因素的影響程度由高到低排序為：空隙百分比、 2.36mm 篩孔通過百分比、級配最大粒徑、油石比例、0.075 mm 篩孔通過百分比、瀝青針入度。其中前 5 個因素影響十分顯著，僅針入度因素基本不影響瀝青混合料滲透性。
(3)深度挖掘 6 個影響因素的影響機理，全部通過改變混合料內部連通空隙來實現，因此可推斷空隙比例是影響瀝青混合料滲透性能的決定因素。

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瀝青混合料滲透性研究

導讀:灰色關聯度能夠客觀反映 6 個影響因素的影響程度； 6個影響因素的影響程度由高到低排序為：空隙百分比、2.36mm 篩孔通過百分比、級配最大粒徑、油石比例、0.075 mm 篩孔通過百分比、

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