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瀝青混合料滲透性研究

導(dǎo)讀:灰色關(guān)聯(lián)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、


返回列表 來源：未知 發(fā)布日期：2019-09-24 17:45【大 中 小】
1 引言

隨著我國十三五道路規(guī)劃的落實，國內(nèi)各高速公路與 國省道公路建設(shè)項目增多。 隨之瀝青路面病害也不斷發(fā) 生， 瀝青路面災(zāi)害已成為相關(guān)工作者的主要研究問題。 相關(guān)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(dǎo)。 本文為了研究各因素對瀝青混合料滲透性能的影響 關(guān)系， 設(shè)計相應(yīng)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(guān) 聯(lián)理論，計算各自的灰色關(guān)聯(lián)度。分析其影響程度并深度 挖掘影響機理，力求指導(dǎo)工程實踐。

2 試驗設(shè)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?guī)r，填料選擇石灰?guī)r礦粉，各原材 料的各性能參數(shù)檢測值記錄。
 
2.2 試驗方案設(shè)計
根據(jù)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(shè)置 7.2mm、6.9mm、5.7mm3 種， 瀝青用 量占比利用馬歇爾試驗標(biāo)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(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?？障栋俜直韧ㄟ^表干法檢測獲得，基 質(zhì)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(guī)格為直徑 64mm、 高為 102mm 的圓柱體。 首先在模具內(nèi)側(cè)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(shù)據(jù)進行標(biāo)定，調(diào)節(jié)成 20.0℃試驗條件下 的數(shù)值，為了降低試驗數(shù)據(jù)的偏差，各組試驗數(shù)值檢測時，安設(shè)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(guān)閉。 開放 2、6 號閥門，樣品構(gòu)件下部多出的水經(jīng) 6 號閥 門流凈后方可關(guān)閉。 開放 2、6 號閥門時， 統(tǒng)計開始時刻 t1，量筒內(nèi)初始液面高度值 h1，待結(jié)束后統(tǒng)計結(jié)束時刻 t2 與兩桶內(nèi)液面最后高度值 h2。

3 各影響因素影響關(guān)系分析

3.1 灰色關(guān)聯(lián)度計算
研究中選擇灰色關(guān)聯(lián)分析法完成瀝青混合料滲透性 能因素的分析， 通過關(guān)聯(lián)度數(shù)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(guān)系。

3.2 滲透性影響因素探究
將滲透系數(shù) k 設(shè)定參考數(shù)列， 上述 6 類影響因素設(shè) 置成比較數(shù)列，整理成表 3。 上述 2 類數(shù)列參數(shù)完成無量 綱化處置， 并設(shè)置分辨系數(shù)值 0.50 后求解 6 類因素的關(guān) 聯(lián)系數(shù)值。

4 數(shù)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(guān)聯(lián) 性。 油石比例過大會釋放大量自由瀝青，充斥在連通空隙 內(nèi)，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(dāng)?shù)挠褪壤枰獫M足無自 由瀝青與滲透性的雙重要求。 經(jīng)過對灰色關(guān)聯(lián)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。

5 結(jié)論

本文為了研究各因素對瀝青混合料滲透性能的影響 關(guān)系，設(shè)計相應(yīng)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(guān)聯(lián)理論，計 算各自的灰色關(guān)聯(lián)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(jié)論：
(1)灰色關(guān)聯(lián)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(xué)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(guān)聯(lián)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(nèi)部連通空隙來實現(xiàn)， 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。