沥青混合料渗透性研究

导读:灰色关联度能够客观反映 6 个影响因素的影响程度； 6个影响因素的影响程度由高到低排序为：空隙百分比、2.36mm 筛孔通过百分比、级配最大粒径、油石比例、0.075 mm 筛孔通过百分比、

来源：未知发布日期：2019-09-24 17:45【大中小】

1 引言

随着我国十三五道路规划的落实，国内各高速公路与国省道公路建设项目增多。随之沥青路面病害也不断发生，沥青路面灾害已成为相关工作者的主要研究问题。相关研究表明水侵害是沥青路面主要病害，沥青混合料的渗透性能成为解决沥青路面病害的决定性因素。研究有哪些因素影响沥青混合料渗透性能及影响机理可为沥青路面病害防治提供指导。本文为了研究各因素对沥青混合料渗透性能的影响关系，设计相应试验。选取沥青针入度、沥青占比、 2.36mm 筛孔通过百分比、0.075mm 筛孔通过百分比、级配最大粒径与空隙百分比等 6 个影响因素，借助灰色关联理论，计算各自的灰色关联度。分析其影响程度并深度挖掘影响机理，力求指导工程实践。

2 试验设计

2.1 原材料介绍
试验沥青选择 AH-70 号(I)、AH-70 号(II)与 SBS 改性沥青，集料选择石灰岩，填料选择石灰岩矿粉，各原材料的各性能参数检测值记录。

2.2 试验方案设计
根据之前研究成果，上海昌吉析沥青针入度分析仪主要分析沥青针入度、沥青占比、2.36mm 筛孔通过百分比、0.075mm 筛孔通过百分比、级配最大粒径与空隙百分比 6 个变化因素的影响作用。其中沥青针入度设置 7.2mm、6.9mm、5.7mm3 种，沥青用量占比利用马歇尔试验标定。矿料级配种类包括 AC13.0、AC-16.0、AC-20.0、SMA-13.0 等 4 种。单个种类级配选用 2 条级配曲线，具体情况见图 1。各级配曲线全部达到相应技术标准。空隙百分比通过表干法检测获得，基质沥青混合料相对密度理论最大值通过真空密封法检测获得，改性沥青混合料相对密度理论最大值通过计算法检测获得。

2.3 渗透试验介绍
制备马歇尔试验样品，其规格为直径 64mm、高为 102mm 的圆柱体。首先在模具内侧涂抹均匀的一层防水涂层，然后利用自主研制的变水头渗透仪(图 2)完成试验。最后对试验数据进行标定，调节成 20.0℃试验条件下的数值，为了降低试验数据的偏差，各组试验数值检测时，安设好试验仪器。将 2、6 号阀门开放，通过 8 号管加水到 1 号量筒中，至指定高度后将 2、6 号阀门关闭。开放 2、6 号阀门，样品构件下部多出的水经 6 号阀门流净后方可关闭。开放 2、6 号阀门时，统计开始时刻 t1，量筒内初始液面高度值 h1，待结束后统计结束时刻 t2 与两桶内液面最后高度值 h2。

3 各影响因素影响关系分析

3.1 灰色关联度计算
研究中选择灰色关联分析法完成沥青混合料渗透性能因素的分析，通过关联度数值大小来表征自变量和因变量直接的紧密性，尤其擅长于分析多因素、非线性的因素间关系。

3.2 渗透性影响因素探究
将渗透系数 k 设定参考数列，上述 6 类影响因素设置成比较数列，整理成表 3。上述 2 类数列参数完成无量纲化处置，并设置分辨系数值 0.50 后求解 6 类因素的关联系数值。

4 数值分析探讨

油石比例通过连通空隙的大小变化来影响混合料的渗透性。油石比例同连通空隙比例具有很好的线性关联性。油石比例过大会释放大量自由沥青，充斥在连通空隙内，从而造成混合料渗透性减小。油石比例很小引起沥青脱落，渗透性能上升。所以适当的油石比例需要满足无自由沥青与渗透性的双重要求。经过对灰色关联度比较能够得出：针入度基本不影响沥青混合料的渗透性，而结构特征很大程度上影响着混合料的渗透性。由于针入度仅影响沥青的软硬性与抗剪切性，所以基本不影响混合料的结构。

5 结论

本文为了研究各因素对沥青混合料渗透性能的影响关系，设计相应试验。选取沥青针入度、沥青占比、2.36mm 筛孔通过百分比、0.075mm 筛孔通过百分比、级配最大粒径与空隙百分比等 6 个主要因素，借助灰色关联理论，计算各自的灰色关联度。分析其影响程度并深度挖掘影响机理。最后得到如下 3 个重要结论：
(1)灰色关联度的计算能够客观反映 6 个影响因素的影响程度，可作为一项科学有效方法分析沥青混合料渗透性能影响因素影响程度。
(2) 通过灰色关联度的计算分析，最后得到选用的 6 个影响因素的影响程度由高到低排序为：空隙百分比、 2.36mm 筛孔通过百分比、级配最大粒径、油石比例、0.075 mm 筛孔通过百分比、沥青针入度。其中前 5 个因素影响十分显著，仅针入度因素基本不影响沥青混合料渗透性。
(3)深度挖掘 6 个影响因素的影响机理，全部通过改变混合料内部连通空隙来实现，因此可推断空隙比例是影响沥青混合料渗透性能的决定因素。

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沥青混合料渗透性研究

导读:灰色关联度能够客观反映 6 个影响因素的影响程度； 6个影响因素的影响程度由高到低排序为：空隙百分比、2.36mm 筛孔通过百分比、级配最大粒径、油石比例、0.075 mm 筛孔通过百分比、

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