７８一 文章编号：１６７３—６０５２（２０１４）０５—００７８—０３ 北 方 交 通 中图分类号：Ｕ４１６ 文献标识码：Ｂ ２０１４年第５期 基于路用性能的沥青混合料技术指标分析 阎 岩 （辽宁省高等级公路建设局沈阳市ｌ１０００５） 摘要：选取０．０７５ｍｍ筛孔通过率、４．７５ｒａｍ筛孔通过率、油石比、空隙率、最初压实度五种沥青混合料技术指 标作为影响因素，考察它们与路面高温性能、低温性能、水稳定性能指标之间的关系。采用灰色关联度分析了路面 性能指标与沥青混合料技术指标之间的关系。研究表明：影响路面抗水损害性能最大的是空隙率，影响路面高温 性能的主要因素有粗集料筛孔通过率、油石比和空隙率，影响路面低温性能的主要因素是油石比。 关键词：沥青混合料；路用性能；灰色关联度 １ 引言 率（矿粉用量），作为表征集料级配的参数，而忽略 沥青混合料的诸多技术指标都会影响到路面质 量，如油石比、筛孔通过率等，在考察它们对路面质 量的影响时，如果全部纳入考察范围，将会大大增加 其它孔径的筛孔通过率。 （２）油石比，为混合料中沥青与集料（即矿粉、 碎石）的质量比，被普遍认为是影响路面性能的关 键指标。粉胶比，混合料中矿粉质量与沥青质量的 比。粉胶比和油石比及０．０７５ｒａｍ筛孔通过率是直 工作量，不易突出主要矛盾，因此有必要对诸多因素 进行筛选，剔除其中非的变量，或对繁杂的数据 进行适当简化。在选择参数的时候，应首先考虑参 接相关的，考虑到实际试验中获取数据的难易度和 数据的完整性，采用油石比和０．０７５ｒａｍ筛孔通过率 作为主要考察因素。 （３）最初压实度，为混合料在最初压实状态的 压实度，压实度＝试件密度／最大理论密度×１００。 压实状态分为最初压实状态、设计压实状态和最大 数应能反映沥青路面的结构信息，并保持相互。 在此基础上，可适当减少次要影响因素的数量，利于 突出最关键因素。 ２沥青混合料技术影响指标 （１）筛孑Ｌ通过率，为集料中能够通过直径大小 不同的各种筛孔的各部分的质量占集料总质量的比 例，是反映集料粗细程度及大小搭配情况的指标。 例如通过直径为０．６ｒａｍ圆孔的集料部分占集料的 百分比可能是１０．１％；通过直径为４．７５ｍｍ圆孔的 压实状态。最初压实状态的压实度为经过少数几次 碾压后的压实度。最大压实度，混合料试件成型时 达最大压实状态时的压实度。一般应达到或略超过 设计压实度。 集料部分占集料的百分比可能是４３．９％；通过直径 为１９ｒａｍ圆孑Ｌ的集料部分占集料的百分比可能是 ９９％。４．７５ ｍｌｑｑ一般认为是粗细集料的分界点， ４．７５ ｒｏｔ／１筛孔通过率反映了粗细集料的比例，它决 定了混合料的结构特点。从分散系角度，细集料多 少决定了细分散系在混合料中的比例。矿粉与沥青 形成微分散系，而０．０７５ ｍｍ筛孔通过率（矿粉用 量）决定了微分散系的比例。粉胶比反映了微分散 系的品质，也间接反映了细分散系的质量。综合考 虑，选择４．７５ １ＴＩＩＴＩ筛孔通过率、０．０７５ｒａｍ筛孔通过 （４）空隙率，为混合料经碾压后达到设计压实 状态时，其中空隙体积占总体积的百分比。 （５）矿料间隙率，为混合料经碾压后达到设计 压实状态时，混合料中有效沥青体积和空隙体积占 总体积的百分比。饱和度等于（矿料间隙率一空隙 率）／矿料间隙率，反映有效沥青体积占矿料问隙率 体积的百分率。由饱和度定义可知，空隙率和矿料 间隙率唯一决定，空隙率和矿料问隙率确定了，饱和 度也就随之确定。同时，矿料间隙率和油石比以及 孔隙率存在着函数关系。 ２０１４年第５期 阎岩：基于路用性能的沥青混合料技术指标分析 综合以上论证，本文最终选取０．０７５ｒａｍ筛孔通 过率、４．７５ｍｍ筛孔通过率、油石比、空隙率、最初压 ４ 四个指标与影响因素间的灰关联分析 采用灰关联分析法研究五个因素对各个指标的 实度五种沥青混合料技术指标作为考察影响因素， 考察它们与路用性能指标之间的关系。 ３灰色关联度分析方法 关联度表示两个系统或两个因素间关联性的大 小的量度，其描述系统发展过程中，因素间相对变化 的情况，也就是变化大小、方向与速度等的相对性。 如果两者在发展过程中，相对变化基本一致，则认为 两者关联度大；反之，两者关联度就小。本文在进行 灰关联分析时，对路面性能指标数列进行均值化处 理，即：对所有数据均用它的平均值去除，从而得到 一个新数列。灰关联分析的一般步骤如下： （１）确定参考数列：ｘ。＝｛Ｘ。（ｋ）Ｉ ｋ＝１，２，…， ｎ｝；确定比较数列：ｘｉ＝｛ｘｉ（ｋ）ｌ ｋ＝１，２，…，ｎ｝ （ｉ＝１，２，…，ｍ）。 （２）将上述数列初值化处理，得到变换后的数 列： 参考 ： ｛ ｌｋ．１＇２，…，ｎ｝（１） 比较数歹ｕ：Ｙｉ＝｛ Ｉ ｋ＝１，２，…，ｎ｝（ｉ＝ １，２，…，ｍ） （２） （３）各时刻（指标和空间）比较数列与参考数列 的关联系数： ｍ！ｎｍｉｎＡｉ（ｋ）＋ｐ ｍａｘｍａｘＡｉ（ｋ） — 厂（３） 式中：△ｉ（ｋ）＝ｌ Ｙ。（ｋ）一Ｙｉ（ｋ）１．ｐ为分辨系 数，一般ｐ∈（０，１），通常取值为０．５（本文中也取该 值）；ｍｉｎｍ！ｎＡｉ（ｋ）为两级最小差；ｍａｘｍ．ａｘＡｉ（ｋ）为 两级最大差。 （４）求关联度１＂０ｉ＝÷ ｉ（ｋ） （４） （５）排出关联序。ｘ；与ｘ。的关联度ｒｉ越大，ｘｉ 与Ｘ。发展趋势越接近，Ｘ。对Ｘ。的影响越大。 根据以上灰关联分析理论，用冻融劈裂强度比 ＴＳＲ、浸水马歇尔稳定度比ｓ 、动稳定度Ｄｓ、弯拉应 变ＴＲ反映沥青｝昆合料抗水损害性能、高温性能、低 温性能。将四个指标作为参考数列，求得和其它指 标的关联度。试验数据见表１。 影响程度，以确定诸参数对沥青路面各项性能的影 响大小。路面的性能指标有三类，而可能影响沥青 路面性能的参数有五个，它们依次是油石比、集料的 ４．７５ｒａｍ筛孔通过率Ｐ４， 和０．０７５ｍｍ筛孔通过率 Ｐ。。 、空隙率和最初状态的压实度。 ４．１抗水损害性能 反映沥青路面抗水损害性能的指标有两个：冻 融劈裂强度比ＴＳＲ和浸水马歇尔稳定度比ｓ 。分 别以这两个指标为参考数列，五个影日向参数做均值 化处理，通过灰关联分析，得到五个参数和指标之间 的关联度。结果列于表２。 从表２中可以看出，无论是冻融劈裂强度比还 是浸水马歇尔稳定度比，关联度最大的因素均是最 初状态的压实度和空隙率。其它三个参数关联度大 小相当，相对较小。这说明，压实度和空隙率是影响 沥青路面抗水损害性能的主要因素，其它三个因素 的影响大致相同，均较弱。 ４．２高温性能 以动稳定度指标为参考数列，通过灰关联分析 得到上述五个因素与车辙的关联度分别为：０．６５８２、 ０．６５８０、０．６４９８、０．６４５２、０．６４５８。 结果表明，油石比和粗集料比例与车辙的关系 最密切，但其它三个参数与动稳定度的关联度也相 差不大。总体来讲，五个因素对动稳定度的影响大 小基本相同。 ４．３低温性能 以弯拉应变指标为参考数列，通过灰关联分析 得到五个因素与弯拉应变的关联度分别为：０．７５３９、 ０．７６５２、０．７２３３、０．７９６０、０．８０７８。 结果表明，与弯拉应变关联最大的参数是最初 状态的压实度，其次为空隙率、粗集料比例和油石 比，矿粉的影响较小。 ５结论 通过上述灰关联分析，分别考察了五个因素对 沥青路面各项性能的影响，确定了各性能指标的主 要影响因素。 （１）对抗水损害性能的影响：最初状态的压实 度＞空隙率＞油石比＞粗集料＞矿粉； ８０一 北 方 交 通 ２０１４年第５期 表２五个参数和路面抗水损害性能的关联度 分析法确定的各指标主要的影响因素，对基于不同 路用性能的沥青混合料配合比设计具有借鉴意义。 参考文献 ［１］易德生，郭萍．灰色理论与方法一提要・题解・程序・应用 ［Ｍ］．北京：石油工业出版社，１９９２． （２）对高温性能的影响：油石比＞粗集料＞矿 粉＞最初状态的压实度＞空隙率； （３）对低温性能的影响：最初状态的压实度＞ ［２］沈金安．沥青及沥青混合料路用性能［Ｍ］．北京：人民交通出 版社，２００１． ［３］ＪＴＧＦ４０—２０ｏ４，公路沥青路面施工技术规范［ｓ］． ［４］ＪＴＪ０５２—２０００，公路工程沥青及沥青混合料试验规程［ｓ］． ［５］ＪＴＧＤ５０—２００４，公路沥青路面设计规范［ｓ］． 空隙率＞粗集料＞油石比＞矿粉。 研究表明：影响沥青路面抗水损害性能的主要 因素是空隙率以及集料和沥青间的粘结性能；影响 高温性能的主要因素是粗集料的摩擦嵌挤作用和适 ［６］朱洪洲，何兆益，吴国雄，等．基于高温性能的沥青混合料组 成结构优化［Ｊ］．华中科技大学学报（城市科学版），２００６，２３ （２）：３８—４０． 当的油石比；影响低温性能的主要因素则主要是沥 青性质，空隙率也有一定的影响。本文采用灰关联 （下转第８５页） ２０１４年第５期 解鹏：石方定向控制倾倒爆破施工技术 一８５一 响。 Ｏ 京珠高速公 Ｏ ７ 总结 天然石方岩石墙定向倾倒爆破经过全过程施工 监控，取得了良好的预期爆破效果。经验证，施工中 建立的爆破计算模型科学合理，优化后的爆破设计 方案使经济性与安全性有机地结合起来，并通过完 ｎ 北 ９ 善定向爆破设计，确定技术合理的钻孔形式与爆破 网络连接方法。 通过爆破施工，积累了石方岩石墙定向倾倒爆 破方面的施工经验，极大丰富了石方岩石墙定向倾倒 ０防护人员 图 防护人员０ 爆破的施工案例，可有效促进基建单位在大体积石方 爆破施工中推广石方岩石墙定向倾倒爆破工艺。 防护是爆破安全施工的保证。爆破防护主要是 防止爆破飞石产生以及滚石对京珠高速公路的影 Ｔｈｅ Ｃｏｌｌａｐｓｉｎｇ ａｎｄ Ｂｌａｓｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｂｙ Ｓｔｏｎｅ Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ ＸＩＥ Ｐｅｎｇ ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ａｎｄ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ａｍｏｎｇ ｔｈｅ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔ， ｓｔｏｎｅ ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ ｃｏｌｌａｐｓｉｎｇ ａｎｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅｓ，ａｎｄ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｓｅｔｔｉｎｇ ｏｆ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒ，ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔｓ ａｎｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｓａｆｅｇｕａｒｄ ｍｅａｓｕｒｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ｒｏｃｋ ｗａｌｌ；Ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｂｌａｓｔｉｎｇ；Ｂｌａｓｔｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ ・一 一—＋一・・—・ ・・＋・・＋一・＋・・＋ ・・ （上接第８０页） Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ａｓｐｈａｌｔ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｐａｖｅｍｅｎｔ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ， Ⅳ， ｎ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｆｉｖｅ ａｓｐｈａｌｔ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｉｎｄｅｘ，０．０７５ ｍｍ ｓｉｅｖｅ ｐｏｒｅ ｐａｓｓｉｎｇ ｒａｔｅ，４．７５ ａｍ ｓｉｅｖｅ ｐｏｒｅ ｐａｓｓｉｎｇ ｒａｔｅ，ｒ ａｓｐｈａｌｔ—ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｒａｔｉｏ，ｖｏｉｄａｇｅ，ｉｎｉｔｉａｌ ｃｏｍｐａｃｔｉｏｎ ｄｅｇｒｅｅ，ａｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｏｓｅ ａｎｄ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｈｉｇｈ—ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｂｅｈａｖｉｏｒ，ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｎｄｅｘ ｉｓ ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｇｒｅｙ ｒｅｌａｔｉｏｎａｌ ｄｅｇｒｅｅ ｉｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｎｄｅｘ ａｎｄ ａｓｐｈａｌｔ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｉｎｄｅｘ．Ｔｈｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｗｈａｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｔｈｅ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｗａｔｅｒ—ｒｅｓｉｓｔａｎｔ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｍｏｓｔ ｉｓ ｔｈｅ ｖｏｉｄａｇｅ，ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｗｈｉｃｈ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｈｅ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｈｉｇｈ—ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ａｒｅ ｃｏａｒｓｅ ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｓｉｅｖｅ ｐｏｒｅ ｐａｓｓｉｎｇ ｒａｔｅ，ａｓｐｈａｌｔ—ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｒａｔｉｏ ａｎｄ ｖｏｉｄａｇｅ，ａｎｄ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒ ｔｈａｔ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｔｈｅ ｐａｖｅｍｅｎｔ ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｉｓ ｔｈｅ ａｓｐｈａｌｔ—ａｇｇｒｅｇａｔｅ ｒａｔｉｏ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ Ａｓｐｈａｌｔ；Ｐａｖｅｍｅｎｔ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；Ｇｒｅｙ ｒｅｌａｔｉｏｎａｌ ｄｅｇｒｅｅ
