一种粗粒式应力吸收结构层沥青混合料及其设计方法与流程

本发明涉及道路工程领域，特别涉及一种粗粒式应力吸收结构层沥青混合料及其设计方法。

背景技术：

近年来，随着社会发展和人民生活水平的不断提高，交通量快速增长，人们对道路的使用要求也越来越高。我国目前修建的高等级公路中常采用的路面基层形式为半刚性基层，但半刚性基层路面在温度和荷载的共同作用下容易产生反射裂缝，这是造成半刚性基层沥青路面产生早期破坏的重要原因之一。另一类容易出现反射裂缝的情形为在旧水泥混凝土路面上加铺沥青面层。水泥混凝土路面经过一段时间的使用，会出现不同程度的损坏。在水泥混凝土路面上加铺沥青混凝土面层(俗称“白加黑”)，可以提高水泥混凝土路面的使用功能、改善路面的平整度、延长水泥路面的使用寿命。但国内外大量的工程实践表明，由于旧水泥混凝土路面为板块结构，随着道路使用时间增长，加铺的沥青面层在荷载和温度作用下也容易出现反射裂缝，导致路面寿命缩短等问题。半刚性基层沥青路面和水泥混凝土路面加铺沥青层的反射裂缝和温缩裂缝问题一直是道路界的一项技术难题。反射裂缝到道路的破坏不仅仅在于裂缝问题，更重要的是裂缝形成后水分将通过缝隙下渗影响基层和路基的强度，从而影响道路的使用性能和使用寿命。

为此，工程中常采用设置应力吸收层的方式来阻止或减缓反射裂缝的产生和发展。目前常用的应力吸收层有多种，如strata应力吸收层、乳化沥青下封层、高弹性改性沥青砼应力吸收层、sampave应力吸收层等。但是目前所用的应力吸收层其共同特点是：在路面结构中，应力吸收层只作为单纯的一层功能层，其作用仅为防止反射性裂缝和防止地表水下渗。并且常采用砂粒式沥青混合料，其抗车辙能力差，不能作为路面结构层。摊铺厚度一般为2cm～2.5cm，施工起来比较困难，抗裂效果不理想。而且各种应力吸收层在使用过程中都会出现各种病害，例如设置常规应力吸收层时，因施工不良等因素而产生软弱夹层现象等。同时工程实践表明，如果应力吸收层选择不当或设置不好，反而可能会加速裂缝的产生。

技术实现要素：

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种粗粒式应力吸收结构层沥青混合料的设计方法。

本发明的另一目的在于提供通过所述的设计方法制作而成的沥青混合料。

本发明的又一目的在于提供所述沥青混合料的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种粗粒式应力吸收结构层沥青混合料的设计方法，包括选择沥青混合料的种类、选择原材料、配合比设计及性能检测，具体包括如下步骤：

(1)选择沥青混合料的种类：根据工程要求选择粗粒式应力吸收结构层沥青混合料的种类；

(2)选择原材料：所述原材料包括粗集料、细集料、矿粉和沥青，选定所述原材料后，进行原材料性能检测实验；

(3)配合比设计：采用大油石比，然后根据沥青混合料的用途按1％的间距确定合理的油石比范围，再根据选定的每个油石比用cavf法(矿料主骨料空隙体积填充法)进行矿料级配的设计；

(4)性能检测：检测所述粗粒式应力吸收结构层沥青混合料的性能；

(5)步骤(4)中性能指标全部满足要求时，则完成配合比设计，如果性能指标不满足要求(即若有某个油石比对应的沥青混合料的性能指标不满足要求)，则返回第2步开始，重新设计混合料，改变原材料的组成或者改变级配，重复步骤(2)、(3)和(4)，直到满足要求为止，完成所述粗粒式应力吸收结构层沥青混合料的设计；

(6)对步骤(4)中性能检测的结果进行分析，确定所述粗粒式应力吸收结构层沥青混合料的最佳油石比范围和级配范围。

步骤(1)中所述的沥青混合料根据工程实际需求可选择不同种类的沥青和不同规格的石料(粗集料和细集料)，且该沥青混合料为大油石比骨架密实结构；其中，大油石比为相近矿料级配普通沥青混合料油石比(相近矿料级配普通沥青混合料油石比约为3.8％～6.2％)的110％～300％，具体根据设计和工程需要而定。

步骤(1)中所述的粗粒式应力吸收结构层沥青混合料所用石料的最大公称粒径根据工程要求通常可选择13mm、16mm、20mm或25mm等类型。

步骤(2)中所述的粗集料、细集料和矿粉按照《公路工程集料试验规程》(jtge42-2005)进行测试，并满足《公路沥青路面施工技术规范》(jtgf40-2004)要求。

步骤(2)中所述的沥青优选为橡胶沥青、改性沥青或高粘度改性沥青；所述的沥青按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtge20-2011)对沥青进行性能检测，并满足《公路沥青路面施工技术规范》(jtgf40-2004)要求。

所述的橡胶沥青优选通过如下方法制备得到：向基质沥青中加入橡胶粉进行反应，得到橡胶沥青；其中，基质沥青与橡胶粉按质量比为82：18配比。

步骤(2)中所述的粗集料为辉绿岩、花岗岩和石灰岩中的一种或几种；优选为辉绿岩。

步骤(2)中所述的细集料为辉绿岩，花岗岩和石灰岩中的一种或几种；优选为花岗岩。

步骤(2)中所述的原材料还包括纤维等添加剂，添加纤维以防止施工析漏。

步骤(3)中所述的大油石比为相近矿料级配普通沥青混合料油石比的110％～300％，具体根据设计和工程需要而定，以提高混合料的拉伸变形能力；优选为6.4％～12.4％；更优选为9.5％～11.5％。

步骤(3)中所述的矿料级配的设计为粗骨料根据相关工程经验设计，细集料按泰波指数n＝0.5设计。

步骤(3)中所述的油石比的个数优选为5～9个，更优选为7个。

步骤(3)中所述的配合比设计优选通过如下方法实现：先确定沥青混合料大油石比的范围(根据工程实践经验确定)，然后采用cavf法设计出粗细集料(粗集料和细集料)的相对比例以确保矿料的骨架密实结构，其中粗骨料根据以往工程经验设计，细集料按泰波指数n＝0.5设计，可使细集料紧装密度最大，空隙率最小，使细集料整体具有较大的粘聚力和密实度；再确定出各油石比各自适应的不同矿料级配来进行混合料的试验，得出性能最佳的组合，采用此矿料级配设计，方法简单，能确保沥青混合料形成骨架密实结构，具有优良的高温稳定性、耐疲劳性能、低温抗裂性能和水稳定性等路用性能。

步骤(4)中所述的性能检测为根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtge20-2011)进行沥青混合料的性能检测。

所述的性能检测包括马歇尔稳定度试验、车辙试验、浸水马歇尔(浸水马歇尔稳定度)试验、冻融劈裂试验、小梁弯曲试验、棱柱体单轴压缩试验和沥青混合料的疲劳试验。

步骤(5)中所述的性能指标满足要求为性能指标满足《公路沥青路面施工技术规范》(jtgf40-2004)的要求。

一种沥青混合料，通过上述任一项所述的设计方法制作而成。

所述的沥青混合料为密实骨架结构，通过采用体积填充法设计形成，具体方法如下：用粗骨料先形成嵌挤骨架结构；再将细集料、矿粉和沥青及纤维添加剂填充到嵌挤骨架结构(粗骨架)的空隙形成骨架密实结构，所述的骨架的验证指标为vcamix≤vcadrc(压实状态下沥青混合料中粗骨料的空隙率vcamix小于或等于捣实状态下粗骨料的空隙率vcadrc)，此时沥青混合料为密实骨架结构。

所述的沥青混合料在道路工程领域中的应用。

所述的沥青混合料在路面结构层和/或应力吸收层中的应用。

所述的路面结构层为旧水泥路面加铺沥青层的底面层或半刚性基层沥青路面结构的下面层。

所述的路面结构层的摊铺设计厚度优选为3～10cm，作为结构层的同时可起到应力吸收层的作用。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1、本发明所述的一种粗粒式应力吸收结构层沥青混合料，由于这种粗粒式应力吸收结构层沥青混合料的高粘特性和骨架密实结构，在保证高温稳定性的同时，在低温情况下又具有较大的变形能力，使其既具有良好的抵抗车辙变形能力，又具有拉伸变形能力强和抗疲劳耐久性好的特点。因此，这种多功能大油石比沥青混合料可用于旧水泥路面加铺沥青层的底面层，或者作为半刚性基层沥青路面结构的下面层，设计厚度可达3～10cm，起到应力吸收结构层的作用，同时具有防水防裂、抗疲劳、防治反射裂缝等多重功能。克服了以往砂粒式应力吸收层抗车辙变形能力差，设计厚度薄(通常2～2.5cm)，难以均匀摊铺施工的缺点；且粗粒式应力吸收层厚度较以往砂粒式应力吸收层厚得多，防裂效果也大大提高。

2、本发明的粗粒式应力吸收结构层沥青混合料有如下优点：(1)既有很强的承载能力，又可以起到防止反射裂缝的作用作为应力吸收结构层；(2)具有良好的综合路用性能和车辙变形抵抗力强、拉伸变形能力强、抗裂效果好、降低路面噪声等等；(3)在减薄沥青路面厚度，抵抗重交通和不良气候等方面都有明显的优势；(4)可收到良好的工程应用效果，同时能够简化施工工序，缩短工期，降低工程总体造价。

3、本发明选择沥青混合料的种类、原材料、配合比设计及性能评价及验证等，其中这种粗粒式应力吸收结构层沥青混合料采用体积填充法设计形成密实骨架，即粗骨料形成嵌挤骨架结构，细集料、矿粉和沥青及纤维添加剂等刚好填充粗骨架的空隙形成骨架密实结构，其中骨架验证指标为vcamix≤vcadrc，压实状态下混合料中粗骨料的空隙率vcamix小于等于捣实状态下粗骨料的空隙率vcadrc。同时这种粗粒式应力吸收结构层沥青混合料必须采用大油石比(通常为相近矿料级配普通沥青混合料油石比的110％～300％，具体根据设计和工程需要而定)，以提高混合料的拉伸变形能力，增强应力消散的效果，起到“应力吸收”和防水防裂的作用。沥青可选用橡胶沥青或改性沥青，也可采用高粘度改性沥青，必要时可添加纤维等技术措施防止施工析漏。实验研究结果表明，这种粗粒式应力吸收结构层沥青混合料既有良好的抵抗车辙变形能力，又有拉伸变形能力强和抗疲劳耐久性好的特点。

4、本发明所述的骨架密实结构沥青混合料具有密实度、强度和稳定性都较好的特性，所以混合料中所用集料应尽量保证其棱角性，减少针片状石料含量，从而保障骨架密实结构，避免形成悬浮密实结构影响混合料高温稳定性；同时对矿料级配设计时，采用cavf法设计出粗细集料的相对比例以确保矿料的骨架密实结构，其中粗骨根据以往工程经验设计。细集料按泰波指数n＝0.5设计，可使细集料紧装密度最大，空隙率最小，使细集料整体具有较大的粘聚力和密实度。

5、本发明中由配合比设计中所确定的大油石比和各自的矿料级配，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtge20-2011)中的实验规范制作试件并且进行沥青混合料的马歇尔稳定度试验、车辙试验、浸水马歇尔稳定度试验、冻融劈裂试验、小梁弯曲试验、棱柱体单轴压缩试验和沥青混合料的疲劳试验对这种粗粒式应力吸收结构层沥青混合料的路用性能进行检测，最终确定出所述粗粒式应力吸收结构层沥青混合料最佳油石比范围和级配范围。

附图说明

图1是本发明粗粒式应力吸收结构层沥青混合料的工艺流程示意图。

图2是在低温状态(-10℃)和常温状态(15℃)下，不同油石比的橡胶沥青混合料与抗弯拉强度的关系变化曲线图。

图3是在低温状态(-10℃)和常温状态(15℃)下，不同油石比的橡胶沥青混合料与最大弯拉应变的关系变化曲线图。

图4是在低温状态(-10℃)和常温状态(15℃)下，不同油石比的橡胶沥青混合料与弯曲劲度模量的关系变化曲线图。

图5是不同橡胶沥青用量下的橡胶沥青混合料的棱柱体抗压强度对比图。

图6是不同橡胶沥青用量下的橡胶沥青混合料的试件破坏时的压缩应变统计图。

图7是不同橡胶沥青用量下的橡胶沥青混合料的压缩劲度模量统计图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例以一种大油石比骨架密实橡胶沥青混合料作为应力吸收结构层设计为例，具体步骤如下：

1、根据工程要求选择沥青混合料的种类，即为一种大油石比骨架密实橡胶沥青混合料。

2、原材料选择及性能测试；

橡胶沥青：是在基质沥青中加入橡胶粉(基质沥青与橡胶粉的质量比为82：18)在搅拌容器中进行反应制得的。其中，橡胶沥青基本性能如表1所示。

骨架密实橡胶沥青混合料的粗集料采用辉绿岩，细集料采用花岗岩，其中粗集料的级配范围为13.2、9.5和4.75mm(方孔粒径)，表观相对密度为2.718g/cm³；细集料的级配范围为0.075、0.15、0.3、0.6和1.18mm、2.36mm(方孔粒径)；表观相对密度为2.650g/cm³。其中，集料的基本性能检测如表2所示。

填充料选用矿粉，表观相对密度为2.831t/m³，其中，矿粉各项指标如表3所示。

表1橡胶沥青基本性能

表2集料的基本性能检测

表3矿粉各项指标

上述沥青按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtge20-2011)对沥青进行性能检测；集料和矿粉按照《公路工程集料试验规程》(jtge42-2005)进行测试。由检测结果可看到，橡胶沥青，粗、细集料和矿粉的各项指标符合《公路沥青路面施工技术规范》(jtgf40-2004)沥青面层集料技术要求的规定。

3、配合比设计：采用大油石比(大油石比为相近矿料级配普通沥青混合料油石比的110％～300％)，由于所设计的是大油石比的橡胶沥青混合料，若采用单一的矿料级配不能使每一个沥青用量下混合料都能成骨架密实结构，从而其性能差异较大。所以采用的配合比设计方法为先根据工程实践经验和混合料的用途按1％的间距确定出7个相对较大的油石比，即6.4％、7.4％、8.4％、9.4％、10.4％、11.4％、12.4％，然后再根据每一个油石比用cavf法(矿料主骨料空隙体积填充法)进行矿料级配的设计，其中粗骨料根据以往工程经验设计。细集料按泰波指数n＝0.5设计，可使细集料紧装密度最大，空隙率最小，使细集料整体具有较大的粘聚力和密实度。以确保形成骨架密实结构。

cavf法的详细的设计步骤如下：

(1)根据以往工程经验设计主骨料(粗集料)级配组成和利用泰波公式(1-1)n＝0.5时设计细集料级配组成。

p＝(d/d)ⁿ×100(1-1)

式中：p—集料颗粒在筛孔尺寸d上的通过百分率(％)；

d—集料中颗粒的筛孔尺寸，单位为mm；

d—集料的最大粒径，单位为mm；

n级配指数，本方法推荐级配指数n＝0.5。

(2)根据设计的主骨料级配组成，按确定的比例将粗集料混合在一起，按《公路工程集料试验规程》(jtge42-2005)中t0304的试验方法测定粗集料的毛体积密度ρb。本研究所用粗集料的ρb＝2.656g/cm³。

(3)按照《公路工程集料试验规程》(jtge42-2005)中t0309的试验方法测定沥青混合料用粗集料骨架捣实状态下的堆积密度ρ＝1.607g/cm³，再利用公式(1-2)计算捣实状态下粗集料骨架间隙率vcadrc。本研究所用粗集料在捣实状态下计算的粗集料骨架间隙率vcadrc＝39.5％。

vcadrc＝(1-ρ/ρb)×100(1-2)

式中：ρ—沥青混合料用粗集料骨架捣实状态下的堆积密度，单位为g/cm³；

ρb—粗集料的毛体积密度，单位为g/cm³。

(4)按照《公路工程集料试验规程》(jtge42-2005)中t0304的试验方法分别测定粗集料的表观相对密度ρac和毛体积相对密度ρbc、细集料的表观相对密度ρaf、橡胶沥青相对密度ρa。以及矿粉的相对密度ρf。本研究中ρac＝2.738g/cm³，ρbc＝2.656g/cm³，ρaf＝2.720g/cm³，ρa＝1.032g/cm³，ρf＝2.831g/cm³。

(5)根据经验初步确定矿粉、沥青的用量，并根据不同功能要求，参考密级配沥青混凝土混合料马歇尔试验技术标准，确定沥青混合料的设计目标空隙率vv。本研究取矿粉用量qp为3％，沥青混合料设计目标空隙率vv为4.5％，油石比分别为6.4％、7.4％、8.4％、9.4％、10.4％、11.4％和12.4％，从而可得出各油石比对应的沥青用量(沥青用量＝油石比/(1+油石比))。

(6)联立公式(1-3)和公式(1-4)求解粗集料用量qc和细集料用量qf：

qc+qf+qp＝100(1-3)

qc/(100×ρ)·(vcadrc-vv)＝qf/ρaf+qp/ρf+qa/ρa(1-4)

式中:qc—粗集料用量百分比(％)；

qf—细集料用量百分比(％)；

qp—矿粉用量百分比(％)；

qa—沥青用量百分比(％)；

vcadrc—捣实状态下粗集料骨架间隙率(％)；

vv—沥青混合料设计目标空隙率(％)；

ρ—粗集料骨架捣实状态下的堆积密度，单位为g/cm³；

ρaf—细集料的表观相对密度，单位为g/cm³；

ρf—矿粉的相对密度，单位为g/cm³；

ρa—沥青的相对密度，单位为g/cm³。

(7)根据上述矿料级配组成设计方法和矿料密度参数，最终确定本研究中各油石比所用粗细集料的比例见表4所示。

表4各油石比粗细集料比例

结合以往工程经验确定的粗集料的级配和泰波公式n＝0.5时的细集料级配(见表5)，可以计算出各油石比的设计级配如表6所示。

表5粗集料、细集料的级配组成

表6各油石比矿料级配组成

4、根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtge20-2011)对上述各组分橡胶沥青混合料进行沥青混合料的马歇尔稳定度试验、车辙试验、浸水马歇尔稳定度试验、冻融劈裂试验、小梁弯曲试验、棱柱体单轴压缩试验等。实验结果如表7～11和图2～7所示。

表7马歇尔试件的各项体积指标

由于设计的目标是设计骨架密实的沥青混合料使其具有更优良的路用性能，故必须对其进行骨架密实结构的判定。当压实状态下混合料中粗骨料的空隙率vcamix小于等于捣实状态下粗骨料的空隙率vcadrc时，混合料即为骨架密实结构，压实状态下混合料中粗骨料的空隙率vcamix按公式(2-1)计算：

vcamix＝100(γf/ρbc×pca)(2-1)

式中：vcamix—压实状态下沥青混合料中粗骨料的空隙率(％)；

γf—沥青混合料的毛体积相对密度，单位为g/cm³；

ρbc—粗集料的合成毛体积相对密度，单位为g/cm³；

pca—沥青混合料中粗集料的比例(％)。

经过计算得，本实施例中各个油石比(6.4％～12.4％)的vcamix分别为35.5％、35.3％、35.4％、35.1％、34.6％、34.3％和34.4％。每个油石比沥青混合料的vcamix均小于vcadrc(39.5％)，故本研究中的橡胶沥青混合料均为骨架密实结构。

表8马歇尔稳定度试验结果

表9车辙试验动稳定度

从马歇尔稳定度试验的试验结果可看出，随着油石比的增大，试件的马歇尔稳定度值逐渐减小，但是基本所有配合比设计的马歇尔稳定度值都大于8kn，满足《公路沥青路面施工技术规范》(jtgf40-2004)中夏季炎热地区重载交通下的马歇尔稳定度技术标准。而流值也在20～40(0.1mm)之间，满足规范中的技术标准。橡胶沥青混合料的车辙试验结果显示，即使将油石比增大到12.4％，其动稳定度仍能保持在2500以上。这说明大油石比骨架密实型的橡胶沥青混合料具有良好的高温稳定性。

表10浸水马歇尔试验结果

表11冻融劈裂试验结果

从浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验的试验结果可知，试件的浸水残留稳定度基本都在85％(潮湿地区改性沥青混合料浸水残留稳定度的技术要求)以上，且当油石比为11.4％时，甚至超过100％。即在恒温水槽中保温48h后的稳定度超过了保温30min中的稳定度，可能是由于试件成型时所产生的差异所致。从浸水马歇尔试验的试验结果可以认为此系列橡胶沥青混合料的水稳定性较好。而且试件的冻融劈裂强度比随着沥青用量的增加而增大，基本都在80％以上，当油石比增大到12.4％时，冻融劈裂强度比达到98.3％。完全符合我国《公路沥青路面施工技术规范》(jtgf40-2004)中对潮湿区改性沥青混合料水稳定性的技术标准。

图2～7为小梁弯曲试验和棱柱体单轴压缩试验：

从图2可以看到，对于各个油石比的橡胶沥青混合料而言，-10℃的抗弯拉强度较15℃的均有不同程度的提高，基本上都提高了两倍或两倍以上。这说明，温度的降低，提高了小梁抗弯拉强度。

从图3可以看到，各沥青用量下的橡胶沥青混合料15℃弯拉应变基本控制在15000～35000με之间，-10℃弯拉应变基本控制在3000～5000με之间。虽然-10℃的弯拉应变较15℃减少了5～7倍，但是其弯拉应变值仍然较大，符合《公路沥青路面施工技术规范》(jtgf40-2004)中改性沥青混合料在冬严寒区的低温弯曲试验破坏应变的技术要求(3000με)。这说明此系列的橡胶沥青混合料在低温环境下仍有较好的变形能力。

从图4可以看到，低温状态(-10℃)时，混合料的弯曲劲度模量在1500～3000mpa左右，而常温状态(15℃)时，混合料的弯曲劲度模量全在300mpa以下。这表明，橡胶沥青混合料低温和常温状态下的柔性均较好。而且混合料-10℃和15℃的弯曲劲度模量相差很大，-10℃的弯曲劲度模量的较15℃基本都增大了10～20倍。因此，抵抗低温开裂和反射裂缝方面，此系列的橡胶沥青混合料都具有良好的性能。

从图5可以看到，不同橡胶沥青用量下，混合料在20℃和15℃的棱柱体抗压强度相差无几，但是-10℃的棱柱体抗压强度则较大，基本是其对应油石比在20℃和15℃时抗压强度的3倍左右。

从图6可以看到，橡胶沥青混合料的破坏压缩应变基本随温度的下降而减小。混合料的油石比越大，其破坏压缩应变也越大。但是即使在低温环境下，混合料破坏时的压缩应变也在20000微应变左右。与小梁弯曲试验相比，在相同的荷载速率及相同试验温度条件下，压缩破坏应变要比最大弯拉应变高出数倍。这是由于在拉伸试验时，沥青结合料的黏聚力在其支配作用；而在压缩试验时，除了沥青的变形影响外，矿料本身的强度、矿料的嵌锁承载能力起到很大的作用，并能产生一定的相对位移。

从图7可以看到，无论何种温度环境下，随着橡胶沥青用量的增加，混合料的压缩劲度模量基本呈减小的趋势。而且-10℃的压缩劲度模量是常温下压缩劲度模量的5～6倍。

从小梁弯曲试验和棱柱体单轴压缩试验的试验结果可知，各沥青用量下的橡胶沥青混合料的弯拉应变和破坏压缩应变均随油石比的增大而增大。15℃弯拉应变基本控制在15000～35000με之间，压缩应变基本控制在30000～60000με之间，而-10℃弯拉应变基本控制在3000～5000με之间，混合料破坏时的压缩应变也在20000微应变左右。完全符合《公路沥青路面施工技术规范》(jtgf40—2004)中改性沥青混合料在冬严寒区的低温弯曲试验破坏应变的技术要求(3000με)。棱柱体单轴压缩试验也证实了在抵抗低温开裂和反射裂缝方面，此系列的橡胶沥青混合料都具有良好的性能。

同时对5种典型的应力吸收层进行试验，测量它们各自的最大弯拉应变及断裂能等，评价它们的低温性能。试验依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(jtge20-2011)沥青混合料弯曲试验规范，用utm-25进行-10℃小梁弯曲试验，试验数据如表12所示。所述5种典型的应力吸收层结构均各自采用最佳胶结料用量，最佳集料用量等，对它们各自的组成简述如下：

其中橡胶沥青应力吸收层是按本试验组分6(油石比为11.4％)进行配制。乳化沥青下封层是由乳化沥青及集料组成，乳化沥青用量为1.5kg/m²左右，集料规格为2.36～4.75mm，用量为6m³/(1000m²)左右。土工格栅应力吸收层是由乳化沥青、土工格栅及集料组成，乳化沥青用量约为0.8kg/m²左右，集料规格为2.36～4.75mm，用量为10kg/m²左右。聚酯玻纤布应力吸收层是由sbs改性沥青和聚酯玻纤布组成，沥青用量大约为1.0kg/m²左右。strata应力吸收层是由聚合物改性胶结料和集料组成，胶结料pg等级为pg82-28，沥青用量大约占混合料的8％～10％，集料最大公称粒径为4.75mm。

表12不同类型应力吸收层低温小梁试验结果

通过表12可以看出最大弯拉应变和断裂能，除strata应力吸收层较优于橡胶沥青应力吸收层外，橡胶沥青应力吸收层均大于其他应力吸收层，显然橡胶沥青应力吸收层的低温性能除strata应力吸收层外均明显优于其他应力吸收层。并且最大弯拉应变达到4992.81με，远远超过《公路沥青路面施工技术规范》(jtgf40-2004)中改性沥青混合料在冬严寒区的低温弯曲试验破坏应变的技术要求(3000με)。

综合上述试验的试验结果分析，对在各方面都具有良好性能的组分6(油石比为11.4％)的橡胶沥青混合料进行疲劳试验以分析其疲劳性能，并与其他类型的密断级配的沥青混合料疲劳试验结果进行对比分析，其他类型沥青混合料的级配见表13，最终对比结果如表14所示。

表13其他类型沥青混合料的级配组成

表14橡胶沥青混合料疲劳性能试验统计结果

从表14可以明显地看出，当应变水平为200和400微应变时，除sbs改性沥青混合料的加载循环次数稍高于组分6(油石比为11.4％)外，其他混合料的疲劳寿命均低于组分6(油石比为11.4％)，当应变水平为600微应变时，组分6(油石比为11.4％)的疲劳寿命最高，其他沥青混合料的疲劳寿命均低于组分6(油石比为11.4％)的疲劳寿命，说明此系列的橡胶沥青混合料具有良好的抗疲劳性能。

根据上述各项试验的技术指标，在保证橡胶沥青混合料作为应力吸收层基本满足极限应变的前提下，同时沥青混合料作为结构层时所需具有的抗车辙性能和水稳定性的要求，以防止出现车辙或剥落等破坏的可能性。综合考虑本试验结果，故推荐采用的最佳沥青用量范围为：油石比在9.5％～11.5％之间。此时混合料有效沥青膜厚度为22～24μm，矿料间隙率为21％左右，空隙率为1％左右，满足作为应力吸收层的各种指标。

综合上述这种多功能大油石比骨架密实橡胶沥青混合料的拥有良好的综合路用性能，可用于旧水泥路面加铺沥青层的底面层，或者作为半刚性基层沥青路面结构的下面层，设计厚度可达3～10cm，起到应力吸收结构层的作用，同时具有防水防裂、抗疲劳、防治反射裂缝等多重功能。省去了单独设置应力吸收层的步骤，简化了施工工艺、缩短工期；为工程施工带来方便；也节省了工程造价，在实际运用中收到良好的工程应用效果。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。