均匀设计在OGFC混合料设计中的应用.pdfVIP

维普资讯 第 25卷 第6期 河 南 科 技 大 学 学 报 (自然 科 学 版 ) Vo1．25 No．6 2004年 12月 JournalofHenanUniversityofScienceandTechnology(NaturalScience) Dec． 2O04 文章编号：1672—6871(2004)06—0062—40 均匀设计在 OGFC混合料设计中的应用 佘金波，黄晓明 (东南大学 交通学院，江苏 南京 210018) 摘要：介绍了均匀设计法在开级配沥青磨耗层混合料级配设计 中的应用，按 5因子 5水平进行试验安排 ，对试 验数据进行 回归分析 ，得 出了混合料的空隙率和级配之间的关系 ，并验证 了所得关系的正确性 。对 比了正交 设计 与均匀设计的不同，与正交设计相 比，均匀设计法只要相对较少的试验就能达到相近的结果。均匀设计 法对混合料设计，尤其是大孔 隙的沥青混合料设计具有参考价值 。 关键词：工艺设计 ；配合料 ；试验 中图分类号：U416．217 文献标识码 ：A 0 前言 要确保沥青路面具有较好的使用品质 ，必须选择适合的材料进行合理的混合料设计 以及使用正确 的方法进行铺筑 。相对于材料 的选择和铺筑方法的确定而言，混合料设计 的可变性最大，目前路面出现 的破坏 ，很大一部分原因是混合料设计的不合理 。当前沥青混合料级配设计的主要方法是经验法，即根 据 已有的混合料 的级配确定出将要设计 的混合料 的级配的大致范围，然后在该范围内进行微调，最终确 定出设计级配 。该方法简单可行 ，但在处理新型沥青混合料时，为了能够设计 出合理的级配要进行大量 的试验 ，最一般 的办法就是进行 “全面试验法”… ，但如果因素很多，就难 以实现 。此时就要对试验进行 设计 ，选择一种合理的试验方法。目前广泛应用的正交设计法及均匀设计法都是有效的试验设计方法。 正交设计法…比较简单 ，结果处理也不复杂，但当因子数很多时要进行的试验数量也非常多。 均匀设计是在正交设计 的基础上提 出的uJ，已在诸多领域得到应用 。正交设计法数据分析简单 ，可 在正交表上进行 ，而均匀设计法的数据分析复杂 ，试验数据 的处理不能在均匀设计表上进行；在多因子 试验 中，正交试验具有 “均匀分散 ，整齐可 比”的特点，但是水平数不能过多 ，均匀设计是一种适用于多水 平的多因子试验的设计方法。文献检索表明，在混合料设计中使用较多的是正交设计法 ，均匀设计法正 逐渐得到推广应用 。 本文对开级配沥青磨耗层 (OpenGradedFrictionCourse．OGFC)中的级配设计采用均匀设计法进行设 计 ，该方法的设计过程也可以为类似 的混合料设计提供参考 。 1 问题 的提 出 OGFC是 目前 国外应用较多的一种路表功能层 J。中国 目前对 OGFC的研究还不是很多，规范中也 还没给出OGFC的级配范围，在该前提下进行 OGFC的应用研究只能参照国外的使用情况。我们在试 验中发现如果按照美 国的级配范围进行设计 ，得出的空隙率、压实度等指标都不能够满足要求，分析后 认为是因为集料品质的不同而产生的。所以在进行混合料设计时，必须通过试验确定出合适的级配。 OGFC主要作为功能层用于高等级路面上，考虑到经济与后期维护方面的因素，最终确定的 OGFC 厚度为2cm，集料的最大公称粒径为 13．2mm。影响 OGFC功能的主要控制指标是混合料的空隙率，而决 定空隙率的主要因素是最终的级配。通过分析有关排水路面的混合料设计[33，决定空隙率的主要粒径 有 13．2mm，9．5mm，4．75mm，2．36mm，0．075mm等 5个。再考虑不同的沥青用量，若使用正交试验法，工 基金项 目：江苏省交通科学研究计划资助项 目 作者简介：余金波 (1979一)男 ，江苏江都人，硕士生；黄晓明(1963一)男，江苏武进人 ，教授 ，博士生导师 ，研究领域为路面路基方向 收稿 日期 ：2004—03—31