沥青混合料级配组成对路面抗滑性能影响的实验研究

引言

路面抗滑性能系保障交通运行安全的核心指标，衰减失效易诱发雨天行车打滑、制动距离延长这类风险，山区公路、城市快速路这类场景里，抗滑性能不足已成制约道路安全水平的突出难题。沥青混合料作为路面结构的核心材料，级配组成借助调控集料颗粒的排列方式与表面纹理特征，直接作用于路面与轮胎的接触界面特性。不同级配类型对初始抗滑能力的差异化影响已有初步认知，级配参数怎样通过微观结构演变作用于长期抗滑性能衰减规律，仍缺乏系统的实验验证。

一、沥青混合料级配与路面抗滑性能的关联问题解析

沥青混合料级配构成表现为不同粒径集料按特定比例混合形成的颗粒分布状况，这类分布状况直接造就混合料内部构造与表层特质，此类特质 内在关联。路面抗滑表现主要依托表层与轮胎接触时生成的摩擦力及表层纹理具备的排水效能，级配构成通过作用于集料排列样式、嵌挤力度及表层纹理粗细程度，对两方面发挥明显影响。

连续密级配沥青混合料里，集料颗粒尺寸呈连续分布，细集料填充于粗集料间隙，整体构造相对密实，表层纹理较细密，虽能在一定程度提供初始摩擦力，却因粗集料间缺乏充足嵌挤支撑，受车辆荷载反复作用，表层易被磨耗，纹理渐浅，抗滑表现随时间快速降低。

骨架空隙型级配以粗集料为核心，粗集料间相互嵌挤构成稳定骨架构造，细集料占比不多，骨架间存在一定空隙，这类构造让混合料表层形成较丰富宏观纹理，可有效扩大与轮胎接触面积，增强摩擦力，空隙同时有助于排除路表积水，减轻水膜对摩擦力的弱化，级配设计若不合理，过大空隙可能造成混合料耐久性下滑，进而干扰长期抗滑表现的稳定性。

（一）多类型级配方案的设计原则与参数选取

级配方案规划要统筹考量路面应用场景、交通荷载特征及材料性能标准。连续密级配设计以保障混合料密实度与耐久性为前提，选用的粗集料最大粒径往往偏小，细集料占比依据密实度标准加以调配，使级配曲线平滑连贯，覆盖多个粒径范围。骨架空隙型级配规划关键在于搭建稳定粗集料骨架，需提高粗集料占比，一般达到集料总质量60%以上，严格限制细集料使用量，保障骨架间形成合理空隙构造，公称最大粒径选取要关联路面厚度与交通量规模，保障骨架具备足够承载效能。

（二）试件制备与抗滑性能测试方法的确定

试件制备需依照设计级配比例称取不同粒径集 沥青及添加剂，集料先放入烘箱加热至规定温度，再加入经加热的沥青实施拌和，确保混 入试模，运用马歇尔击实法或旋转压实法成型试件，击实次数或压 件下养护至规定龄期[1]。抗滑性能测试采用摆式摩擦系数测定仪测 ， 该 橡胶片与试件表面的摩擦效应，体现路面抗滑水准，采用构造深度仪测量表 定体积的砂在试件表面形成的圆面积计算获取，直接呈现表面纹理的深度特质。

（三）级配参数与抗滑指标的关联测试过程

测试环节，针对每种级配类型的多个试件开展抗滑指标测定，获取摩擦系数与构造深度的平均值，降低试验偏差。各级配关键参数，像粗集料含量、 公称最大粒径、细集料比例这类，提取出来后与对应的抗滑指标同进行数据梳理。绘制散点图观察参数和抗滑指标间的变化走向，计算相关系数剖析两者关联强度。粗集料含量方面，测试不同含量对应的抗滑指标，剖析其增减对摩擦系数及构造深度产生的影响模式；公称最大粒径则在一定区间选取多个不同粒径值，比较不同粒径所对应的抗滑性能差别。

三、沥青混合料级配优化提升路面抗滑性能的结论（一）级配组成中关键参数对抗滑性能的影响规律

粗粗集料占比属于作用于抗滑表现的核心参数，特定区间内，粗集料占比上升，混合料表层形成的骨架构造更趋稳固，宏观纹理更显突出，摩擦系数与构造深度伴随加大，抗滑表现明显增强[2]。粗集料占比超出某一临界点，细集料填充欠缺会造成骨架构造密实度下滑，抗滑表现提升速率可能减缓乃至出现起伏。公称最大粒径尺寸直接关联表层纹理尺度，合适区间内，较大公称最大粒径可造就更深更粗表层纹理，强化与轮胎间摩擦力，抗滑表现伴随增强，粒径过大，混合料均匀性不易保障，反倒可能干扰抗滑表现的稳定性。

（二）基于抗滑需求的级配优化方向与边界条件

围绕抗滑表现需求，级配优化应优先 保粗集料可构建稳定骨架构造，合理设定粗集料最低占比，保障骨架间嵌挤作用充分施展。公称最 速公路、山区公路这类对防滑标准较高的路段，可采用相对较 区间内。细集料比例设定要统筹抗滑表现与耐久性，满足抗滑指标 料过少造成混合料空隙过大，波及耐久性。级配曲线分布应避免过多突 让抗滑表现在不同使用阶段都能维持相对稳定。

（三）级配调控在路面抗滑设计中的应用要点

路面抗滑设计工作当中，级配的合理调控必须紧密关联工程现场的具体状况，针对不同路段所承受的交通荷载强度、所处区域的气候条件特点以及路面结构自身的使用需求，来挑选最为适配的级配类型[3]。像那些常年降雨量较大的区域，或是存在急弯以及陡坡的路段，车辆在行驶过程中面临的打滑风险相对更高，这类情况下就应当优先采用骨架空隙型级配，依靠这种级配所形成的更为丰富的表层纹理形态，以及更为出色的排水能力，来切实提升路面整体的抗滑表现。而对于交通流量密集、重载车辆通行频繁的路段，路面在长期使用中会受到更为剧烈的磨损和挤压，这就需要在确保抗滑性能能够满足基本要求的前提下，充分兼顾级配自身的耐久性能，通过对连续密级配或者间断级配中集料的粒径比例、各成分占比等参数进行适当调整，以此来平衡抗滑与耐久之间的关系。在实际施工操作环节，每一个步骤都需要严格依照设计确定的级配比例来进行材料的拌和作业，从集料的选取、称量到混合搅拌的全过程，都要确保集料的粒径分布情况完全符合设计标准，防止因为级配出现偏差，导致最终形成的路面抗滑表现无法达到预期的使用效果。

结语

级配构成对于路面抗滑表现的作用机理已清晰呈现：骨架空隙型级配依托粗集料相互嵌挤形成的骨架，可造就更优良的表层纹理与摩擦属性，连续密级配因细集料填充使得抗滑表现偏弱，细集料占比提升会明显减小构造深度与摩擦系数。调控粗集料比例、改进粒径分布状态，能够达成抗滑表现与耐久性之间的均衡，为高抗滑路面设计给出具体的级配参数调整方向和实践途径，相关论断可直接用于指引沥青混合料的配比改进与工程实践。

参考文献

[1]孙金号.基于智能感知技术的沥青路面压实过程监测研究[J/OL].铁道建筑技术,1-5[2025-07-12].

[2] 雷 宗 辉 , 王 思 用 , 蒲 继 峰 , 等 . 大 粒 径 透 水 性 沥 青 混 合 料 路 面 施 工 技 术 研 究 [J]. 工 程 机械,2025,56(07):118-125+134+12.

[3]魏建国,胡隽婷,李平,等.基于分异磨耗的沥青混合料抗滑性能研究[J/OL].中外公路,1-11[2025-07-12].