[訓(xùn)瀝青混凝土混合料組成設(shè)計

1、內(nèi) 容 提 要瀝青混凝土設(shè)計總論瀝青混凝土設(shè)計總論1混合料組成設(shè)計馬歇爾法混合料組成設(shè)計馬歇爾法2混合料組成設(shè)計旋轉(zhuǎn)壓實法混合料組成設(shè)計旋轉(zhuǎn)壓實法3一、n瀝青混凝土設(shè)計的目標是確定可用于生產(chǎn)、鋪筑瀝青路面的瀝青混凝土各組成材料的配合比，由此配合比形成的混合料，其各種技術(shù)性能指標能滿足規(guī)范指標要求、具有良好的工作性、可用攤鋪設(shè)備均勻地鋪筑。 目標配合比設(shè)計階段 生產(chǎn)配合比設(shè)計階段 生產(chǎn)配合比驗證階段 一階段一階段二階段二階段三階段三階段二、混合料組成設(shè)計馬歇爾法二、混合料組成設(shè)計馬歇爾法 最大密度理論：最大密度理論：認為“礦料的顆粒級配曲線愈接近拋物線, 其密度愈大”, 主要描述了連續(xù)級配的粒徑

2、分布, 用于計算連續(xù)級配。粒子干涉理論粒子干涉理論：可用于計算連續(xù)級配、間斷級配和折斷級配。分形理論：分形理論：是近年來隨著材料學(xué)的發(fā)展, 將分形幾何理論應(yīng)用于路面材料集料級配研究而出現(xiàn)的一種新方法, 目前研究很少。n混合料的主要技術(shù)指標是通過馬歇爾試驗測定，將測定的技術(shù)指標值與規(guī)范所規(guī)定的馬歇爾技術(shù)指標要求值進行對比，通過對材料品種、配合比例的反復(fù)調(diào)整，使所設(shè)計的瀝青混合料的各項馬歇爾技術(shù)指標滿足規(guī)范的要求值。 確定瀝青混合料類型確定礦料的最大粒徑確定礦質(zhì)混合料的級配范圍礦質(zhì)混合料配合比例計算根據(jù)推薦的瀝青用量范圍，估計適宜的油石比，然后按0.5瀝青量間隔增減變化瀝青用量，制備不少于5種瀝青

3、用量的馬歇爾試件，每組馬歇爾試件不少于4個；每個試件均分別分級備料、分別拌和，拌和、擊實試件溫度嚴格按照規(guī)范要求； 瀝青結(jié)合料種類 拌和溫度() 壓實溫度() 石油瀝青 130160 120150 壓實瀝青混合料試件視密度、最大理論密度、殘留空隙率、礦質(zhì)骨架間隙率、飽和度等指標；馬歇爾試件的穩(wěn)定度、流值；繪制瀝青用量與物理、力學(xué)指標關(guān)系圖，以瀝青用量為橫坐標，以視密度、空隙率、飽和度、穩(wěn)定度、流值為縱坐標。 確定最佳瀝青用量的初始值oacl和oac2 oacl = (1+2+3)3 oac2 = (oacmin+oacmax)2 綜合確定最佳瀝青用量oac oac=（ oacl + oac2）

4、/ 2式中：l 穩(wěn)定度最大值的瀝青用量 2 最大密度的瀝青用量 3 空隙率范圍中值的瀝青用量 oacminoacmax ：各項指標對應(yīng)的瀝青用量公共范圍 制作馬歇爾試件進行浸水馬歇爾試驗 ，瀝青混凝土殘留穩(wěn)定度不低于75。 用于上、下面層的瀝青混凝土，在60下車轍試驗的動穩(wěn)定度：對高速公路、城市快速路不小于800次mm；對一級公路及城市主干路宜不小于600次mm。 瀝青選擇標號為ah90粗集料檢測各項指標均符合要求；1030mm碎石的表觀密度為2.8181g/cm3、1020mm碎石的表觀密度為2.8364 g/cm3 不同規(guī)格原粗集料的篩分結(jié)果 細集料采用某地河砂，細度模數(shù)3.02，屬中砂偏

5、粗，表觀密度為2.6227g/cm3 填料采用當?shù)厥沂V粉 進行礦料級配計算得到的各材料的配合比結(jié)果： 1030m碎石：1020mm碎石：35mm石屑：砂：礦粉30：20：15：28：7 oacl=4.54% oac2=4.31% 最佳油石比oac=4.4% 相應(yīng)的最佳瀝青用量：4.2% 測得的動穩(wěn)定度為3150次mm，符合規(guī)范“不小于800次mm”的規(guī)定要求。殘留穩(wěn)定為100.1，符合規(guī)范規(guī)定不得小于75的要求。 2、該工程采用的振動篩為32mm、20mm、10mm、4mm四級，篩分后在熱料倉取樣。 計算合成級配均符合規(guī)定設(shè)計范圍的要求。設(shè)計的礦料配合比為：4號倉(2030)：3號倉(10

6、20)：2號倉(410)：1號倉(04)：礦粉= 24：28：16：26：6 經(jīng)計算得：oacl 4.63%、oac24.95%；此結(jié)果與目標配合比設(shè)計結(jié)果相差0.4%，基本吻合，結(jié)合以往經(jīng)驗，征求各方意見，決定采用平均值即油石4.6%(瀝青用量4.4%) 作為生產(chǎn)配合比的建議油石比供試拌試鋪使用 。拌和機每一鍋拌和能力為1600kg，故各料倉的用量為：l4號倉(2030)： 1600 (14.4%) 24% 367(kg)l3號倉(1020)： 1600 (14.4%) 28% 428(kg)l2號倉(410)：1600 (14.4%) 16% 245(kg)l1號倉(04)：1600 (1

7、4.4%) 26% 398(kg)l礦粉：1600 (14.4%) 6% 92(kg)l瀝青：1600 4.4% 70(kg)該工程按上述配合比及4.6%油石比試拌試鋪時，級配及油石比均認為符合經(jīng)驗認識。比較正常，取樣測定馬歇爾指標為： 穩(wěn)定度11.1kn，流值3.5mm，空隙率3.7%，瀝青飽和度78.5%，實際油石比4.55%。浸水馬歇爾試驗和車轍試驗進行驗證 最后試驗室編寫配合比設(shè)計報告及試拌試鋪總結(jié)。經(jīng)監(jiān)量業(yè)主批準、下達施工單位的標準配合比如下： u料倉材料配合比例： 4號倉(2032) ：3號倉(1020) ：2號倉(410) ：1號倉(04) ：礦粉24 ：28 ：16 ：26 ：

8、6 (%)u設(shè)計油石比：4.6%，相應(yīng)的瀝青用量4.4%，施工容許誤差不得超過0.3%。三、混合料組成設(shè)計旋轉(zhuǎn)壓實法三、混合料組成設(shè)計旋轉(zhuǎn)壓實法旋轉(zhuǎn)壓實法的設(shè)計原理旋轉(zhuǎn)壓實儀是用于superpave 瀝青混合料設(shè)計的核心儀器, 它用于制備測定熱拌瀝青混合料力學(xué)和體積性質(zhì)的試件。試件的壓實成型過程模擬了壓路機的現(xiàn)場碾壓狀態(tài), 成型后的試件與實際路面在密度、集料排列和結(jié)構(gòu)特性等方面比較接近。試件成型的輸出結(jié)果可以用于監(jiān)測試件制備過程中的壓實混合料密度與混合料的壓實特性, 也可用于瀝青混合料生產(chǎn)過程中的現(xiàn)場控制。旋轉(zhuǎn)壓實法的設(shè)計步驟原材料的各種相對密度集料的篩分材質(zhì)性能試驗?zāi)z結(jié)料的性能指標試驗礦粉性

9、能試驗2、設(shè)計集料級配選擇、設(shè)計集料級配選擇根據(jù)0.45次方圖、控制點和限制區(qū)準備3或4個試驗級配計算每個試驗級配的初始瀝青（每種級配4%空隙率2個用量試件，共6或8個試件）評價壓實試驗級配，選者一個設(shè)計級配，估計設(shè)計瀝青用量n其中旋轉(zhuǎn)壓實設(shè)計參數(shù)(初始壓實次數(shù)、設(shè)計壓實次數(shù)與最大壓實次數(shù)) 的選擇，如下表。設(shè)計軸載次數(shù)/106壓實參數(shù)應(yīng)用的典型道路n 初始n 設(shè)計n 最大 0.365075輕交通, 地方/縣級路0.3 3775115中等交通的路3 308100160中等至重交通量公路309125205重交通量道路nsuperpave 混合料體積設(shè)計指標的選擇按下表。設(shè)計軸載次數(shù)/106壓實試

10、件的密度(最大理論密度的% )最小礦料間隙率vm a %瀝青飽和度v fa /%最大公稱尺寸/m mn 初始n 設(shè)計n 最大37.525.019.012.59.5 0.391.596.098.011.012.013.014.015.070 800.3 390.565 783 1089.065 7510 3030在估計瀝青含量周圍4個瀝青用量下壓實試件（每個瀝青用量2個試件，共8個試件），選擇瀝青用量用aashto283驗證設(shè)計級配設(shè)計瀝青用量的水敏感性（6個試件，7%空隙率，3干3濕）對選擇和選擇設(shè)計瀝青用量進行驗證，使?jié)M足體積設(shè)計標準，即設(shè)計、最大、初始壓實次數(shù)時的體積標準以及vma5、最終生產(chǎn)用混合料配合比6、現(xiàn)場混合料控制試驗superpave混合料體積設(shè)計特點 與馬歇爾設(shè)計方法相比， superpave混合料體積設(shè)計有幾個不同之處旋轉(zhuǎn)壓實機更接近現(xiàn)場壓實過程，其性質(zhì)更接近于現(xiàn)場巖心