瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法

1、瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法1. 材料準(zhǔn)備按相關(guān)試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定的取樣方法，取足夠數(shù)量的具有代表性瀝青及礦料試樣。按公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTJ032-94)材料質(zhì)量的技術(shù)要求試驗(yàn)各項(xiàng)性質(zhì)，當(dāng)檢驗(yàn)不合格時(shí)，不得用于試驗(yàn)。2. 礦質(zhì)混合料的配合比組成設(shè)計(jì)礦質(zhì)混合料配合比組成設(shè)計(jì)的目的是選配一個(gè)具有足夠密實(shí)度并且有較高內(nèi)摩阻力的 礦質(zhì)混合料，可以根據(jù)級(jí)配理論， 計(jì)算出需要的礦質(zhì)混合料的級(jí)配范圍。但是為了應(yīng)用已有的研究成果和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，通常是采用規(guī)范推薦的礦質(zhì)混合料級(jí)配范圍來確定。按現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定。按下列步驟進(jìn)行：(1) 確定瀝青混合料類型瀝青混合料類型根據(jù)道路等級(jí)、路面類型、所處的結(jié)構(gòu)層位選定。(2) 確

2、定礦料的最大粒徑各國(guó)對(duì)瀝青混合料的最大粒徑(D)同路面結(jié)構(gòu)層最小厚度的關(guān)系均有規(guī)定，除前蘇聯(lián)規(guī)定礦料最大粒徑分別為面層厚度的0.6倍與底基層厚度的 0.7倍外，一般均規(guī)定為 0.5借以下。我國(guó)研究表明：隨 h/D增大，耐疲勞性提高，但車轍量增大。相反h/D減小/車轍量也減小，但耐久性降低，特別是在h/D<2時(shí)，疲勞耐久性急劇下降。為此建議結(jié)構(gòu)層厚度人與最大粒徑口之比應(yīng)控制在h/ D > 2。尤其是在使用國(guó)產(chǎn)瀝青時(shí)，h/ D就更接近于2。例如最大粒徑的30-35mm的粗粒式瀝青混凝土，其結(jié)構(gòu)層厚度應(yīng)大于 4-7cm , D為20-25mm ; 中粒式瀝青混凝土，其結(jié)構(gòu)層厚度應(yīng)大于4-

3、5cm, D為15cm；細(xì)粒式瀝青混凝土，其最小結(jié)構(gòu)厚度應(yīng)為3cm。只有控制了結(jié)構(gòu)層厚度與最大粒徑之比，才能拌和均勻，易于達(dá)到要求的密實(shí)度和平 整度，保證施工質(zhì)量。(3) 確定礦質(zhì)混合料的級(jí)配范圍根據(jù)已確定的瀝青混合料類型，查閱規(guī)范推薦的礦質(zhì)混合料級(jí)配范圍。(4) 礦質(zhì)混合料配合比例計(jì)算 組成材料的原始數(shù)據(jù)測(cè)定。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)取樣，對(duì)粗集料)細(xì)集料和礦粉進(jìn)行篩析試驗(yàn)。按篩析結(jié)果分別繪出各組成材料的篩分曲線，同時(shí)測(cè)出各組成材料的相對(duì)竊度”供計(jì)算物理常數(shù)備用。 計(jì)算組成材料的配合比，根據(jù)各組成材料的篩析試驗(yàn)資料，采用圖解法或電算法， 計(jì)算符合要求級(jí)配范圍的各組成材料用量比例。 調(diào)整配合比。計(jì)算得的合成級(jí)

4、配應(yīng)根據(jù)下列要求作必要的配合比調(diào)整。a. 通常情況下，合成級(jí)配曲線宜盡量接近設(shè)計(jì)級(jí)配中限，尤其應(yīng)使0.075、2.36和4.75刪篩孔的通過量盡量接近設(shè)計(jì)級(jí)配范圍中限。b. 對(duì)高速公路、一級(jí)公路、城市快速路、主干路等交通量大、軸載重的道路，宜偏向級(jí)配范圍的下(粗)限。對(duì)一般道路、中小交通量或人行道路等宜偏向級(jí)配范圍的上(細(xì))限。c、合成的級(jí)配曲線應(yīng)接近連續(xù)或有合理的間斷級(jí)配，不得有過多的犬牙交錯(cuò)，當(dāng)經(jīng)過 再三調(diào)整、仍有兩個(gè)以上的篩孔超過級(jí)配范圍時(shí)，必須對(duì)原材料進(jìn)行調(diào)整或更換原材料重新設(shè)計(jì)。3. 通過馬歇爾試驗(yàn)確定瀝青混合料的最佳瀝青用量瀝青混合料的最佳瀝青用量可以通過各種理論計(jì)算的方法求得。但

5、是由于實(shí)際材料性 質(zhì)的差異，按理論公式計(jì)算得到的最佳瀝青用量仍然要通過試驗(yàn)方法修正，因此理論方法只能得到一個(gè)供試驗(yàn)參考的數(shù)據(jù)。采用試驗(yàn)方法確定瀝青最佳用量目前最常用的方法有維姆 法和馬歇爾法。我國(guó)現(xiàn)行公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 032 - 94)規(guī)定的方法，是在馬歇爾法和美國(guó)瀝青學(xué)會(huì)方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)多年研究成果和生產(chǎn)實(shí)踐總結(jié)發(fā)展起來的更為完善 的方法，該法確定瀝青最佳用量按下列步驟。1) 制備試樣(1)按確定的礦質(zhì)混合料配合比計(jì)算各種礦質(zhì)材料的用量。(2)根據(jù)相關(guān)材料推薦的瀝青用量范圍(或經(jīng)驗(yàn)的瀝青用量范圍)，估計(jì)適宜的瀝青用量(或油石比)。”、2) 測(cè)定物理、力學(xué)指標(biāo)以估計(jì)瀝青用

6、量為中值，以 0.5%間隔上下變化瀝青用量制備馬歇爾試件不少于 5組。然后在規(guī)定的試驗(yàn)溫度及試驗(yàn)時(shí)間內(nèi)用馬歇示儀測(cè)定穩(wěn)定度和流值，同時(shí)計(jì)算空隙率、 飽和度及礦料間隙率。3)馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果分析(1) 繪制瀝青用量與物理力學(xué)指標(biāo)關(guān)系圖，以瀝青用量為橫坐標(biāo)，以視密度、空隙率、 飽和度、穩(wěn)定度、流值為縱坐標(biāo)。將試驗(yàn)結(jié)果繪制成瀝青用量與各項(xiàng)指標(biāo)的關(guān)系曲線。(2) 求取相應(yīng)于穩(wěn)定度最大值的瀝青用量a、相應(yīng)于密度最大的瀝青用量a?以及相應(yīng)千規(guī)定空隙率范圍中值筋青用量血,求取三者平均值作為最佳瀝青用量的初始值 OAC 1。(3) 求出各項(xiàng)指標(biāo)符合瀝青混合料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的瀝青用量范圍OACmin-OACmax,其中

7、值為 OAC2o"(4) 根據(jù)OAC1和OAC2綜合確定瀝青最佳用量(OACi),按最佳瀝青用量的初始值OACi在圖中求取相應(yīng)的各項(xiàng)指標(biāo)值，檢查其是否符合規(guī)定的馬歇爾設(shè)計(jì)配合比技術(shù)指標(biāo)。同時(shí)檢驗(yàn)VMA是否符合要求，如能符合時(shí)，由OAC1及OAC2綜合決定最佳瀝青用量 OAC。 如不能符合，應(yīng)調(diào)整級(jí)配厘新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)馬歇爾試驗(yàn)，直至各項(xiàng)指標(biāo)均能符合要求為止。(5) 根據(jù)氣候條件和交通特性調(diào)整最佳瀝青用量。由OAC1和OAC2綜合決定最佳瀝 青用量OAC時(shí)，還應(yīng)根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和道路等級(jí)、氣候條件考慮所屬情況進(jìn)行調(diào)整。 對(duì)熱區(qū)道路以及車輛渠化交通的高速公路、一級(jí)公路、城市快速路、主干路，預(yù)

8、計(jì)有可能造成較大車轍的情況時(shí)，可以在中限值 OAC2與下限OAC min范圍內(nèi)決定；但一般不 宜小于中限值OAC2的0.5%。 對(duì)寒區(qū)道路以及一般道路，最佳瀝青用量可以在中限值OAC2與上限值OAC max范圍內(nèi)決定，但一般不宜大于中限值OAC2的0.3%。4. 水穩(wěn)定性檢驗(yàn)按最佳瀝青用量OAC制作馬歇爾試件進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)(或真空飽水馬歇爾試驗(yàn))，檢驗(yàn)其殘留穩(wěn)定度是否合格。如當(dāng)最佳瀝青用量 OAC與兩個(gè)初始值 OAC1、OAC2相差甚大時(shí)，宜將 OAC與OAC1 或OAC2分別制作試件，進(jìn)行殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)。我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，=型瀝青混凝土殘留穩(wěn) 定度不低于75%，"型瀝青混凝土不低于 70%。如不符合要求，應(yīng)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，或 者采用摻加抗剝劑方法來提高水穩(wěn)定性。5. 抗車轍能力檢驗(yàn)按最佳瀝青用量 OAC制作車轍試驗(yàn)試件，按公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程 (JTJ 052-93 , T0719)方法，在60 C條件下用車轍試驗(yàn)相對(duì)設(shè)計(jì)的瀝青用量檢驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定 度。用最佳瀝青用量 OAC與兩個(gè)初始值 OACi或OAC2分別制作試件進(jìn)行車轍試驗(yàn)，我國(guó) 現(xiàn)行公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTJ 032-94)規(guī)定，用于上、中面層的瀝青混凝土，在60 C