瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)和應(yīng)用教學(xué)文案

瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)和應(yīng)用級(jí)配的理論與級(jí)配類型級(jí)配是指把各種不同粒徑的集料，按照一定的比例搭配起來，使其達(dá)到較高的密實(shí)度或強(qiáng)度。級(jí)配礦料和瀝青是瀝青混合料的兩大構(gòu)成要素，不同級(jí)配設(shè)計(jì)原則和理論，會(huì)得到不同的級(jí)配。級(jí)配理論最大密度曲線理論

粒子干涉理論分形理論該理論認(rèn)為“礦料的顆粒級(jí)配曲線愈接近拋物線,其密度愈大”,主要描述了連續(xù)級(jí)配的粒徑分布,且用于計(jì)算連續(xù)級(jí)配。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(jí)配研究而出現(xiàn)的一種新方法,目前研究很少。粒子干涉理論實(shí)質(zhì)是以填充理論為基礎(chǔ),在填充顆粒粒徑不大于前一級(jí)顆粒間隙距離的前提下,逐級(jí)進(jìn)行填充,達(dá)到最大密實(shí)度;否則前一級(jí)顆粒與次級(jí)顆粒之間勢(shì)必發(fā)生干涉現(xiàn)象，可用于三種類型的級(jí)配。級(jí)配類型1、傳統(tǒng)連續(xù)式密級(jí)配瀝青混合料2、間斷級(jí)配瀝青混合料3、折斷級(jí)配瀝青混合料4、多級(jí)嵌擠密級(jí)配瀝青混合料傳統(tǒng)連續(xù)式密級(jí)配:

所謂連續(xù)級(jí)配，就是礦料中各級(jí)粒徑的粒料，由大到小逐級(jí)按一定的質(zhì)量比例組成。連續(xù)級(jí)配混合料的級(jí)配曲線平順光滑，具有連續(xù)不間斷的性質(zhì)，它雖然可以獲得最佳的密實(shí)度和較大的粘結(jié)力，但不能構(gòu)成最大的內(nèi)摩阻力，其強(qiáng)度主要受粘結(jié)力所影響。在現(xiàn)代重型汽車荷載作用下，這種類型的瀝青路面可能因熱穩(wěn)定性不足而產(chǎn)生車轍、波浪、推移等變形，從而影響其正常使用。間斷級(jí)配瀝青混合料:

所謂間斷級(jí)配就是指在礦料組成中，大小各級(jí)粒徑的礦料顆粒不是連續(xù)存在的，而是在連續(xù)級(jí)配中剔除了其中一個(gè)粒級(jí)或幾個(gè)粒級(jí)形成的一種不連續(xù)級(jí)配。間斷級(jí)配在理論上是兼有嵌擠原則和密實(shí)原則的優(yōu)點(diǎn)。但這種級(jí)配類型對(duì)材料、設(shè)計(jì)和施工技術(shù)要求較高，如果處理不當(dāng)，常常會(huì)導(dǎo)致離析等，而且有些間斷級(jí)配如sMA造價(jià)偏高，這些都限制了它的大規(guī)模推廣應(yīng)用。折斷級(jí)配瀝青混合料

折斷型級(jí)配實(shí)質(zhì)上也是一種間斷型級(jí)配，只不過主骨料(即粗集料)控制至兩級(jí)，原則上使其達(dá)到靠攏的程度，細(xì)集料仍取連續(xù)級(jí)配，一般按k=O．75計(jì)算，粗細(xì)集料之間不問斷，因而級(jí)配呈折斷型，從而減少了離析現(xiàn)象的產(chǎn)生多級(jí)嵌擠密級(jí)配瀝青混合料:

它主要是通過使礦料中粗集料形成穩(wěn)定的嵌擠結(jié)構(gòu)，細(xì)

集料逐級(jí)依次填充，但是又不影響粗集料嵌擠結(jié)構(gòu)而形成的.其中，混合料是否形成嵌擠結(jié)構(gòu)是決定抗剪強(qiáng)弱的重要指標(biāo)。此種級(jí)配在理論上具有較高的高溫穩(wěn)定性,保持了密級(jí)配瀝青混合料密水性強(qiáng)、耐老化的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)克服了II型混臺(tái)料抗水損害能力和耐久性差的缺點(diǎn)，更適合于高速公路和重交通的一般公路的瀝青面層。推移等變形，從而影響其正常使用。瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)方法Marshall混合料設(shè)計(jì)方法Hveem設(shè)計(jì)方法Superpave瀝青混合料設(shè)計(jì)方法瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)方法Marshall混合料設(shè)計(jì)方法是在1939年左右由BruceMarshall最先發(fā)展起來的，隨后在美國(guó)工程兵部隊(duì)的應(yīng)用中得到完善。該方法主要是通過滿足合適的穩(wěn)定度和流值條件下的密實(shí)度來控制和選擇瀝青用量。瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)方法Hveem設(shè)計(jì)方法的最初概念是由FrancisHveem在20世紀(jì)20～30年代提出的，它的主體思想可以概括為：考慮到集料對(duì)瀝青的吸收，瀝青混合料需要一個(gè)最佳的瀝青薄膜厚度；混合料需要足夠的穩(wěn)定度，而穩(wěn)定度主要是由集料之間的內(nèi)摩擦力和膠結(jié)料的粘附力提供的，足夠薄的瀝青薄膜厚度可以提高混合料耐久性。瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)方法Superpave瀝青混合料設(shè)計(jì)方法是美國(guó)戰(zhàn)略公路研究(SHRP)的一個(gè)重要成果，Marshall和Hveem設(shè)計(jì)方法為它提供了體積設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。它將瀝青膠結(jié)料和集料的選擇納入混合料設(shè)計(jì)的過程中，同時(shí)考慮了交通和氣候因素。而且，不同于Marshall和Hveem，它用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀替代了以往的壓實(shí)設(shè)備，并且和預(yù)期交通量聯(lián)系在一起。Superpave的預(yù)期進(jìn)展主要包括三個(gè)方面：體現(xiàn)交通荷載和環(huán)境條件的混合料設(shè)計(jì)新方法；新的瀝青膠結(jié)料評(píng)價(jià)方法以及新的混合料分析方法。盡管第三方面還沒有完成，但是已經(jīng)很好的建立了瀝青混合料的設(shè)計(jì)方法。以Am、Ap為指標(biāo)的級(jí)配設(shè)計(jì)法Am是反映混合料中瀝青砂漿體積與粗集料形成空隙體積之比的參數(shù)；Ap是反映瀝青礦粉膠漿體積與細(xì)集料形成空隙體積之比的參數(shù)。以Am、Ap為指標(biāo)的瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法是將混合料視為兩級(jí)骨架填充體系，即粗集料和砂漿一級(jí)以及細(xì)集料和瀝青膠漿一級(jí)。將這兩級(jí)骨架填充體系在混合料設(shè)計(jì)中同時(shí)考慮，進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。砂漿與膠漿的質(zhì)量以及在瀝青混合料中所占的數(shù)量不同，會(huì)形成結(jié)構(gòu)不同、性能相異的瀝青混合料。該方法是借鑒瀝青混合料膠漿理論的三級(jí)分散系思想，以骨架膠漿理論為基礎(chǔ)，在混合料設(shè)計(jì)中同時(shí)對(duì)粗集料、細(xì)集料、瀝青膠漿加以考慮，著眼于這幾部分之間合理的體積比例關(guān)系，從而能夠針對(duì)不同的混合料設(shè)計(jì)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。以