沥青混凝土级配设计方法
Ac10沥青混凝土目标配合比
沥青混凝土(AC-10)目标配合比设计说明一、概述1、依据(1)《公路工程沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)(2)《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052—2000)(3)《公路工程集料试验规程》(JTG E42—2005)2、粗集料:碎石经试验其表观相对密度、吸水率、针片状含量、<0.075颗粒含量、磨耗值各项指标均符合规范要求。
3、细集料:粗石粉、石屑,经试验其各项指标均符合规范要求。
4、矿粉:经检验其表观密度、亲水系数等各项指标均符合规范要求。
5、沥青,沥青为齐鲁石化70#道路石油沥青。
经检验其针入度、延度、软化点、沥青与粗集料的粘附性等各项指标均规范要求。
二、目标配合比设计1、级配设计:对碎石、粗石粉、石屑、矿粉分别进行了筛分,最终确定各矿料掺配比例为:5-10mm碎石:粗石粉:石屑:矿粉=30:25:40:52、最佳油石比的确定参照试验规程沥青参考用量,结合实际经验,按油石比0.5%变化,制作五组试件,即油石比分别为5.0%、5.5%、6.0%、6.5%、6.10%,每组试件四至五块,冷却12个小时后,测其密度、饱和度、空隙率等指标,然后经马歇尔试验测的稳定度、流值结果汇总下表:沥青混合料试验结果汇总表根据以上各项试验结果及计算结果,分别绘制饱和度、矿料间隙率、空隙率、密度、与油石比的关系曲线,最后确定最佳沥青用量为5.75%。
三、室内配合比结论根据上述试验,实验室建议的沥青目标配合比为:矿料级配:5-10mm碎石:粗石粉:石屑:矿粉=30:25:40:5最佳油石比:6.10%,最佳沥青用量5.75%。
本次目标配合比设计可作为工地生产配合比设计依据。
安丘市甘白路甘泉至金冢子段公路Ac-10沥青混凝土目标配合比青州市桥山道路建设工程有限公司二○一○年七月二十五日。
沥青混凝土配合比设计
2. AC-10热拌沥青混合料的配合比设计和施工2.1 细粒式沥青混凝土的配合比设计根据我们多年来的施工经验,在同类公路配合比设计和使用情况调查研究的基础上,充分借鉴成功的经验,本着在保证工程质量的前提下花费最少的原则进行配合比设计。
配合比设计分目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段。
2.1.1 目标配合比设计阶段因为延吉市中环路设计罩面厚度为2cm,采用较粗粒径的混合料易拉裂且结合不好。
我们选用连续级配AC-10沥青混凝土,公称最大粒径9.5mm,最大粒径不超过13.2mm。
2.1.1.1材料的选用各种型号的碎石均为石灰岩,产地延吉,采用反击式破碎机破碎加工。
矿粉为石灰岩质,产地延吉市。
沥青选用AC-70,产地辽宁省锦州市。
2.1.1.2 目标配合比设计试验根据实验室提供级配计算各种材料的用量比例及沥青用量,以此配合比供拌和站确定各冷料仓的供料比例、料门高度、进料速度及试拌使用。
本次沥青马歇尔试验先成型5组,每组4块,最后以选定的沥青混凝土最佳用量成型1组,制件8块用以检测残留稳定度与其技术指标。
2.1.1.3目标配合比选定根据不同沥青含量试验的各项指标,综合确定OAC1的质量分数为5.23%;OAC2的质量分数为5.1%;OAC的质量分数为5.2%,并以OAC的质量分数为5.2%做了验证试验。
2.1.1.4 最终确定矿料配合比m 1(5mm~10mm碎石)∶m2(3mm~10mm碎石)∶m3(机制砂)∶m4(砂)∶m5(矿粉)=28: 26:22:19:5;最佳油石比5.49%,最佳沥青质量分数为5.2%。
2.2 生产配合比设计阶段2.2.1 生产配合比设计试验从二次筛分后进入各热料仓的材料取样进行筛分,以确定各热仓的材料比例,供拌和机控制室使用,同时反复调整冷料仓进料比例以达到供料均衡,并取目标配合比设计的最佳沥青用量和最佳沥青用量±0.3%等3个沥青用量进行马歇尔试验,确定生产配合比的最佳沥青用量。
沥青混凝土路面施工中的配合比设计与调整
沥青混凝土路面施工中的配合比设计与调整在沥青混凝土路面施工中,配合比的设计和调整是至关重要的。
合理的配合比能够确保路面的强度、稳定性和耐久性,影响着道路的使用寿命和性能。
本文将就沥青混凝土路面施工中的配合比设计和调整进行探讨。
一、配合比设计的基本原则在进行沥青混凝土路面施工前,首先需要进行配合比设计。
配合比设计的基本原则如下:1. 确定目标性能:在进行配合比设计之前,需明确路面所需的目标性能,如抗剥落性、抗滑性、耐久性等。
根据目标性能的不同,配合比的设计也会有所差异。
2. 确定沥青品种和级配:根据施工地区的气候条件、交通量以及沥青品种的特性,选择合适的沥青品种。
同时,根据所选沥青品种,进行级配设计,即确定石料的种类和粒径分布。
3. 控制沥青用量:沥青的用量直接影响到沥青混凝土的性能和成本。
在配合比设计中,需要合理控制沥青的用量,以满足路面的要求,同时尽量节约材料。
4. 控制颗粒间隙:颗粒间隙是指石料之间的空隙,对沥青混凝土的性能有重要影响。
适当控制颗粒间隙的大小,可以提高沥青混凝土的强度和稳定性。
二、配合比调整的方法和原则在施工过程中,可能会因为各种原因需要对配合比进行调整。
配合比调整的方法和原则如下:1. 增加或减少沥青用量:如果路面的性能未能满足要求,可以通过增加或减少沥青的用量来调整配合比。
增加沥青用量可提高路面的柔性和抗裂性,但同时可能会降低强度;减少沥青用量则相反。
调整沥青用量时需要进行试验,以确保达到预期的效果。
2. 调整石料粒径:石料的粒径大小对沥青混凝土的性能有较大影响。
通过调整石料的粒径分布,可以改变沥青混凝土的密实度和稳定性。
一般来说,采用粗细石料搭配可以提高混凝土的强度,但可能会降低柔性;采用细石料可以提高柔性和耐水性,但可能会降低强度。
3. 添加改性剂:在调整配合比时,可以考虑添加适量的改性剂。
改性剂可以改善沥青的性能,提高沥青混凝土的强度、稳定性和耐久性。
常见的改性剂有SBS改性剂、APP改性剂等。
ogfc沥青混凝土配合比
ogfc沥青混凝土配合比OGFC(Open-graded Friction Course)沥青混凝土是一种开级配的沥青混凝土,以其优良的抗滑性能、排水性能和噪音降低性能在道路工程中得到广泛应用。
本文将从OGFC沥青混凝土的简介、配合比原则、配合比设计方法、性能优势与应用场景等方面进行详细介绍。
一、OGFC沥青混凝土简介OGFC沥青混凝土是一种以粗集料为主,细集料和填料较少的开级配沥青混凝土。
其结构特点是空隙率较大,通常在15%-25%之间。
OGFC沥青混凝土具有良好的抗滑性能,可以提高道路行驶安全性;同时具有良好的排水性能,降低道路积水现象;还能有效降低噪音,提高行驶舒适性。
二、OGFC沥青混凝土配合比原则1.充分考虑道路设计要求:根据道路功能、交通量、地形地貌等因素,确定OGFC沥青混凝土的配合比。
2.保证抗滑性能:适当增加粗集料比例,保证一定的空隙率。
3.兼顾排水性能与耐久性:控制细集料和填料的比例,确保良好的排水性能,同时提高沥青混凝土的耐久性。
4.满足环保要求:选用环保型沥青和集料,降低对环境的影响。
三、OGFC沥青混凝土配合比设计方法1.确定目标配合比:根据道路设计要求、性能需求等因素,通过试验确定目标配合比。
2.实验室试验:进行集料筛分、密度、空隙率等试验,验证配合比的可行性。
3.生产与应用:根据实验室试验结果,调整配合比,进行生产与应用。
四、OGFC沥青混凝土性能优势与应用场景1.抗滑性能:OGFC沥青混凝土具有较高的摩擦系数,有效提高道路行驶安全性。
2.排水性能:较大空隙率有利于排水,降低道路积水对行驶性能的影响。
3.噪音降低性能:OGFC沥青混凝土能有效降低噪音,提高行驶舒适性。
4.应用场景:适用于高速公路、城市干道、机场等重要道路。
五、总结与建议OGFC沥青混凝土是一种具有优良性能的道路材料。
在设计和应用过程中,要充分考虑其抗滑、排水、噪音降低等性能,合理选择配合比。
同时,关注环保要求,选用环保型沥青和集料。
沥青混凝土配合比方案
沥青混凝土配合比方案一、前言沥青混凝土是一种常见的道路建设材料,其性能直接影响道路的使用寿命和安全性。
而配合比方案是沥青混凝土施工中至关重要的一环,它直接决定了沥青混凝土的性能和质量。
因此,制定一份合理的配合比方案对于保障道路质量至关重要。
二、配合比方案制定原则1. 根据工程用途确定材料种类和性能要求。
2. 充分考虑现场施工条件,尽量选用当地资源。
3. 选择经济、环保、可持续发展的材料组合。
4. 遵循“优化设计、节约用材”的原则,尽可能降低成本。
5. 保证沥青混凝土在使用寿命内具有良好的耐久性和稳定性。
三、配合比方案制定步骤1. 确定基础数据:包括道路类型、设计车速等级、设计车辆荷载等级等。
2. 选择材料:根据基础数据选取适当的材料种类和规格。
3. 制定初步配合比:根据选取的材料种类和规格制定初步配合比。
4. 进行试验:对初步配合比进行试验,包括稳定性试验、抗剪强度试验、压缩强度试验等。
5. 修正配合比:根据试验结果修正配合比,直至满足设计要求。
6. 编制配合比方案:根据最终的配合比结果编制配合比方案。
四、常见材料的选择及性能要求1. 沥青:应选用符合规定的沥青,其黏度应符合设计要求,同时应具有良好的耐久性和稳定性。
2. 矿料骨料:应选用质量良好、粒形良好、不含过多细颗粒和粉尘的矿料骨料。
矿料骨料的级配应符合设计要求。
3. 沙子:应选用质量良好、级配均匀的沙子。
沙子中不得含有过多细颗粒和粉尘。
4. 水泥:应选用符合规定的水泥,其标号应符合设计要求。
5. 外加剂:可根据需要选用外加剂,如膨胀剂、缓凝剂等。
五、常见问题及解决方法1. 沥青混凝土强度不足:可增加沥青的用量,或增加矿料骨料的用量。
2. 沥青混凝土稳定性不足:可增加矿料骨料的用量,或增加沥青的用量。
3. 沥青混凝土粘结性不足:可选用适当的外加剂,如黏结剂等。
4. 矿料骨料级配不均匀:可采取筛分、洗涤等方法进行改善。
六、配合比方案示例以某市道路建设工程为例,制定一份沥青混凝土配合比方案如下:1. 基础数据道路类型:市政道路设计车速等级:60km/h设计车辆荷载等级:Ⅰ类2. 材料选择及性能要求沥青:AC-20矿料骨料:碎石(5-20mm)和中砂(0-5mm)沙子:中细砂(0-5mm)水泥:P.O42.5外加剂:膨胀剂3. 初步配合比碎石:中砂:中细砂=70:20:10AC-20=4%水泥=2%外加剂=0.5%4. 试验结果稳定性:2.5kN抗剪强度:1.2MPa压缩强度:20MPa5. 修正配合比碎石:中砂:中细砂=65:25:10AC-20=4.5%水泥=2%外加剂=0.6%6. 配合比方案碎石:中砂:中细砂=65:25:10AC-20=4.5%水泥=2%外加剂=0.6%七、总结沥青混凝土配合比方案的制定是沥青混凝土施工中至关重要的一环。
沥青混凝土配合比怎么做
沥青混凝土配合比怎么做近年来,沥青路面在公路面中占居主导地位。
随着我国国民经济的迅速发展,公路交通量越来越大,轴载迅速增长,车速不断提高,沥青路面发生的质量问题也越来越多,有的前修后坏,有的使用周期达不到设计年限。
这给沥青路面的使用品质提出了愈来愈高的要求,而影响沥青面层使用性能的重要因素是混合料的级配组成。
本文对沥青混合料配合比设计作一探讨。
1、级配类型的选择选择合适的沥青混合料级配类型是确保沥青凝土路面面层质量的前提。
沥青混凝土面层的设计一般依据《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032—94)(以下简称《规范》)《公路沥青路面设计规范》(JTJ014—97)和《公路工程集试验规程》(JTJ058—2000)。
我国现行规范规定,上面层沥青混合料的最大粒径不宜超过该层厚的1/2,中面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过该层厚的2/3;沥青路面结构层混合料的集料最大公称尺寸不宜超过该层厚的1/3,对于粗的混合料,这个比例还应减小。
由此分析,厚度一定的沥青面层,若按《公路沥青路面施工技术规范》最低要求选择级配类型,则沥青混合料集料的粒径普遍偏大,何况还有0~5%的颗粒超过最大粒径,这样势必对沥青混凝土路面的施工带来难以解决的施工难度,如摊铺机的熨平板易拉动大粒径的骨料,尤其比最大粒径大0~5%的超粒径骨料;若采用细料弥补,易破坏沥青混凝土混合料的级配,使局部部位的面层压实度难以控制,或使沥青混凝土面层空隙率偏大,渗水严重等。
濮阳市的沥青路面结构多年来一直采用的是4cm+3cm的厚度组合模式,这种组合模式对沥青混合料类型的选择有很大的局限性。
4cm 的下面层最大粒径一般不超过25mm,3cm上面层最大粒径一般不宜超过15mm;根据近年来濮阳地区路面所用材料的情况,经调查、试验、分析、比较可知,下面层的选择余地较宽,多采用AG-201级配类型。
而上面层混合料型的选择非常困难。
3cm厚的上面层,按照《沥青路面施工技术规范》的规定,选择AC-10I型较合适,AC-10I型公称最大粒径为13.2mm。
浇注式沥青混凝土级配设计
De i n o u s s h l r d to sg f g s a p a t g a a i n
Zh n i Hu n a mi g a g Ru a g Xi o n Zh o Yo g i a n l
( co l f rnp r t n, o tesUnvrt Naj g2 09 C ia Sh o a sot i S uhat ie i oT ao sy, ni 106, hn ) n
t s .m o su e t s n ai u e twe e d n o t e s p e . The r s l n ia e t a e h g e — et itr e ta d f tg e ts r o e t a ls h m e ut i dc t t t i h tm s h h
浇注式 沥青混凝 土级 配 , 采用该 级 配制作 的浇注 式 沥 青混凝 土 , 动 性 能够 满足 施 工要 求 , 隙 流 空
率 小于 1 对试 件进 行车 辙试 验 、 %. 小梁 弯 曲试 验 、 稳定 性试 验和 疲 劳试 验 , 水 结果 表 明根据 两 阶
段设 计方 法设计 的级配 制作 的浇注 式沥青 混凝 土 试件 与传 统级配 浇注 式沥青 混凝土 试件 相 比大
抗疲 劳能力 强及变形 协从 能力好 等优 良特性 , 因此 自其 出现 以来 , 在许 多 国家 如德 国 、 日本 、 国、 英 俄
p r t e sa ii f s pls b s d on g a ai n o wo se e i n i r al n a c d c mp r d t e aur tb l y o a t m e a e r d to f t — tp d sg s g e ty e h n e o a e o ta ii a u s s hat n e s mp e v o nt—r c e o ma e,mo su e sa ii n - rdt on lg s ap l ,a d t a l sha e g od a ic a k p r r nc h f itr tb l y a d a t n
沥青混合料配合比设计方法
沥青混合料配合比设计方法(总12页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--嘉兴市春秋建设工程检测中心有限责任公司 CQ/Q040530-2003沥青混合料配合比设计方法批准人:状态:持有人:分发号:2003年11月1日批准 2003年11月25日实施地址:浙江省嘉兴市南湖经济开发区春园路电话:、2600330 传真:沥青混合料配合比设计方法1.沥青混合料配合比设计基本原则对于高速公路和一级公路沥青路面的上面和中面层的沥青混凝土混合料进行配合比设计时,应通过车辙试验机对抗车辙能力进行检验。
在温度60℃、轮压条件下进行车辙试验的动稳定度,对高速公路不小于800次/㎜,对一级公路应不小于600次/㎜沥青碎石混合料的配合比设计应根据实践经验和马歇尔试验的结果,经过试拌试铺论证确定。
高速公路和一级公路的热拌沥青混合料的配合比设计应遵照下列步骤进行:目标配合比设计阶段。
用工程实际使用的材料计算各种才来的用量比例,配合成符合表1规定的矿料级配,进行马歇尔试验,确定最佳沥青用量。
以此矿料级配及沥青用量作为目标配合比,供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。
生产配合比设计阶段。
对间歇式拌和机,必须从二次筛分后进人各热料仓的材料取样进行筛分,以确定各热料仓的材料比例,供拌和机控制室使用。
同时反复调整冷料仓进料比例以达到供料均衡,并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量±%等三个沥青用量进行马歇尔试验,确定生产配合比的最佳沥青用量。
生产配合比验证阶段。
拌和机采用生产配合比进行试拌、铺筑试验段,并用拌和的沥青混合料及路上钻取的芯样进行马歇尔试验检验,由此确定生产用的标准配合比。
标准配合比作为生产上控制的依据和质量检验的标准。
标准配合比的矿料级配至少包括㎜、㎜、㎜(圆孔筛㎜、㎜、5㎜)三档的筛孔通过率接近要求级配的中值。
经设计确定的标准配合比在施工过程中不得随意改变,生产过程中如遇到进场材料发生变化并经检测沥青混合料的矿料级配、马歇尔技术指标不符和要求时,应及时调整配合比,使沥青混合料质量符合要求并保持稳定,必要时重新进行配合比设计。
沥青混合料配比设计说明书
相同
4
OAC=( OAC1 + OAC2 )/2
OAC=( OAC1 + OAC2 )/2
5
求 OAC 对应的 VV、VMA,VMA 是
否满足指标要求最小值的要求,
OAC 应位于 VMA 凹形曲线最小值
的贫油一侧
相同
沥青混合料配合比验证
1抗高温性--车辙试验(T 0719) MPa条件下进行车辙试验的动稳定度. 2抗低温性--弯曲试验(T 0715)
AC-20 中粒式
AC-16
100 90-100 78-90 68-80 58-70 40-50 28-38 20-29 15-22 10-17 6-13 4-8 100 90-100 80-90 66-78 46-58 34-44 22-32 16-24 11-19 7-14 4-8
AC-13 细粒式
我国新旧规范对密级配沥青混合料马歇尔配合比设计体积指标计算
上的差异
指标
试件相对密
度 混合料理论 最大相对密
度
理论最大相 对密度采用
计算法
JTG F40-2004
表干法或蜡封法
普通沥青:真空法 改性沥青:计算法
ti
100 si bi
se
b
JTJ 032-94
水中重法 表干法或蜡封法
说明
真空法或计算法均可
中粒式 ≤120ml/min ≤120ml/min
增加了粗集料AC-25 ≤150ml/min(由于车辙标准试件厚度与 粗粒式沥青混合料最大公称粒径不匹配,故对粗粒式沥青 混合料渗水系数仅供参考。)
SMA类: SMA-13 ≤80ml/min ≤85ml/min
4渗水检验—渗水试验(T 073)
沥青混凝土配合比设计过程
沥青混凝土配合比设计过程1 材料的选择与控制1.1 材料选择的原则在沥青混凝土使用材料要经过严格的挑选与检验。
应当就近取材,不破坏环境,质量要符合《公路沥青路面设计规范》及《公路沥青路面施工技术规范》的相关要求与规定。
1.2 沥青注重沥青对于当地自然环境、气候及道路运行情况的适应性,例如当地土壤的酸碱性,雨水的酸碱性,降雨量以及运载压力等。
1.3 粗集料粗集料是指颗粒直径大于2.36mm的碎石、破碎砾石、筛选砾石和矿渣等。
其通过颗粒间的嵌锁作用来为沥青混凝土提供较强的稳定性。
粗集料相关的各项标准里,较为重要的是视密度和吸水率,石料硬度大而密度高、吸水率比较小的粗集料具有耐磨、耐久等特点;但粗集料密度并不只要求大,表面粗糙与否同样重要,而密度过于大的粗集料大多表面光滑,缺乏表面的凹凸不平,以至于无法更好的吸附沥青结合料,这便无法形成较厚的沥青膜,进而对混合料的耐久性带来不良影响。
而且粗集料与沥青的粘附性、磨光值也是《公路沥青路面施工技术规范》所要求的。
因此,集料的多种性质需要均衡考虑,如此之多的指标不可能全部达至最优,应当针对实际需求,对于这些指标进行一定的取舍。
1.4 细集料细集料是指颗粒直径小于2.36mm的天然砂、人工砂(包括机制砂)及石屑,它通过配合粗集料的使用增加沥青混凝土的稳定性。
对细集料的要求是干净、没有杂质。
选取细集料也与级配情况、沥青的粘结性和耐磨性有关,这些情况同样要进行综合考虑,只有能够满足多方面需求的细集料才是工程中所需要的。
1.5 填料填料是指颗粒直径小于0.6mm的石灰岩磨细的矿粉。
它具有憎水的特点,同时应干洁,能自由地进出矿粉仓,其质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求。
填料在沥青混凝土中扮演着一种添加剂的角色,就和烹饪中的盐一样,要配合需求投放,投放的量过少会导致沥青难以吸附,投放的量过多则会使胶泥成团,致使路面离析,造成不良后果。
另外,还应当注意与集料的配合,避免与集料的使用发生冲突。
沥青混凝土心墙配合比设计(5.26)
重)是影响沥青混凝土的性能的主要因素之一,对
于心墙沥青混凝土填料用量一般在10~16%之间。 可工程的实际情况,初选配合比试验填料用量,例
如:10%、12%、14%、16%。
• (3)油石比的选取
•
油石比对沥青混凝土的性能影响很大。根据大
量工程经验,对于心墙沥青混凝土,油石比一般在
6.0~7.5%之间。可结合工程的气温及原材料实际情 况,确定初选油石比,一般油石比间隔0.3,例如: 6.3%、6.6%、6.9%、7.2%、7.5%。
凝土填料指标。
• 从检测结果可以看出,填料质量满足规范要求, 可以用作沥青混凝土心墙的填料。
• (5)原材料检测结论
• 沥青混凝土原材料经过试验检测,得出以
下结论及建议:
• 委托方运来的沥青,其性能指标均能满足 水工沥青混凝土心墙用沥青的技术要求。
• 送来的粗骨料各项指标满足沥青混凝土心 墙对粗骨料的要求,可作为心墙沥青混凝土 的粗骨料。
与沥青粘结力
酸碱性
要求指标 ? 2.6 ? 2.0 ? 30 ? 0.5 ? 12 ?4 级 碱
实测 2.720 0.447 9.557
0 1.237 5-级
碱
抗热性
——
合格
注:粗骨料要求指标是按照中华人民共和国电力行业标准《土石坝沥青混凝土面板和心墙设计规范》(报批稿)中用 沥青混凝土粗骨料指标。
• 3.心墙配合比设计步骤
• 3.1选择配合比参数
• (1)骨料级配参数
• 最大骨料粒径 Dmax=19mm(方孔筛子) • 级配指数的选择:
• 根据以往的工程经验和试验研究经验,心墙沥 青混凝土的矿料级配指数r一般取0.36到0.44。 在配 合比的设计中可选择3~4种级配指数。
沥青混凝土配合比设计
沥青混凝土配合比设计沥青商品混凝土配合比设计,应该明确配合比设计的全过程。
它包括三个阶段:目标配合比设计阶段;生产配合比设计阶段;生产配合比验证阶段。
目标配合比设计阶段选料问题材料是沥青商品混凝土的基本组成部分,首先要把好材料关。
根据级配类型,选择材料的规格和种类,减少进料的盲目性。
根据沥青面层用粗、细集料的技术要求,对各项指标进行检验。
对于石屑(0.6mm以下占50%左右)建议用量最多不超过20%。
有个别合同段用石屑替代(3mm-10mm)碎石和矿粉,用量大大超过20%,结果生产出的沥青混合料无论外观质量,还是内在的技术指标都不能满足技术要求,原因是石屑粉状太多,缺少3mm-5mm之间的颗粒。
粉状多的混合料极易成团,不易拌和,再加上夹杂着一些泥土,降低了沥青的黏附力,进而影响沥青商品混凝土的质量。
因此,招标文件通用条款特别强调:回收粉尘的用量不得超过填料总量的25%,掺有粉尘的填料塑性指数不得大于4。
根据目前集料现状,建议沥青商品混凝土面层材料采用水洗。
混合料的级配问题矿料的配合比计算不应过度依赖计算机得出的结果,因为计算机得出的数据只能从理论上可行,不一定符合实际应用,所以往往不能直接套用,需要根据交通类型、材料现状做反复调整,直到调整的结果既能满足理论要求又能满足实际需要,两者缺一不可。
根据这个原则,确定的合成级配曲线分别位于工程设计级配范围的上方、中值和下方。
设计合成级配不得有太多的锯齿交错,且在0.3mm-0.6mm范围内不出现驼峰,由此确定的沥青混合料的密度较大。
最佳油石比的确定菏泽市干线公路改建工程沥青面层厚度通常为10mm,分别采用6mm+4mm自下而上铺筑。
对热拌热铺沥青混合料,沥青层一层的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.53倍,根据这个规范要求,选择的级配类型为AC-20C型、AC-13C型。
AC-20C型沥青采用70﹟A级石油沥青;AC-13C型沥青采用SBCI-D型改性沥青。
沥青混合料配合比设计
2) 计算组成材料的配合比
法或计算法,求出符合要求级配范围的各组成材 料用量比例。
3) 调整配合比计算得的合成级配应根据要求作必 要的配合比调整 a. 通常情况下,合成级配曲线宜尽量接近设 计级配中限,尤其应使0.075 mm、2.36 mm和 4.75 mm筛孔的通过量尽量接近设计级配范围中 限。
2) 测定物理指标: 为确定沥青混合料的沥青最佳 用量,需要测定各组试件的表观密度, 空隙率, 矿 料间隙率和饱和度等物理指标.
3) 测定力学指标: 采用马歇尔稳定度仪, 测定沥 青混合料的力学指标,即测定马歇尔稳定度和流 值.
4) 试验结果分析: A. 绘制沥青用量与物理—力学指标关系图. 以 沥青用量为横坐标, 以表观密度, 空隙率, 饱和 度, 稳定度, 和流值为纵坐标, 绘制试验结果的 关系曲线,如下图:
n=0
10
70.
50.
35.
25.
17.
12.
8.8
6.3
4.4
通过量 .5 0 71 00 36 00 68 55 7 2 7
(%)
级配 n=0 10 81. 65. 53. 43. 35. 28. 23. 19. 15. 范围 .3 0 23 98 59 53 36 79 38 08 50 曲线 n=0 10 61. 37. 23. 14. 8.3 5.4 3.3 2.1 1.2 通过 .7 0 56 89 33 36 4 7 7 0 9 量(%)
其他等级公路
沥青混 凝 土路面
沥青碎 石 路面
AC—13 AC—16
AM—13
一般城市道路及其 他道路工程
沥青混 凝 土路面
沥青碎 石 路面
AC—5 AC—10 AC—13
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沥青混凝土级配设计方法研究
摘要:重点探讨分析了用贝雷法进行级配设计的方法以及贝雷法三个参数的选取对沥青混合料的性能的影响,对贝雷法需要注意的问题加以讨论,简要介绍了其它级配的设计方法。
关键词:级配设计贝雷法参数
矿料级配设计是沥青混凝土配合比设计的一项重要的内容,据国外研究得出的经典的说法是,沥青混合料的高温抗车辙能力有60%依赖于矿料级配的嵌挤的作用,沥青结合料的粘结性只能有40%的作用。
对于各种沥青混合料类型,《公路沥青路面施工技术规范》虽然也规定了一个范围,但规定的范围较宽,因此,需要对沥青混合料的级配设计引起重视。
贝雷法级配设计
由伊利诺州交通部的罗伯特.贝雷(robert bailey)发明的一种级配组成设计方法被称为“贝雷法”,其主体思想是以集料的骨架作为混合料的承重主体,期望以此提高抗车辙性能,同时通过调整粗细集料的比例,获得合适的间隙率保证设计的混合料具有一定的耐久性。
1.1贝雷法中粗细集料的定义
在贝雷法中,粗细集料的定义不同于传统的以4.75㎜筛孔为界的划分方法,其对粗细集料的定义为:
(1)粗集料。
置于单位体积中能产生空隙的大集料颗粒。
(2)细集料。
能填充粗集料产生的空隙的集料颗粒。
贝雷法中粗细集料的分界筛孔称为第一控制筛孔,可按照下式确定:
pcs=nmps×0.22
式中:pcs—第一控制筛孔尺寸(primary control sieve);
nmps—公称最大粒径(同马歇尔中的定义)
式中0.22是基于集料的球形嵌挤模式得到的。
1.2贝雷法中参数的定义
贝雷法中给出了3个参数,其意义如下:
ca。
其表达式为:
[ca]= (1)
式中:pd/2为粒径d/2(d为工程最大粒径)的通过率(%);ppcs 为第一控制筛孔的通过率(%);
fac.。
其表达式为:
[fac]=(2)
式中:pscs为第二控制筛孔的通过率(%),第二控制筛孔为0.22倍的第一控制筛孔。
[faf]= (3)
式中:ptcs为第三控制筛孔的通过率(%),第三控制筛孔为0.22倍的第二控制筛孔。
从式(1)、式(2)、式(3)可以看出,ca比表征的是粗集料内部质量比,fa。
比、far比表征的是细集料(pcs以下)内部质量比。
这对于合成级配,还缺少粗细集料之间的质量比,贝雷法是用设计密
度来控制粗细集料之间的质量比。
1.3贝雷法级配设计步骤
(1)确定粗集料的选取密度(kg.m-3)。
(2)计算粗集料在选取密度下的空隙体积。
(3)用细集料的干捣实密度确定填充粗集料空隙所需的细集料(kg.m-3)。
(4)利用粗、细集料各组分的密度,确定填充矿质混合料的总重(kg.m-3),根据各级粗集料体积+各级细集料体积=单位体积,并确定各集料的合成质量百分比。
(5)根据粗集料中所含的部分细集料及细集料中所含的部分粗集料,分别修正粗、细集料的质量百分比。
(6)若使用矿质填料或回收粉尘,则需要调整细集料部分的百分含量。
(7)确定经修正后各集料最终的质量百分含量。
(8)合成级配的分析。
矿料组成确定后,需要对集料的体积特征进一步分析。
2贝雷法中各参数的确定
2.1粗集料密度的确定
为了得到期望的集料骨架结构,应选取粗集料的适宜密度,从而确定粗集料的用量。
确定粗集料选取密度时,必须考虑混合料是细级配还是粗级配。
理论上,松装密度是粗集料形成骨架结构的下限,是粗级配混合料与细级配混合料的分界点;而干捣密度通常被看作
是密级配沥青混合料中粗集料形成骨架嵌挤结构的上限,其值约为松装密度的110%。
粗集料选取密度按松装密度的百分率计。
对粗级配混合料,粗集料选取密度一般取松装密度的95%~105%;对易碎的软集料可接近105%,但应避免大于105%,以减小集料的破碎和现场压实的难度;对细级配混合料,选取密度应小于松装密度的90%。
应注意的是,对密级配混合料,建议粗集料选取密度不要采用松装密度的90%~95%,因为这个范围的混合料粗集料骨架结构不稳定,现场的变异性较大。
2.2 ca值的选取
根据贝雷法的要求认为,当ca比在0.4~0.8范围内时,能确保粗料在集料结构的平衡。
当ca比过小时,沥青混合料易发生离析,当ca比接近1时,级配中的粗料会变得不平衡,这是由于干涉颗粒将控制粗集料的结构,从而导致难以压实,且易于推移。
由此看来控制ca比并不是来控制粗集料的骨架的。
即使ca比都在要求的范围内,也仅仅说明其没有发生颗粒干涉,且施工和易性好而已。
2.3 fa值的选取
贝雷法中,对fac和faf的值的选用也用一定的规定。
当fac 较低时,混合料不均匀,难以压实到规定的密实程度。
随着fac增加,整个混合料中的细集料部分压实的更加紧密。
但较大的fac意味着细集料的过细,细集料较粗部分产生的空隙率较多,需要较多的较细部分填充空隙,导致混合料稳定性不足。
对于大多数密集配
混合料来说,fac在0.25~0.50之间比较合适。
同理,随着faf的增加,混合料的空隙将逐步减少,但较高的faf在级配曲线上可能呈现出“驼峰状”。
3 其它级配设计方法
3.1 最大理论密度法
早在20世纪60年代初期,美国的joseph f.goode和lawrence a. lufsey提出了一种级配曲线图,即以筛孔直径的n次幂为横坐标,
以集料累计角原点(0,0)和右上角(d0.435,100)的直线。
采用轧制碎石料对n取0.35、0.40、0.45、0.50、0.55时的不同级配进行了马氏试验。
试验结果同样是当n取0.435时,混合料的密实度最大。
3.2 变i法
林绣贤教授在20世纪70年代提出的直接以通过百分率的递减率i为参数的i法,变i法在嵌挤密实结构级配设计中的应用(表3)是依据粒子干涉理论,由次一级颗粒填充前一级颗粒之间的空隙至最大密实度,剩余空隙再由更次一级颗粒填充至最大密实度,依
次逐级填充而最终得到的嵌挤密实级配(mg-16)范围和变i法计算的级配(ci-16)范围结果。
4结论
贝雷法是一种新发展起来的级配设计方法,在中国刚开始应用。
在贝雷法设计中,要严格控制三个参数的取值,但是,要设计路用性能良好的骨架密实型沥青混合料,三个参数是不够的,因为贝雷
法不具有广泛的适用性,但是针对特定的混合料级配设计都有其自身的特点。