加纤维沥青混凝土沥青用量的确定
纤维在沥青混凝土路面中的应用分析
纤维在沥青混凝土路面中的应用分析作者:赵磊, 史保华, 王秉纲, Zhao lei, Shi Baohua, Wang Binggang作者单位:赵磊,王秉纲,Zhao lei,Wang Binggang(长安大学公路学院,西安,710064), 史保华,Shi Baohua(空军工程大学工程学院,西安,710038)刊名:石油沥青英文刊名:PETROLEUM ASPHALT年,卷(期):2008,22(2)引用次数:0次参考文献(9条)1.倪良松.陈华鑫.胡长顺.卢因志纤维沥青混合料增强作用机理分析[期刊论文]-合肥工业大学学报(自然科学版) 2003(5)2.邢爱萍.孔永健纤维加强沥青路面在我国的应用[期刊论文]-东北公路 2003(2)3.沈金安改性沥青与SMA路面 19994.刘美爽.王颖对纤维沥青混凝土路用性能的分析[期刊论文]-森林工程 2006(3)5.杨绍猛.徐良英.温日琨聚酯纤维沥青混凝土在道路工程中的应用[期刊论文]-城市道桥与防洪 2005(6)6.王卫东纤维对沥青混凝土路用性能影响的探讨[期刊论文]-长沙电力学院学报(自然科学版) 2006(3)7.张争奇.胡长顺纤维加强沥青混凝土几个问题的研究和探讨[期刊论文]-西安公路交通大学学报 2001(1)8.易林枫.陈辉成.谭健胜纤维沥青混凝土试验研究及施工工艺探讨[期刊论文]-城市道桥与防洪 2006(6)9.孙同策.孙国忠纤维沥青混凝土试验及应用[期刊论文]-公路交通科技 2005(2)相似文献(10条)1.期刊论文郭乃胜.赵颖华.Guo Nai-sheng.Zhao Ying-hua纤维沥青混凝土的粘弹性分析-交通运输工程学报2007,7(5)为了研究纤维沥青混凝土的粘弹性能,制作5种20个聚酯纤维沥青混凝土圆柱试件,在MTS810材料试验机上进行单轴静压蠕变试验,试验温度为45℃.根据粘弹性力学理论,采用"四单元五参数"模型(修正的Bugers模型)模拟纤维沥青混凝土的粘弹性能,其参数值由试验数据的数值拟合获得,提出了计入纤维掺量的"四单元五参数"粘弹性本构模型.应用该模型模拟了试验的加载过程,分析了纤维掺量对沥青混凝土粘弹性的影响.结果表明:不同纤维掺量下沥青混凝土的蠕变变形增量不同,但变化规律与普通沥青混凝土是一致的;粘弹性模型计算的纤维最佳平均用量为0.18%,试验结果为0.20%,两者基本接近,因此,本研究提出的粘弹性模型可作为理论研究和材料设计的参考.2.期刊论文郭乃胜.赵颖华.孙略伦.GUO Nai-sheng.ZHAO Ying-hua.SUN Lue-lun纤维沥青混凝土的动态参数试验研究-公路交通科技2007,24(10)通过动态抗压试验和动态劈裂试验研究了不同纤维掺量沥青混凝土的动态性能参数.选用5种聚酯纤维掺量的沥青混凝土圆柱体试件和马歇尔试件,每种纤维掺量制作4个试件,在MTS810材料试验机上进行试验.通过试验确定不同纤维掺量沥青混凝土的动态抗压模量和劈裂回弹模量,对纤维沥青混凝土的动态性能机理进行了分析,并且讨论了动静态抗压模量之间的关系以及纤维掺量与动态模量之间的关系.结果分析表明,加入纤维后的沥青混凝土表现出与普通沥青混凝土相似的动态响应规律,沥青混凝土的动态模量与纤维掺量之间存在较好的相关性,适量的加入纤维会改善沥青混凝土的动态模量等主要动态参数,从而有效增强其综合路用性能.根据动、静态分析结果的基础上给出此种聚酯纤维沥青混凝土的合理纤维掺量在0.20%~0.25%之间.3.学位论文郭乃胜聚酯纤维沥青混凝土的静动态性能研究2007伴随着我国公路建设事业快速发展的同时,路面结构的耐久性问题也日益突出。
沥青厚度计算用量计算公式
沥青厚度计算用量计算公式在道路建设和维护中,沥青是一种常用的材料,用于铺设道路表面以提供平整的行车表面。
在使用沥青时,需要根据道路的要求来计算沥青的用量,以确保道路表面的厚度和质量符合标准。
沥青厚度的计算用量计算公式是一种用于计算沥青用量的数学公式,通过该公式可以确定需要使用的沥青量,以满足道路工程的要求。
沥青厚度计算用量计算公式通常是根据道路的设计要求和实际情况来确定的。
一般来说,沥青的用量取决于道路的宽度、长度、厚度和材料的密度等因素。
根据这些因素,可以使用以下公式来计算沥青的用量:沥青用量 = 道路宽度×道路长度×沥青厚度×沥青密度。
其中,道路宽度是指道路表面的宽度,道路长度是指道路的长度,沥青厚度是指道路表面铺设的沥青的厚度,沥青密度是指沥青的密度。
通过这个公式,可以计算出需要使用的沥青量,以确保道路表面的厚度和质量符合标准。
在实际应用中,沥青厚度计算用量计算公式可以根据具体情况进行调整。
例如,在道路设计中,可能需要考虑到道路的承载能力、交通量、气候条件等因素,这些因素都会影响沥青的用量。
因此,在使用沥青厚度计算用量计算公式时,需要根据实际情况进行调整,以确保计算结果的准确性和可靠性。
除了沥青厚度计算用量计算公式外,还可以使用其他方法来确定沥青的用量。
例如,可以通过实地勘测和取样分析来确定道路表面的实际情况,然后根据实际情况来确定沥青的用量。
这种方法虽然比较费时费力,但可以更加准确地确定沥青的用量,以满足道路工程的要求。
总之,沥青厚度计算用量计算公式是一种用于计算沥青用量的数学公式,通过该公式可以确定需要使用的沥青量,以满足道路工程的要求。
在使用该公式时,需要根据道路的设计要求和实际情况进行调整,以确保计算结果的准确性和可靠性。
除了公式计算外,还可以使用其他方法来确定沥青的用量,以满足道路工程的要求。
路用纤维在沥青混合料中的应用
路用纤维在沥青混合料中的应用摘要:路用纤维作为一种高强、耐久、质轻的增强材料,能显著改善沥青路面的力学性能,从而延长路面结构的耐疲劳寿命。
本文分析了路用纤维的特点及作用机理,并结合工程实例着重阐述了木质素纤维和矿物纤维的应用,提出几点看法和体会,供同行探讨参考。
关键词:路用纤维作用机理配合比设计SMA沥青混合料沥青路面的严重早期破坏与长期重载交通、地理气候、施工质量等外部因素有关,即使采用了改性沥青,仍然出现了较为严重的车辙等早期损坏现象,影响车辆正常安全行驶。
而作为内部因素,早期破坏更与沥青混合料本身的材料性能密切相关。
因此在目前严峻的重载交通和气候环境下,如何优化沥青混合料结构、提高沥青混合料性能是解决沥青路面问题的核心和关键。
纤维通常分为硬纤维和软纤维两大类,硬纤维是指经过拉、拔、轧、切工艺制作的钢纤维;软纤维是由合成纤维制成,又分为聚合物化学纤维(如聚酯纤维、聚丙烯腈等)和矿物纤维(石棉纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维等)以及木质素纤维。
目前最常用的路用纤维主要有聚合物纤维、矿物纤维、木质素纤维。
一、不同纤维的特点及作用机理1、聚合物纤维聚合物纤维根据原材料的不同,有淡黄、白色及其它颜色之分,且不得有污迹和杂质。
本文主要介绍聚丙烯腈纤维和聚酯纤维。
聚丙烯腈纤维(腈纶)是由85%以上的丙烯腈与其它第2、第3单体共聚物,经湿法纺丝制得的合成纤维,是一种专用于沥青混凝土“加强、加筋”的纤维。
聚酯纤维(涤纶)是采用石油中提炼出的原材料,加入特种添加剂,采用“旋转-熔化”法生产的纤维。
主要用作沥青混凝土纤维添加剂,与其它纤维添加剂相比,聚酯纤维具有很好的抗风化特性,对酸和其它大多数化学物质具有极强的抵抗力。
聚合物纤维作用机理:聚合物纤维在沥青混合料中纤维主要起吸附、稳定和加筋的作用。
纤维直径一般小于20μm,有相当大的比表面积,纤维分散在沥青中,其巨大的表面积成为浸润界面。
在界面中,沥青和纤维之间会产生物理和化学作用,如吸附、扩散、化学键结合等,在这种作用下,沥青成单分子排列在纤维表面,形成结合力牢固的沥青界面。
浅谈沥青混凝土路面施工中的沥青用量
浅谈沥青混凝土路面施工中的沥青用量摘要:沥青混凝土路面施工质量涉及的面很广,影响因素很多。
其施工的关键之一是沥青用量的问题。
本文主要研究了沥青路面的沥青用量分析。
关键词:沥青混凝土路面沥青用量1.热拌沥青混合料最佳沥青用量的确定最佳沥青用量应按照《公路沥青路面施工技术规范》确定,热拌沥青混合料配合比设计采用马歇尔试验设计方法确定矿料级配及沥青用量。
以沥青用量为横坐标各项测定标准为纵坐标,绘制关系曲线图。
由相应于最大密度的沥青用量a1,相应于稳定度最大值的沥青用量a2及相应于规定空隙率范围的中值(或要求的目标空隙率)的沥青用量a3,计算三者的平均值作为最佳沥青用量的初始值OAC1,以各项指标均能符合沥青混合料技术标准的沥青用量范围的中值作为OAC2。
OAC1=(a1+a2+a3)/3OAC2=(OACmin+OACmax)/2检查O OAC1值是否界于OACmin与OACmax两值之间.否则调整配比。
由OAC1与OAC2综合决定最佳沥青用量OAC时,必须根据实践经验和公路等级、气候条件按下列步骤进行:一般可取OAC1与OAC2,的平均值作为最佳沥青用量OAC。
对于热区公路以及车辆渠化交通的高速公路、一级公路,可在OAC2与下限OACmin范围内决定,但不宜小于OAC2的0.5%。
对寒区公路及其他等级公路,最佳沥青用量可以在OAC2与上限值OACmax 范围内决定.但不宜大于OAC2的O.3%。
2.改进沥青含量试验的方法沥青含量试验目前一般采用《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052—2000)的T0722-1993即离心分离法,该方法是将沥青混合料浸泡在三氯乙烯中,通过离心抽提仪分离出沥青和矿料。
该方法操作简便易行唯一不足的是混入溶液中的少量矿粉数量难以精确测定从而影响沥青含量测定的准确性。
规范建议可用压力过滤器回收矿粉.当无压力过滤器时可采用燃烧法测定,甚至可以通过经验估计漏出的矿粉数量这些方法都有其缺陷,首先燃烧法取样数量太少,仅1Oml,而抽提液一般至少3000ml,一方面,由于矿粉在抽提液中的沉淀速度很快.尽管进行了充分搅拌,仍然难以保证10ml有充分的代表性,另一方面这1 Oml中所含矿粉教量测定结果稍有出入(如0.005g) ,就会导致整个抽提液矿粉数量出入1.5g.最终使沥青含量(以混合料1500g为例)偏差O.1%。
关于沥青混合料配合比设计确定最佳沥青用量的问题_沈金安
文章编号:0451-0712(2001)11-0001-05 中图分类号:U414.75 文献标识码:B关于沥青混合料配合比设计确定最佳沥青用量的问题沈金安(交通部公路科学研究所 北京市 100088) 摘 要:讨论了沥青混合料沥青最佳用量的确定方法,介绍了规范的编制思路。
关键词:沥青混合料;沥青最佳用量;规范修订 现在我国正在修订《公路沥青路面施工技术规范》(032-94),其中对马歇尔试验配合比设计方法的争议比较大,这是很正常的,我们作为规范的主编单位特别欢迎对此提出不同意见和建议。
由于规范修订工作还需要较长的时间,而现在有许多看法和做法又没有一个明确的解释,所以在某些单位也出现了一些混乱。
我国规范确定沥青混合料最佳沥青用量OA C 的方法有一个变化过程。
在以前的规范中,我国历来采用日本的方法,即求出全部满足设计技术要求的沥青用量范围,以其中值为最佳沥青用量。
按此方法使用多年来,发现了一些问题,主要是针对高速公路和一级公路,由于采用了高质量的沥青后,在估算沥青用量时,尽管上下变化了5个不同的沥青用量,变化范围达2.0%,稳定度值一般都能满足要求,流值也大都满足要求,但稳定度、密度有时连峰值都未出现,最后决定最佳沥青用量的往往只剩下空隙率一个指标(饱和度也取决于空隙率),而且能共同满足要求的沥青用量范围往往很窄。
所以实际上其相当于现在美国的4%空隙率决定最佳沥青用量的方法,不过那时的设计空隙率范围为3%~6%,中值是4.5%。
另外,空隙率的计算过程,除包括最大相对密度、试件密度、沥青被集料吸收等有所不同外,实质上基本是属于空隙率是唯一指标的体积设计方法。
后来在1994年修订规范时,对此作了修改。
当时的出发点主要是考虑到在所有指标中空隙率是最不容易准确测定的指标,测定方法也没有更好的办法。
这对沥青面层的中下层采用粗粒式沥青混凝土(或沥青碎石)的情况更困难。
所以最佳沥青用量的选择有比较大的随意性。
马歇尔实验确定最佳沥青用量基本方法
马歇尔实验确定最佳沥青用量基本方法马歇尔实验是确定沥青混凝土最佳用量的基本方法之一。
这篇文章将介绍马歇尔实验的原理和步骤,以及如何使用马歇尔实验确定最佳沥青用量。
一、马歇尔实验的原理和步骤马歇尔实验是由美国的巴尔的摩的约翰·马歇尔教授于20世纪20年代发明的。
其原理主要是通过模拟实际的应力和变形条件,来评估沥青混凝土在不同环境下的稳定性。
具体步骤如下:1. 准备试样:在温度为60-70℃的条件下,综合选取不同颗粒级别的沙石、矿渣、砾石等作为骨料,根据设计要求制备出要求质量的混凝土试块。
试块采用标准的模具制作,并在压力机上压实。
在试块中央开一个孔,沥青通过此孔进入试样。
2. 烘干试样:试样制成后应放在通风良好的地方,进行热室干燥,一般干燥温度控制在100℃-110℃之间,持续时间达24小时以上。
3. 模拟实验条件:将试样放在特定的沥青抗剪强度设备的夹具中,在一定的应力和变形条件下进行沥青混凝土稳定性检测。
此时会对试样施加一定的力量,模拟车辆在路面上通过时的压力,同时会进行多次重复加载,并记录每次加载后的位移,以继续验证试样的稳定性。
4. 测试结果分析:根据试样的稳定度、流动性、抗剪强度等指标,来评估混凝土的质量和适宜的沥青用量。
在确定沥青用量时,需要选择一种合适的混凝土配合比。
在没有任何指导和数据的情况下,考虑到道路工程的特点,建议采用算数平均值,即分别取用结果相邻的3个混凝土配合比的平均值作为试验沥青的初步用量,这是一个非常一般和粗略的方法,在实践中,也是可行的。
此时,需要进行马歇尔实验,以确保混凝土的质量和确定最佳的沥青用量。
为了优化该过程,应采用逐步递减或逐步增加的方法,如逐步增加0.5%-2.0%的沥青用量,直到获得试验结果的稳定值,并从中选出最优沥青用量。
具体步骤如下:1. 制作试样:将选定的混凝土配合比与不同沥青用量的混合物制成试样,其中沥青用量依次递增或递减,以期找到最佳沥青用量。
混凝土中加入沥青的标准比例
混凝土中加入沥青的标准比例一、引言混凝土是建筑工程中常用的材料,具有强度高、耐久性好、施工方便等优点。
然而,在某些情况下,混凝土需要具有更好的耐磨性、抗裂性等特性。
为此,可以将沥青加入混凝土中,从而改善混凝土的性能。
本文旨在探讨混凝土中加入沥青的标准比例。
二、混凝土中加入沥青的意义1.提高混凝土的耐磨性混凝土在使用过程中,其表面容易磨损,从而影响其使用寿命。
而沥青具有良好的耐磨性,加入混凝土中可以提高混凝土的耐磨性,延长其使用寿命。
2.改善混凝土的抗裂性混凝土在干燥过程中,容易出现开裂现象,从而影响其强度和美观度。
而沥青具有良好的粘结性,加入混凝土中可以改善混凝土的抗裂性,减少其出现开裂现象。
3.提高混凝土的抗冻性混凝土在低温环境下容易出现冻胀现象,从而影响其使用寿命。
而沥青具有良好的抗冻性,加入混凝土中可以提高混凝土的抗冻性,减少其出现冻胀现象。
三、混凝土中加入沥青的标准比例混凝土中加入沥青的标准比例应根据具体情况确定。
以下是一些参考比例:1.混凝土路面:一般沥青用量在混凝土总量的5%~8%之间。
2.混凝土隧道:一般沥青用量在混凝土总量的2%~4%之间。
3.混凝土桥梁:一般沥青用量在混凝土总量的3%~5%之间。
4.混凝土地面:一般沥青用量在混凝土总量的2%~3%之间。
需要注意的是,以上比例仅供参考,具体比例应根据实际情况进行调整。
同时,混凝土中加入沥青的比例过高,也可能会影响混凝土的强度和耐久性,因此应谨慎使用。
四、混凝土中加入沥青的施工要点1.混合均匀在混凝土中加入沥青时,应确保混合均匀,避免出现局部过多或过少的沥青,从而影响混凝土性能。
2.控制沥青的温度沥青在施工过程中需要加热,但过高的温度会使沥青发生变质,影响其性能。
因此,应控制沥青的温度,确保其在适宜的温度范围内使用。
3.施工环境要求高混凝土中加入沥青的施工需要在相对干燥的环境下进行,避免沥青受潮变质。
同时,应确保施工环境的温度适宜,避免影响沥青性能。
关于纤维对沥青混合料性能的影响研究
关于纤维对沥青混合料性能的影响研究摘要:近年,纤维沥青路面得到了广泛应用,但在设计和施工中还存在很多问题。
通过对纤维沥青混合料的一系列性能试验,研究了Dolanit® AS聚丙烯腈纤维用量对沥青混合料性能的影响,最佳纤维用量为0.3%,相应的沥青用量为 4.65%。
通过不同类型纤维对沥青混合料性能的影响比较,得出BoniFbers®聚酯纤维效果较好。
最后通过对AC-16和SMA-16两种沥青混合料掺入纤维后的低温性能和水稳定性试验证明,掺纤维后纤维沥青混合料低温抗裂性提高,水稳定性改善,但纤维在沥青混凝土中存在最佳用量,否则效果不佳。
关键词:纤维沥青混合料;纤维类型;最佳用量;低温性能;水稳定性中图分类号:U 416.217文献标识码:AStudies on the Influence of Fiber Asphalt Mixture PerformanceQin Liping1 Li Jie2(1,2 Sichuan college of architectural technology,deyang sichuan,618000)ABSTRACT:In recent years, fibers-reinforced asphalt mixture has been widely used in pavement construction, but there are many problems to he solved for it is design. Through a series of experiments and researches of fibers-reinforced asphalt mixture, When using Dolanit® AS polyacrylonitrile fiber asphalt to analysis the influence of the amount of fiber, existing a optimum amount of fiber. Under present studying conditions, the optimum amount of Dolanit® as polyacrylonitrile is 0.3%, and 4.65% for the corresponding quantity of asphalt. Through different types of fiber on the properties of asphalt mixture compared, the polyester fiber of BoniFibers® is one upon others. Finally, through the improving effect of fiber on the asphalt mixtures AC-16 and SMA-16 practical performances such as low-temperature stability and water stability test ,show that the polymer fiber has strong ability to improve such stabilities ,but there was a optimized amount of fiber contained in the mixture,or ineffective.KeyWords: fibers-reinforced asphalt mixture;fiber type;optimum dosage;low-temperature performance;water stability0.引言沥青路面是高速公路主要的路面结构形式,其破坏形式主要表现为车辙、开裂和疲劳破坏,自60年代以来,几乎大多数与沥青路面研究有关的课题也集中在这三大破坏形式上。
7.1.32.3.2二沥青混合料的配合比设计确定最佳沥青用量
56.2
65.7
72.8
78.8
85.6
14.9
14.3
14.0
14.6
14.9
饱和度(%)
空隙率(%)
毛体积密度(g/cm3)
2.420
2.415
2.410
2.405
2.400
2.395
2.390
2.385
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
沥青用量(%)
7
6
5
4
3
2
1
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
沥青用量(%)
空隙率
以各项指标均符合技术 稳定度
标准要求的(不含VMA) 流值
的沥青用量范围 OACmin~OACmax中值作为 OAC2
VMA VFA
OAC2=(OACmin十OACmax)/2
OACmin
OACmax
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
沥青用量(%)Leabharlann 一、目标配合比设计4.最佳用量的初始值OAC
OAC=(OAC1十OAC2)/2
寒区公路、旅游公路、交通量很少的公路,可以适当减 小设计空隙率,但不得降低压实度要求。 ★设计沥青用量=OAC+ (0.1~0.3) %
二、沥青混合料生产配合比设计
1、矿料组成设计
(1)从经热料仓振动筛二次筛分后 的分级热料中取样。
(2)筛分分级热料 (3)取筛分后的通过率用图解法确
定热料的组成比例
三、沥青混合料生产配合比验证
经过目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三个阶段,沥青混 凝土配合比设计就完成了。
纤维加筋沥青混凝土应用技术研究
2 纤维加筋沥青混凝土的路用- 陛能研究 () 1 纤维加筋 混凝土 的矿 料级 配设计 。矿质混 合料 的 级配设计 主要是确定粗集 料、 集料 以及 矿粉 的 比例关系 , 细 将各种粒径不同的矿料以一定的 比例混合 , 使沥青混凝 土形 成悬浮密实或者骨架 密 实结构 形式 , 挥其应 有 的结构 功 发 能。根据相关试验研究表明 , 纤维加筋沥青混凝土在采用连 续型密级配或者 4 7 m筛 孔通 过率 接近 上限 的情 况下 , .5 m
到 了重 要 的 作 用 。 1 纤维 的物 化 性 能 指 标 要 求
现 阶段 , 在公路建 设领 域 使用 的纤 维 主要包 括腈 纶纤 维、 木质素纤维 、 有机 纤维 以及 矿物纤 维等几 种形式 。对 于 纤维加筋沥青混凝土中使用 的纤维 , 技术 要求 主要包括纤 其 维耐热性与吸水性好 , 纤维 与沥青 的粘附性好 , 产拌和 的 生 分散性 以及形成的纤 维沥青胶 浆对集 料的粘 附性 能较好等
青 混 合 料 中加 入纤 维 加 筋 材 料 的新 技 术 得 到 研 究 应 用 , 且 而 ( ) 用 性 能 试 验 研 究 , 用 性 能 试 验 主要 包 括 高 温 稳 3路 路
以 S A为代表 的纤维加筋沥青混合料技术 已经在我 国推广 M 应用 , 表现 出了较好的路用 性能 。纤维 加筋 沥青混凝 土 , 其 对于沥青混凝土性能 的改善主要体现在通过纤维的加入 , 降 低沥青的温度敏感性 , 增强 了沥青混 合料增 粘、 稳定 以及 阻 滞沥青材料裂纹扩展 等方 面性能 , 纤维加筋沥青混凝土对 于 提 高现有沥青混合料 的各项性 能 , 延长沥青路面使用寿命起
几方面 。
ห้องสมุดไป่ตู้
加纤维沥青混凝土沥青用量的确定
加纤维沥青混凝土沥青用量的确定楚成祥,(1.北京鑫畅路桥建设有限公司,北京市101101;兰程夔苤翟新焕22.中交集团第一公路工程局,北京市100024)喃要]加纤维沥青混凝土是近年来沥青路面研究的一个新方向,加入纾维后,使得沥青混凝土的高、低温和水稳固睫德鳃鼹爨提高和改善。
同N-,由于纤维的加入,原沥青混凝土的沥青用量会有所增加,通过从比表面积的角度进行分析。
定量的计算遵矽潲添嘶雉的总表两积,从而计算出纤维面积对矿料总表面积的影响,为确定加纤维沥膏滠凝土的沥青用量提供依据。
睡键词]沥青混凝土;纤维;比表面积;沥青用量1概述近年来,随着我国高等级公路的飞速发展,交通流量也在迅猛增长,特别是重型车辆的日益增多,普遍存在的工程问题是路面的使用寿命不足和路面的早期损坏,因此不断地改进沥青砼的使用品质,研究应用新型的沥青砼道面材料,是当前重要的研究应用方向。
加纤维沥青砼作为一种新型的高等级路面材料,在国外的应用和发展很快。
目前尚没有规范的设计规程,本文就近年来应用较为广泛的博尼维(Boni Fi be rs)纤维对沥青用嚣的影响进行研究探讨。
2博尼维(B oni Fi ber s)纤维的物理化学性能博尼维是1970年由美国D uPont(杜邦)公司的化学工程师B oni M ar t i ne z研制开发的,首次在新疆高速公路、河北省石黄高速公路应用,其主要物理化学陛能指标如下:直径:0.02±0.0025m m长度:6.35±1.58m m比重:1.364-0.049/cm3颜色:自然色(白色)熔点温度:大于249℃燃点温度:大于556%抗拉强度:5174-26M pa断裂延伸度:334-9%3博尼维纤维的作用当纤维加入到沥青混凝土中,纤维与周围基体(沥青以及沥青胶浆)、纤维与纤维之间存在着复杂的相互作用,根据各种理论分析的结果,纤维不但对沥青具有改性的效果,同时还会显著的影响沥青混合料的韧性和破坏过程,即具有改|生、加筋和桥联作用,显著的提高沥青混凝土的抗车辙能力和抗低温裂缝能力,延缓疲劳寿命。
PVA纤维水泥沥青混凝土纤维长度与掺量研究
PVA纤维水泥沥青混凝土纤维长度与掺量研究王强; 王传林; 何苗苗; 梁康桦; 吕正宗; 崔飞【期刊名称】《《四川建材》》【年(卷),期】2019(045)008【总页数】3页(P13-14,17)【关键词】纤维长度; 纤维掺量; 水泥沥青混凝土【作者】王强; 王传林; 何苗苗; 梁康桦; 吕正宗; 崔飞【作者单位】汕头大学土木与环境工程系广东汕头515063【正文语种】中文【中图分类】U4.140 前言热拌沥青混凝土因其施工方便和经济耐久性良好的优点而大量应用,但其施工污染严重且温度敏感性较差,高温条件下或长时间承受荷载作用,沥青混凝土会产生显著的永久变形,从而使沥青路面产生车辙、波浪与开裂等病害[1],而掺加纤维可抑制路面裂缝的产生。
水泥沥青混凝土(Cement Asphalt Concrete, CAC)为由乳化沥青预处理,直接混合水泥后与集料拌和而成的沥青混凝土。
因使用快裂型乳化沥青(PC-1),故在常温状态下拌和与铺筑,也在生产与铺筑施工过程中不会造成环境污染及人员热伤害[1-2]。
CAC使用水泥作为沥青的改性剂,提升材料弹性范围和降低变形速率,也就是增加沥青胶泥的劲度,减少沥青混凝土承受外力时产生的永久变形[3],各项力学性能和抗车辙性能优于热拌沥青混凝土[2]。
但加入水泥会增加材料的刚性和脆性,在承受外力时会加快裂缝的生成,这些都可以通过掺加纤维来改善。
水泥混凝土掺加聚乙烯醇(Poly-Vinyl Alcohol, PVA)纤维可提高其抗裂性能及增强韧性,该技术已经落地在应用[4]。
同时,纤维可以改善热拌沥青混凝土(密级配和开级配均可)的强度、粘结性能和耐久性[5-6]。
而沥青胶浆中添加玄武岩纤维能够有效提高其抗裂性能和高温流变性能,其纤维掺量为0.4%时,抗车辙性能最好,但掺量过大容易导致纤维结团[7-8]。
因为CAC是常温的沥青混凝土,本研究尝试在CAC中首次掺加PVA纤维,故需要进一步开展不同PVA纤维的长度与掺量的研究,探讨其对CAC的力学性能及抗裂与增韧效应的影响。
沥青混凝土配合设计方法
沥青混凝土配合设计方法一、材料选择1.沥青:选择合适的沥青种类,可根据工程要求、气候条件和使用环境等因素进行判断。
常见的有防水沥青、改性沥青等,根据实际情况选择合适的沥青种类。
2.石料:选择适合的骨料种类和粒径分布,骨料应具有良好的力学性能和稳定性。
常见的骨料有碎石、砂石等,可以根据沥青混凝土的用途和要求进行选择。
3.添加剂:根据需要选择合适的添加剂,如稳定剂、增黏剂等,以提高沥青混凝土的性能和稳定性。
二、配合比设计1.确定骨料配合比例:根据不同用途和要求,确定合理的骨料配合比例,在保证沥青混凝土力学性能的前提下,尽量减少沥青用量,实现经济合理。
2.确定沥青用量:根据所选沥青种类和石料配合比例,计算得出沥青用量,确保沥青与石料充分结合,形成稳定的沥青骨料混合物。
3.分析添加剂用量:根据需要添加的添加剂种类和配合比例,确定添加剂的用量,以改善沥青混凝土的性能,如提高抗剪强度、抗水性能和耐久性等。
4.调整配合比:根据实际情况和试验结果,适时调整配合比,以达到设计要求的沥青混凝土性能。
三、实验验证1.实验室试验:通过配合比设计得到的沥青混凝土配方制备试件进行实验室性能测试,如稠度、压实度、抗剪强度、抗水性能等,以验证设计的可行性和合理性。
2.路段试验:选取适当的试验路段,实施现场试验,通过交通载荷和环境因素的作用,对沥青混凝土的性能进行评价和验证,如车辙深度、路面平整度等。
3.现场监测:通过实际施工后的现场监测,对沥青混凝土的性能和使用寿命进行评估,及时发现问题并采取措施进行调整和改进。
通过以上材料选择、配合比设计和实验验证的方法,可以得到合理的沥青混凝土配合比,保证沥青混凝土的性能和使用寿命,提高工程质量和路面的使用寿命。
沥青混凝土的配比和设计
沥青混凝土的配比和设计
我们都知道影响沥青混凝土抗碱强度的主要因素是,矿质骨料在沥青混凝土中分散而产生的内摩擦力和沥青与矿质骨料的物理化学作用而产生的粘聚力。
骨料的级配、粒径,沥青的用量种类等因素都会影响到沥青混凝土的内摩擦力和粘聚力,所以沥青混凝土的组成和配比设计十分重要。
沥青混凝土的配合比设计一般有以下三个步骤。
1.根据性能要求确定原材料
不同的用途的沥青混凝土必须具备不用的使用性质,不同的施工工艺的沥青混凝土应具备不同的施工性质。
防腐蚀沥青混凝土最重要的是化学稳定性和温度稳定性;道路沥青混凝土要具有高温稳定性和低温抗裂性,良好的耐久性和抗滑性;水工沥青混凝土要具有不透水性、耐久性和稳定性等。
因为以上沥青混凝土要具有以上性能,那么就要求填料和骨料保证其具有相应的性能。
2.确定矿物质混合料的级配组成
第一步选定了原材料后,就要确定各组成原料的配比。
3.确定最佳沥青用量
通过实验确定最佳的沥青用量。
采用不同的沥青用量制备一系列的试件,然后测定比较性能,确定最佳的沥青用量。
沥青混凝土的性能
沥青石有机化合物的混合物,性能与聚合物十分相似,只是性能较聚合物差,所以一般认为沥青混凝土也是聚合物混凝土的一种,是低性能的聚合物混凝土。
沥青混凝土的主要缺点是耐热性较差,强度较低,易老化等。
潍坊市凯鑫防水有限公司。
纤维掺量对聚酯纤维沥青混凝土韧性的影响_郭乃胜
温度为 15 e , 分析了劈裂试验结果随纤维掺量变化的规律, 应用无量纲的韧性指数和劈裂强度评
价纤维沥青混凝土的变形性能。研究结果发现, 纤维的加入没有显著增大沥青混凝土的劈裂强度,
但其韧性得到明显的改善, 反映出材料的抗变形能力得以增强, 韧性指数能够作为评价纤维沥青混
凝土变形性能 的 指标, 根 据劈 裂强 度给 出 聚酯 纤维 改善 沥青 混凝 土 变形 性能 的 合理 掺 量约
2 试验结果分析
21 1 马歇尔试验结果分析
1; 粗集料和石屑采用辽宁本溪的石灰岩, 砂子产地
不同纤维掺量沥青混凝土的马歇尔试验结果见
为辽宁沈阳, 矿粉产地为辽宁辽阳, 试验所得集料的 表 4: 随着纤维用量的增加, 沥青混凝土的最佳沥青
表 1 沥青性能指标
Tab. 1 Technical parameters of asphalt
郭乃胜, 赵颖华, 孙略伦
( 大连海事大学 道路与桥梁工程 研究所, 辽宁 大连 116026)
摘 要: 为了研究纤维掺量对沥青混凝土变形性能的影响, 选用纤维掺量分别为沥青混凝土总质量
的 0、01 15% 、01 20% 、01 25% 、01 30% 的马歇尔试件, 在 M T S810 材料试验机上进行劈裂试验, 试验
( I nstit ute o f Road and Br idge Engineer ing , Dalian M ar itime U niv ersity , Da lian 116026, L iao ning , China)
Abstract: In or der t o study t he def orm at ion of po lyest er fiber asphalt concrete w it h diff erent f iber cont ent s by split t ing t est , M arshall samples of asphalt mix t ure, wit h f iber qualit y contents of 0, 0. 15% , 0. 20% , 0. 25% and 0. 30% , w ere t est ed by MT S810 at 15 e , a non- dim ensional to ug hness index w as induced in order to evaluat e the defo rmat ion per for mance o f polyest er f iber asphalt concret e. It is fo und t hat poly est er f iber do esnpt evident ly change t he splitt ing st rengt h, but it signif icant ly enhances t he to ug hness and defo rmat io n resist ance o f asphalt concr et e, the pro posed t oughness index can pro perly ev aluat e t he defor matio n resist ance of poly est er f iber asphalt co ncret e, and t he o pt imum f iber content is abo ut 0. 20% acco rding t o t he to ug hness index and t he splitt ing st reng th. 5 tabs, 3 fig s, 10 refs. Key words: pav em ent eng ineering ; f iber asphalt concret e; split t ing t est ; t o ug hness Author resume: Guo Na-i sheng( 1978- ) , male, doct oral student, 86- 411- 84724273, gnsdy@ 163. com; Zhao Ying- hua( 1954- ) , female, professor, 86- 411- 84725602, yhzhao@ new mail. dlmu. edu. cn.
沥青混凝土计算公式
沥青混凝土计算公式一、沥青混凝土基本组成与概念。
沥青混凝土是经人工选配具有一定级配组成的矿料(碎石或轧碎砾石、石屑或砂、矿粉等)与一定比例的路用沥青材料,在严格控制条件下拌制而成的混合料。
二、常用计算公式。
(一)沥青混凝土重量与体积的换算。
1. 理论最大相对密度计算。
- 对于热拌沥青混合料,其理论最大相对密度计算公式为:- γ_t=frac{100 + P_a}{frac{P_1}{γ_1}+frac{P_2}{γ_2}+·s+frac{P_n}{γ_n}+ frac{P_a}{γ_a}}- 其中,γ_t为理论最大相对密度;P_a为沥青用量(%);P_1,P_2,·s,P_n为各种矿料的配合比(%);γ_1,γ_2,·s,γ_n为各种矿料的相对密度;γ_a为沥青的相对密度。
2. 压实沥青混凝土的密度计算。
- 压实沥青混凝土的密度ρ=(m)/(V),其中m为压实沥青混凝土的质量,V为其体积。
- 在实际工程中,常通过测量一定形状(如圆柱体)试件的尺寸来计算体积,对于圆柱体试件,V = π r^2h(r为底面半径,h为高度),然后称取试件质量,从而得到密度。
(二)沥青用量计算。
1. 油石比与沥青用量的换算。
- 油石比是指沥青与矿料质量比,设油石比为a,沥青用量P_a(占混合料总质量的百分比)的计算公式为:P_a=(a)/(1 + a)×100%。
- 例如,若油石比为5%,则沥青用量P_a=(0.05)/(1 + 0.05)×100%≈4.76%。
2. 根据混合料组成计算沥青用量。
- 当已知混合料的设计级配(各矿料的比例)以及要求的沥青膜厚度等参数时,可以通过经验公式或试验方法来计算沥青用量。
- 一种常用的方法是马歇尔试验法,通过测定不同沥青用量下沥青混合料的稳定度、流值等指标,绘制沥青用量与各项指标的关系曲线,确定最佳沥青用量。
其过程较为复杂,涉及到多个试验步骤和指标的分析。
沥青混凝土骨料用量计算示例
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简介沥青混凝土是一种常见的道路建筑材料,其性能直接影响着道路的使用寿命和安全性。
沥青混凝土高模量剂的最佳掺量确定方法探究
沥青混凝土高模量剂的最佳掺量确定方法探究刘东元;朱云升;柯亚林;王开凤【摘要】高模量沥青混凝土由于可以适度减少或延缓沥青路面车辙病害的产生而在沥青路面中逐步得到应用.在实际工程应用中,如何确定高模量剂的最佳掺量一直以来是个难题,至今没有一种明确的方法.文中以某路面工程实际应用的HM AC-25高模量沥青混凝土为例,采用外掺法,分别掺加0.0%,0.3%,0.6%,0.9%的高模量剂,采集相关路用性能指标,通过灰关联分析统计方法,分析高模量剂掺量的变化与路用性能指标之间的关系,寻求确定高模量剂最佳掺量的重要因素和非重要因素,提出了高模量沥青混凝土的高模量剂最佳掺量的确定方法.%High modulus asphalt concrete has been gradually applied in asphalt pavement because it can moderately reduce or delay the rutting disease of asphalt pavement .It has always been a difficult problem to determine the optimum dosage of high modulus additive in practical engineering applica-tions ,so far there is no clear method .To be an example ,HMAC-25 high modulus asphalt concrete is applied in a practical pavement engineering .Using the external-adding method ,the asphalt concrete is blended with high modulus additive of 0% 、0 .3% 、0 .6% and 0 .9% dosage ,separately .And the rele-vant pavement performance indexes are collected .The relationship between the pavement performance and the dosage of high modulus additive is also analyzed by means of the grey relational analysis statis-ticalmethod ,and the important factors and unimportant factors in determining the optimal dosage of high modulus additive is obtained .Finally ,a methodto determine the optimal dosage of high modulus additive of high modulus asphalt concrete is proposed .【期刊名称】《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》【年(卷),期】2017(041)005【总页数】5页(P746-750)【关键词】高模量剂;最佳掺量;灰色关联分析;高模量沥青混凝土【作者】刘东元;朱云升;柯亚林;王开凤【作者单位】武汉理工大学交通学院武汉 430063;中交第一公路工程局有限公司北京 10024;武汉理工大学交通学院武汉 430063;中建第三工程局有限公司武汉430070;武汉理工大学交通学院武汉 430063【正文语种】中文【中图分类】U416.217高模量沥青混凝土(high modulus asphalt concrete,HMAC)的路用性能十分优秀,与普通沥青混合料相比,其劲度模量显著增大,水损害性能及疲劳性能也有提升[1].有关研究表明,沥青混凝土的模量与车辙成反比,高模量剂通过提高沥青混凝土的模量和减少塑性变形从而能够有效地解决车辙难题[2].同时,高模量沥青混凝土能够减少路面厚度从而降低工程的造价[3].但是,在实际工程应用中,如何确定高模量剂的最佳掺量一直以来缺乏明确的方法.本文依托某路面HMAC-25高模量沥青混凝土实际工程应用,考虑HMAC路用性能施工和易性,选取合理的路用性能指标,采用灰关联分析方法分析高模量剂掺量的变化与路用性能指标的关系,确定每个指标的关联程度,根据各个指标的敏感程度确定重要指标和非重要指标,提出高模量剂最佳掺量的确定方法.本文基质沥青采用的是伊朗50#沥青;粗集料是某承包商自行破碎生产的石灰岩;细集料为某承包商自行破碎的机制砂;矿粉是由某承包商采用石灰岩现场磨制而成;高模量添加剂采用的是某公司生产出口的HSA高模量(改性)剂,该改性剂与其他常规SBS改性剂、PP及PE等不同,是以NES(natural expressway stuff)岩沥青为主要原料研制而成的高模量改性剂,常温下为黑色粉末状固体,可适用于干法、湿法两种沥青加工工艺.原材料检测结果均符合规范要求.HMAC最突出的特点就是具有很强的抗车辙性能,而良好的抗车辙性能首先就要求HMAC具有良好的级配,能够形成骨架密实结构,即粗集料能形成稳定骨架、细集料适当填充和稳定骨架.因此本文粗集料设计采用逐级填充试验,并采用骨架间隙率(VCA)来评价集料密实程度和骨架强度(CBR)来评价材料的承载能力[4].由贝雷法确定HMAC-25的粗细集料分界点,最大公称尺寸为26.5 mm的分界点为4.75 mm.逐级填充试验的结果见表1.换算之后,31.5~26.5,26.5~19,19~16,16~13.2,13.2~9.5,9.5~4.75 mm各挡粗集料的质量比例为8.2∶12.4∶13.7∶14.7∶21∶30.细集料质量比例直接采用i法计算[5],i值取0.75得到细集料各筛孔通过率见表2. 选取粗集料细集料质量比例分别为60∶40,55∶45,50∶50,45∶55,40∶60,35∶65,30∶70,25∶75,20∶80这九条级配曲线,记为级配1~9,对这九条级配进行填充试验和马歇尔试验,根据试验结果,将级配3和级配7作为HMAC-25的合理级配范围的上限和下限,HMAC-25的合理级配范围见表3.选取HMAC-25合理级配范围的中值曲线级配,用马歇尔方法确定其最佳沥青含量为4.5%,在该条件下,采用外掺法,分别掺加0.0%,0.3%,0.6%,0.9%(占沥青混合料的质量分数)的高模量剂,高模量剂采用湿法改性的加工工艺.该方法是一种传统的物理共混方法,它先以基质沥青作为母体并进行保温(170 ℃),分次向基质沥青中加入一定比例的高模量剂并使用高速剪切设备机进行剪切搅拌,使之均匀混融于基质沥青当中,高模量剂与沥青没有明显的化学反应,只是物理意义上的共融[6].按照《公路工程沥青混合料试验规程》进行表4的各项试验并检测相应试验指标.HMAC-25中值曲线的各项试验结果见表5.灰色关联分析是一种系统的统计分析方法,通过已知的信息去开发和认识未知的系统,以便掌握系统的演化和规律.适合分析众多对系统有影响的因素与系统之间的关系[7].本文运用灰色关联熵分析法,其主要原理如下:设X0为主行为数列,Xj为参考数列,j=1,2,…,r,则称r为灰关联度,r(x0(h),xj(h))为灰关联系数,其计算公式为式中:f为分辨系数,f∈[0,1],f一般取0.5.另设灰内涵数列X=(x1,x2,…,xi),则式(2)为序列X的灰熵,xi为属性信息.又设灰色关联因子集,X0∈x为主行为序列,Xj∈x,j=1,2,…,n,Rj={r(x(h),x(h))|h=1,2…n},则式(3)为灰关联系数分布映射,映射值Pk为分布的密度值.pkpk∈pj,k=1,2,…,n称式(4)为Xj的灰关联熵,且Pj≥0,∑Pj=1.设x为灰关联因子集,且x={Xi|i=1,2…,m},Xi={xk|k=1,2…,n},X0为主行为列,Xj 为参考系数列,Rj为关联系数列,j≠0,H(Rj)为关联熵,Hm为由n个属性元素构成的差异信息列的最大熵,则式(5)为序列Xj的熵关联度.比较列与参考列的关联性与熵关联度成正比.由表5可知,掺加不同掺量的高模量剂后,沥青混合料的各项路用性能指标均有明显的变化.以高模量剂掺量为母序列,以相应的各组路用性能指标为子序列(见表6).用灰色系统理论的分析方法,计算出各路用性能指标与高模量掺量的关联度,计算结果见表7.由表7可知,关联度最大的是动稳定度,其次是马歇尔稳定度、静态模量(20 ℃)和空隙率,而其他指标关联度均小于0.6.这说明当高模量剂掺量发生变化时,动稳定度最为敏感,马歇尔稳定度、静态模量(20 ℃)和空隙率次之,而其他指标则较为迟钝.鉴于动稳定度、马歇尔稳定度、静态模量(20 ℃)和空隙率对高模量剂掺量最为敏感,将这四个指标作为确定高模量剂掺量的指标,其他指标则作为验证性指标.要确定每个指标对应的高模量剂最佳掺量,首先要确定该指标在何种情况下,高模量剂掺量为最佳.如果不考虑经济成本,动稳定度、马歇尔稳定度和静态模量(20 ℃)这三个指标均达到最大值时,高模量剂的掺量为最佳掺量;而空隙率达到设计空隙率(4%)时,高模量剂的掺量为最佳掺量.基于此原则,分析各个指标高模量剂的最佳掺量.图1为不同指标与高模量剂掺量关系图.由图1可知,动稳定度一直随着高模量剂掺量的增加而增大,说明对于动稳定度,高模量剂掺量越大越好;马歇尔稳定度则在高模量剂掺量为0.3%~0.6%范围内增长较快,并在掺量为0.8%左右时达到最大值.静态模量则先缓慢增大后速度加快,并在掺量为0.7%左右时达到最大值,之后降低;空隙率虽然也一直增大,但当高模量剂掺量为0.3%时,空隙率达到设计值(4%).在不考虑经济因素时,相对于动稳定度,高模量掺量越多越好,而马歇尔稳定度、静态模量和空隙率对应的高模量剂最佳掺量分别为0.8%,0.7%,0.3%. 当高模量剂掺量超过0.6%之后,制备的HMAC试件“又干又硬”,而且很容易剥落,施工的和易性不好.考虑到仪器的测量精度,动稳定度大于6 000次后,误差偏大[8],因此,考虑到施工和易性,对于动稳定度,高模量剂最佳掺量为0.6%.当高模量剂掺量在0.3%~0.6%时,马歇尔稳定度增长速率很快,但到0.6%之后增长速率逐渐降低,因此,考虑经济因素时,对于马歇尔稳定度,高模量剂最佳掺量应为0.6%;当高模量剂掺量在0%~0.2%时,静态模量增长速率很小,而在0.2%~0.6%增长速率则比较稳定,到0.6%之后,增长速率较小,在0.7%时,达到最大值.因此,考虑经济因素时,对于静态模量,高模量剂最佳掺量应为0.6%;上述各指标合理掺量见表8.由表8可知,各个指标的最佳掺量,动稳定度为0.6%,马歇尔稳定度、静态模量为0.6%,而空隙率为0.3%,综合这四个最佳掺量,取0.3%~0.6%的中间值0.45%作为高模量剂的待定最佳掺量.选取HMAC-25级配中值曲线,掺加0.45%的高模量剂,按表4中试验内容,进行各项试验并检测相应指标,各项试验结果见表9.由表9可知,高模量剂掺量为0.45%时,各项试验指标均比较理想,HMAC的综合性能最优,因此将该值确定为最佳掺量.为了进一步验证高模量沥青混凝土在最佳掺量条件下的性能,选取HMAC-25级配中值曲线,以高模量剂掺量为0和0.45%分别铺筑250 m试验段,现场检测结果见表10.由表10可知,与室内试验基本一致,即高模量剂掺量为0.45%时,各项指标均比较理想,因此将0.45%确定为高模量剂最佳掺量.同时也说明上述确定高模量剂最佳掺量的方法是可行的.由前所述,现总结高模量剂最佳掺量确定方法如下,并命名为灰关联确定法.1) 采用基质沥青确定该级配最佳沥青用量,并以此为基础,掺加不同掺量的高模量剂,分别检测其马歇尔指标以及高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等指标.2) 采用灰关联分析法,分析各项指标与高模量剂掺量变化的关系,并计算关联度,选取3~5个关联度大的为重要指标,作为确定高模量剂最佳掺量的控制指标.3) 分别分析出各个指标取何值时,高模量剂的掺量为最佳掺量(如空隙率取达到设计空隙率时高模量剂掺量为最佳掺量).并以此为原则,在兼顾经济因素的情况下,单独确定各个重要指标对应的高模量剂最佳掺量,再综合各最佳掺量值,并确定一个取值范围,取该范围的中值作为待定最佳掺量.4) 检验在待定最佳掺量条件下,各试验指标是否满足规范要求,如果满足,将该掺量确定为最佳掺量.1) 通过灰色关联分析可知,不同沥青混合料路用性能指标对高模量剂掺量的变化敏感性有很大不同,采用路用性能指标来确定高模量剂最佳掺量时,不同指标应区别对待.2) 通过对高模量待定最佳掺量的验证,说明采用灰关联确定法来确定高模量剂的最佳掺量是可靠的.【相关文献】[1] HYUN J L, JUNG H L, HEE M P. Performance evaluation of high modulus asphalt mixtures for long life asphalt pavements[J]. Construction and BuildingMaterials,2007,21(3):1079-1087.[2] 王刚,刘黎萍,孙立军.高模量沥青混凝土抗变形性能研究[J].同济大学学报,2012,40(2):217-222.[3] 黄新颜,沙爱民,邹晓龙,等.高模量沥青混合料的性能及适用场合[J].公路交通科技,2016,33(2):35-41.[4] 张业茂.基于抗车辙的高模量沥青混凝土级配设计及路用性能研究[D].西安:长安大学,2010.[5] 彭波.基于变i法理论的级配组成设计方法[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2005,29(5):751-754.[6] 梁磊.高模量改性沥青改性机理与混合料性能试验研究[J].山西交通科技,2014(4):50-52.[7] 郑影.灰色系统理论在沥青混合料组成设计中的应用[D].长春:吉林大学,2007.[8] 欧阳伟.高模量沥青混凝土抗车辙性能研究[D].沈阳:东北大学,2009.。
混凝土中添加石油沥青的标准用量
混凝土中添加石油沥青的标准用量一、前言混凝土作为建筑材料的一种,已经广泛应用于各种建筑物的构造中。
近年来,为了提高混凝土的性能,人们开始在混凝土中添加一些其他的材料,例如石油沥青。
石油沥青是一种黑色的胶状物质,具有良好的粘结性和耐久性,可以大幅度提高混凝土的强度和耐久性。
但是,在添加石油沥青的时候,必须严格控制添加量,否则会影响混凝土的性能。
本文将详细介绍混凝土中添加石油沥青的标准用量。
二、石油沥青的性质石油沥青是一种由石油加工产生的胶状物质。
它具有以下性质:1. 良好的粘结性石油沥青具有很强的粘结性,可以将混凝土中的颗粒紧密地粘合在一起,从而提高混凝土的强度。
2. 良好的耐久性由于石油沥青具有很强的耐候性和耐腐蚀性,它可以大幅度延长混凝土的使用寿命。
3. 良好的防水性石油沥青具有良好的防水性能,可以防止混凝土中的水分渗透到混凝土内部,从而保持混凝土的稳定性。
三、混凝土中添加石油沥青的标准用量在混凝土中添加石油沥青的时候,必须严格控制添加量,否则会影响混凝土的性能。
下面将介绍混凝土中添加石油沥青的标准用量:1. 混凝土强度等级为C30及以下的混凝土对于强度等级为C30及以下的混凝土,石油沥青的添加量应该控制在混凝土总重量的5%以内。
2. 混凝土强度等级为C35~C50的混凝土对于强度等级为C35~C50的混凝土,石油沥青的添加量应该控制在混凝土总重量的3%以内。
3. 混凝土强度等级为C55及以上的混凝土对于强度等级为C55及以上的混凝土,石油沥青的添加量应该控制在混凝土总重量的2%以内。
四、添加石油沥青后混凝土的性能变化在混凝土中添加石油沥青的时候,会对混凝土的性能产生一定的影响。
下面将介绍添加石油沥青后混凝土的性能变化:1. 强度添加适量的石油沥青可以大幅度提高混凝土的强度,但是如果添加量过多,反而会降低混凝土的强度。
2. 耐久性添加适量的石油沥青可以大幅度提高混凝土的耐久性,使其更加耐久。
但是如果添加量过多,反而会降低混凝土的耐久性。
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加纤维沥青混凝土沥青用量的确定
河北省青(岛)银(川)高速公路筹建管理处(石家庄市 050021)
【内容摘要】:加纤维沥青混凝土是近年来沥青路面研究的一个新方向,加入纤维后,使得沥青混凝土的高、低温和水稳定性得到明显提高和改善。
同时,由于纤维的加入,原沥青混凝土的沥青用量会有所增加,本文从比表面积的角度进行分析,定量的计算出矿料和纤维的总表面积,从而计算出纤维面积对矿料总表面积的影响,为确定加纤维沥青混凝土的沥青用量提供依据。
关键词:沥青混凝土纤维比表面积沥青用量
1.0概述
现代交通对高等级公路沥青路面提出了更高的要求,经过国外几十年和国内十几年的高等级公路建设实践,沥青路面普遍存在突出的工程问题是路面的使用寿命不足和路面的早期损坏。
目前,在改善和提高沥青混合料的路用性能方面主要有两个大的研究方向和技术应用:一方面是改善矿质混合料的级配来提高沥青混合料的高温抗变形能力,如沥青玛蹄脂碎石(SMA)结构、多碎石(SAC)结构、大粒径沥青混凝土(LSAM)等;另一方面是通过改善沥青性能品质来提高沥青混合料的粘聚力,增强抵抗变形能力,如SBS 改性沥青、SBR改性沥青、PE改性沥青等。
近年来,在沥青混合料中加入纤维加筋材料以改善其整体的物理力学性能,也逐渐成为重要的研究应用方向。
本文就近年来应用较为广泛的博尼维(BoniFibers)纤维对沥青用量的影响进行研究探讨。
2.0博尼维(BoniFibers)纤维的物理化学性能
博尼维是1970年由美国DuPont(杜邦)公司的化学工程师Boni Martinez研制开发的,这种纤维就以他的名字命名并由KAPEJO公司拥有该项专利。
BoniFibers于1998年引进中国,首次在新疆高速公路、河北省石黄高速公路应用,辽宁、吉林、黑龙江、山东等省份的省道、国道项目也进行了应用。
其主要物理化学性能指标如下:
直径:0.02mm±0.0025mm
长度:6.35mm±1.58mm
比重:1.36±0.04
颜色:自然色(白色)
熔点温度:大于249℃
燃点温度:大于556℃
抗拉强度:517MPa±26Mpa
断裂延伸度:33%±9%
根据道路交通量的轻重,厂家推荐的掺加量分别为2.5、5.0、7.5磅/吨沥青混合料。
3.0博尼维纤维的作用
当纤维加入到沥青混凝土中,纤维与周围基体(沥青以及沥青胶浆)、纤维与纤维之间存在着复杂的相互作用,根据各种理论分析的结果,纤维不但对沥青具有改性的效果,同时还会显著的影响沥青混合料的韧性和破坏过程,即具有改性、加筋和桥联作用,显著的提高沥青混凝土的抗车辙能力和抗低温裂缝能力,延缓疲劳寿命。
4.0博尼维纤维对沥青用量的影响
沥青混合料加入纤维后,沥青用量会有所增加,但究竟应增加多少目前尚未见有人进行过深入研究,本文以AC-16 (I)级配为例,从表面积理论进行探讨。
4.1比表面积的概念
比表面积指单位质量的物体的表面积大小。
当矿料为立方体时,则边长L的石料表面积为6L2,体积为L3,质量M=ρL3,则比表面积为:
6L2/(ρL3)=6/(ρL)
假定矿料为球体时,比表面积为6/(ρD),D为球体直径,ρ为矿料的粒径。
4.2矿料的总表面积计算
4.2.1矿料的级配和密度
以AC-16 (I)级配为例进行计算。
级配和密度指标见表4.1和表4.2。
沥青混合料级配组成表表4.1
粗、细集料、矿粉密度表(g/ cm3)表4.2
4.2.2矿料表面积计算
假定矿料为立方体,矿料总质量为100g,筛余为M(g),平均尺寸为L(cm),密度为ρ(g/cm 3),则面积S=6M/(ρL)。
如果密度ρ相同,矿料尺寸及筛余分多级,则上式可化S=(6/ρ)*(ΣM/L)
因而粗集料(>4.75 mm)表面积
Sc=6/2.697*(2.5/1.75+15.0/1.46+14.5/1.135+15.5/0.7125)=108.85 cm2。
细集料(0.075~4.75 mm)表面积
Sf=6/2.698*(11.5/0.3555+11.0/0.177+8.0/0.089+6.0/0.045+5.0/0.0225+5.0/0.
01125)=2189.14 cm2。
由于矿粉中小于0.004 mm的颗粒极少,取0.004 mm做为计算的下限。
矿粉的平均尺寸为(0.075mm+0.004mm)/2=0.0395mm,因而矿粉表面积
Sa=6/2.720*(6.0/0.00395)=3350.71 cm2
矿料总表面积为粗、细集料和矿粉面积之和,即
S=108.85+2189.14+3350.71=5648.7 cm2。
通过计算可以看出,大于>4.75 mm的粗集料只占矿料总表面积的1.93%,细集料(4.75-0.075 mm)占38.76%,矿粉占59.32%。
由于矿粉的用量仅为6.0%,而面积却占到矿料总表面积的近60%,可见矿粉用量对沥青用量的影响之大,所以沥青混合料设计中强调要求适宜的粉油比(粉胶比)是很有必要的。
4.3纤维表面积计算
纤维掺量按推荐的2.5磅/吨沥青混合料外掺,折合1.135kg/吨沥青混合料,沥青用量按4.5%进行计算,则纤维与矿料的比例为0.119g/100g。
纤维的基本技术参数如下:
直径D=0.02mm±0.0025mm
长度L=6.35mm±1.58mm
密度ρ=1.36±0.04(g/ cm3)。
每根纤维的质量为M=π*(D/2)2*L*ρ
=3.142*(0.02mm/2)2*6.35mm*1.36*10-3
=2.71*10-6g
0.119g纤维共有:0.119/2.71*10-6 = 4.39*104 根
每根纤维的表面积S=π*D*L
=3.142*0.02mm*6.35mm*10-2
=3.99*10-3 cm2
=4.39*104 *3.99*10-3 cm2
纤维的总表面S
总
=175.16 cm2
纤维面积与矿料总面积之比为:175.16/5648.7=3.1%。
4.4沥青用量范围的确定
如果未掺加纤维的沥青混合料沥青用量为4%-5%,掺加2.5P/T纤维后,表面积增加3.1%,按沥青平均分摊于这些表面积上,则纤维掺量为2.5P/T的沥青混合料的沥青增加量为0.12%-0.16%,即增加3.1%。
按7.5P/T的纤维掺量计算时,沥青增加量为
0.36%-0.48%。
考虑到纤维与石料对沥青吸持能力的差异,以及理论计算的误差等因素,同时,由于普通沥青混合料在确定沥青用量时,对于寒区、热区及渠化交通的道路有一定范围的上下调整,所以加纤维沥青混凝土的沥青增加量的范围应在0.0 %-0.6%范围内确定。
基于以上分析,建议采用以下方法确定加纤维沥青混凝土的沥青用量:
(1)按照马歇尔试验法进行组成设计,确定不掺加纤维的最佳用油量OAC;
(2)根据比表面积理论计算结果,取OAC,OAC+0.15%,OAC+0.3%,OAC+0.45%,OAC+0.6%五组作为加纤维沥青混合料的用油量范围制备马歇尔试件;
(3)测定物理力学指标;
(4)进行马歇尔试验结果分析,确定加纤维沥青混凝土的最佳用油量OAC
;
F
(5)进行水稳定性检验;
(6)进行抗车辙能力检验。
如果符合第(5)条和第(6)条的检验,则取OAC
作为确定的最佳沥青用量。
值得指出
F
的是,由于加纤维沥青混凝土是近年来的新生事物,尚没有制订明确的物理、力学对应指标,各项试验应按照规范中的马歇尔试验技术指标进行。
5.0结语
石(家庄)--黄(骅)高速公路石家庄至辛集段1998年竣工通车,该段铺筑了4KM 的博尼维(BoniFibers)试验段,通车三年半以来,未出现任何泛油、松散等由于沥青用量问题引发的病害,表现出良好的抗高温车辙和抗低温开裂能力,表面服务功能良好,表明确定加纤维沥青混凝土沥青用量的方法是可行的。
参考文献
【1】刘中林著《大粒径沥青混合料LSAM组成设计和路用性能研究》,长安大学博士论文,2002.3,西安.
【2】沈金安主编《沥青及沥青混合料路用性能》人民交通出版社,2001年第一版,北京.。