沥青混合料配合比设计的理论基础 ppt课件

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沥青混合料配合比设计的理论基础

沥青混合料配合比设计的理论基础

沥青混合料的类型
规范规定的矿料级配范围
确定工程设计级配范围
其他材料,外掺剂等
材料选择、取样 材料试验
粗集料、细集料、矿粉 沥青或改性沥青结合料
确定试验温度
在工程设计级配范围内设计供优 选用的1~3组不同的矿料级配
对选择的设计级配,初选5组沥青用量,拌和混合料,分别制作马歇尔试件
测定试件毛体积相对密度
(2)意义及控制 ①VCA
骨架的粗集料一般指大于(或)的集料。
只有粗集料在混合料中的含量达到或超过70%,才能形 成骨架。但粗集料过多会影响作为填充料的细料及胶浆 数量的不足,而残留较大的空隙。
在同样粗集料含量情况下,VCA越小,对混合料4个百分 点。
40年代初,Bruce Marshall 提出马歇尔稳定度试验方法以及初期的马歇尔稳定
度标准。 随后又陆续出现维姆法、单轴压缩试验法、三轴压 缩试验法、以及GTM法和Superpave法等。
2.沥青混合料的结构
(1)结构的概念
结构特点: ➢ 矿料的大小及不同粒径的分布;
➢ 颗粒的相互位置;
➢ 沥青在沥青混合料中的分布特征和矿物颗粒上沥青 层的性质;
中间粒级的重量,按下式计算
ax
10(0k1)kx1 kn 1
5)粒子干涉理论(根据G、A、)
为达到最大密度,前一级颗粒之间的空隙应由次一级颗 粒所填充,其余空隙又由再次小颗粒所填充,但填隙的 颗粒粒径不得大于其间隙之距离。适用于骨架型,也适 用于密实型。
从临界干涉情况下可导出前一级颗粒间距应为:
2)材料选择与准备 各种矿料必须按现行《公路工程集料试验规程》规定的
方法,从工程实际使用的材料中取代表性样品。 进行生产配合比设计时,取样至少应在干拌5次以后进行。 配合比设计所用的各种材料必须符合气候和交通条件的

沥青混凝土配合比设计PPT

沥青混凝土配合比设计PPT

集料试验
反映集料原始面貌 1.粗集料密度及吸水率试验(网篮法)
2.粗集料压碎值试验
3.粗集料磨耗值试验(洛杉矶法) 4.集料坚固性试验
5.粗集料磨光值试验
6.细集料密度 按反映集料加工工艺 1.粗集料含泥量试验 2.粗集料针片状颗粒含量试验(游标卡尺法) 3.粗集料软弱颗粒含量试验 4.细集料含泥量试验(筛洗法)
技术性质
集料磨光值是利用加速磨光机磨光集料,用摆式摩擦系数测 定仪测定的集料经磨光后的摩擦系数值,以PSV表示。
集料磨光值是关系到一种集料能否用于沥青路面抗滑磨耗层
的重要决定性指标,所以在工程上选取集料品种时应对此特 别重视。 集料的磨光值越小,路面的抗滑性能越不好。
粗集料针片状颗粒含量试验
表干密度(饱和面干毛体积密度):单位体积物质颗粒的饱和面干质量。 毛体积密度:单位体积物质颗粒的干质量。 各密度的相对密度是该密度同同温度水的密度的比值。 注:必须四分法取样,要求试样具有代表性。
工程用途
为沥青混凝土配合比设计提供参数。(密 度的准确性) 注意对粗集料的密度、相对密度的定义、 测定、使用时很容易出现错误的理解。首先 应特别注意各种相对密度和密度的不同用途, 工程上常用相对密度而少用密度。例如在沥 青混合料的配合比设计时,常用表观相对密 度、毛体积相对密度。 要点强调: 试验时;试样清洗后在室温下保持浸水24h。 试验时,水温控制在15-25℃,宜控制在23℃。 在称取表干质量的过程中不得有集料颗粒丢失 也可以采取先称表干重,再称水中重的方法进 行试验,这样可以避免因集料丢失带来的问题。
沥青混凝土配合比设计 集料试验方法及基本概念
集料试验方法及基本概念
沥青混合料原材料主要包括 :

沥青混合料级配设计及应用PPT课件

沥青混合料级配设计及应用PPT课件

以Am、Ap为指标的级配设计法
沥青混合料体积组成关系的示意图
以Am、Ap为指标的级配设计法
The end,thank you!
沥青混合料级配设计及应用
目录
级配理论及级配类型 级配设计方法 以Am、Ap为指标的级配设计法
级配的理论与级配类型
• 级配是指把各种不同粒径的集料,按照一定的比例搭配起 来,使其达到较高的密实度或强度。级配矿料和沥青是沥 青混合料的两大构成要素,不同级配设计原则和理论,会 得到不同的级配。
级配理论
沥青混合料级配设计方法
• Hveem设计方法的最初概念是由Francis Hveem 在20世纪20~30年代提出的,它的主体思想可以 概括为:考虑到集料对沥青的吸收,沥青混合料 需要一个最佳的沥青薄膜厚度;混合料需要足够 的稳定度,而稳定度主要是由集料之间的内摩擦 力和胶结料的粘附力提供的,足够薄的沥青薄膜 厚度可以提高混合料耐久性。
沥青混合料级配设计方法
• Superpave沥青混合料设计方法是美国战略公路 研究(SHRP)的一个重要成果,Marshall和Hveem 设计方法为它提供了体积设计的基础。它将沥青 胶结料和集料的选择纳入混合料设计的过程中, 同时考虑了交通和气候因素。而且,不同于 Marshall和Hveem,它用旋转压实仪替代了以往 的压实设备,并且和预期交通量联系在一起。 Superpave的预期进展主要包括三个方面:体现 交通荷载和环境条件的混合料设计新方法;新的 沥青胶结料评价方法以及新的混合料分析方法。 尽管第三方面还没有完成,但是已经很好的建立 了沥青混合料的设计方法。
Hale Waihona Puke 间断级配沥青混合料:所谓间断级配就是指在矿料组成中,大小各级粒径的矿
料颗粒不是连续存在的,而是在连续级配中剔除了其中

热拌沥青混合料配合比设计方法PPT

热拌沥青混合料配合比设计方法PPT

AC-16F
> 38
AC-13
13.2
2.36
AC-13C
< 40
AC-13F
> 40
AC-10
9.5
2.36
AC-10C
< 45
AC-10F
> 45
热拌沥青混合料配合比设计方法PPT
1、确定工程设计级配范围的原则(续2)
(2)形成S型级配 (3)考虑层位功能需要,满足耐久、稳
定、密水、抗滑等要求 (4)工程级配范围比规范级配范围窄,
• 配合比设计的任务: 1、沥青结合料与矿料的选择(目标
配合比设计阶段) 2、矿料级配设计与矿料配合比确定 3、最佳沥青用量或最佳油石比设计
热拌沥青混合料配合比设计方法PPT
表1 热拌沥青混合料种类
混合料 类型
特粗式 粗粒式
中粒式
细粒式 砂粒式
设计 空隙率
(%)
密级配 连续级配
沥青
沥青
混凝土 稳定碎石
42
热拌沥青混合料配合比设计方法PPT
1、高温稳定性检验
➢在规定温度下进行车辙试验(动稳定度指标) ➢标准
43
热拌沥青混合料配合比设计方法PPT
2、水稳定性检验
(1)浸水马歇尔试验 (2)冻融劈裂试验
44
热拌沥青混合料配合比设计方法PPT
45
热拌沥青混合料配合比设计方法PPT
3、低温抗裂性能检验(低温弯曲试验)
目 标 配 合 比 设 计 流 程 图
热拌沥青混合料配合比设计方法PPT
马歇尔试验配合比设计技术标准 包括集料公称最大粒径、马歇尔试件尺 寸、击实次数、体积指标类(VV、VMA、 VFA)、稳定度与流值等;这些指标与 气候条件有关。见下图。

沥青混合料配合比设计简介ppt课件

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12
沥青路面各工序施工控制要点
混合料拌和控制要领: • 确定的配合比不得随意改动,发现异常及时通知工地试验室
• 根据不同品种的沥青按要求控制混合料出厂温度,废弃温度均 为195℃
• 拌和时间:一般干拌5-10s,湿拌40s左右,每盘拌和时间不宜 少于45s,以不出现花白料为度
• 出厂时应每车检查记录重量和温度,出厂时间。 • 重视逐盘打印和总量检验,当铺筑厚度和混合料总量数据差别
20
沥青路面常见病害及成因分析 车辙
21
沥青路面常见病害及成因分析
车辙产生的原因分析 • 混合料配合比设计不合理,沥青混合料高温稳定性差 • 原材料特别是沥青结合料的软化点低,混合料的高温性能差 • 气候和交通荷载条件恶劣,车辆超载严重
22
沥青路面常见病害及成因分析 泛油、磨光
23
沥青路面常见病害及成因分析
沥青路面施工技术
1
பைடு நூலகம்
内容介绍
沥青路面技术发展 沥青路面路用性能 沥青路面各工序施工控制要点 沥青路面常见病害及成因分析 沥青路面病害的防治措施 沥青路面现场检测技术
2
沥青路面技术发展
沥青路面结构型式的发展 • 沥青面层一直以来较普遍采用三层式结构,但基层
从原来单一的半刚性基层逐渐向柔性基层;刚性基层 ;混合式基层(柔性+半刚性)转变。 • 可根据不同的交通和气候条件选择合理的路面结构 形式,采取不同的技术措施
10
沥青路面各工序施工控制要点 生产配合比设计阶段
内容:按目标配合比确定的各冷料比例,经拌和楼二次 筛分后按目标配合比确定的设计级配得出各热料仓的配 合比例,供拌和楼施工使用。
生产配合比设计控制关键:冷料斗出料口尺寸的合理确 定;热料仓各层筛网尺寸的合理选择;计量系统计量准 确;供料平衡;热料仓集料粒级组成与大规模生产时的 一致性等

沥青混合料配合比设计(2)ppt课件

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2、单质资料实验
• ①沥青性质根底实验
• 实验工程及结果见表1

沥青针入度指数偏大,对温度敏感
性较高。〔从而影响沥青混合料对温度的
敏感性,后果就是温度高时易车辙,温度
低时易开裂〕
项目 针入度(25℃,100g、5s) 软化点 15℃延度(5cm/min) 10℃延度(5cm/min) 针入度指数PI 60℃动力粘度 135℃动力粘度 175℃动力粘度 蜡含量 闪点 溶解度 密度 (15℃)
• 〔三〕马歇尔实验
• 〔四〕最大实际密度测试
• 〔五〕确定最正确沥青用量〔油石比〕
• 〔六〕根据最正确沥青用量〔油石比〕进展

检验实验
• 〔七〕实验报告
〔一〕根底资料实验
• 1、抽样原那么 • 2、单质资料实验: • ①沥青性质实验 • ②集料性质实验
1、抽样原那么〔主要涉及料场取样〕
• 在料场取样应先根除堆脚等处无代表性的 部分,再在料堆的顶部、中部和底部,各 由均匀分布的几个不同部位,获得大致相 等假设干份组成一组试样,总之务必使抽 样样品具有代表性〔满足JTG E42-2005〕 由于样品对筛分结果影响很大,从而影响 矿料级配。
1、高温稳定性检验:动稳定度实验(车辙实验)
• ①成型: • A、试样总量计算:m=1.03×γf×
〔30×30×5〕 (g); • B、装模时留意周边插捣,中间高两边
低; • C、混合料压实温度为石油沥青120~
150℃,改性沥青140~170℃ • D、轮碾成型机温度控制在100℃,压
⑴OAC1确实定
• 的沥青用量a1,a2,a3,a4, 取平均值作为OAC1
• OAC1=〔 a1 + a2 + a3 + a4 〕/4

沥青混合料配合比设计步骤和基本原理PPT81页

沥青混合料配合比设计步骤和基本原理PPT81页

45、的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
沥青混合料配合比设计步骤 和基本原理
41、实际上,我们想要的不是针对犯 罪的法 律,而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民,就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律,法律受制于情 理。— —托·富 勒
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性,深度达50~100m,从而提高了反应能力和吸附能力。 还观察到当石英或花岗石与沥青混合一起磨碎时,发
生了化学键。 实践证明:矿料在磨碎过程中活化可提高活化效果。
4.矿料级配
园球理论: ·单一粒径园球的VMA决定于其排列状态,最 松48%,最密26%,有棱角时使VMA约增大3%。 ·贝雷法:单一粒径园球的4种组合,其空隙 率 的 大 小 分 别 为 园 球 直 径 的 0.15 、 0.20 、 0.24、0.29倍,平均为0.22,实际采用0.25。
②H.H.伊万诺夫级配曲线 ·虽然粒级比为16时,具有最大的密实度,但属间断 级配,在施工中易离析。 ·建议采用连续级配,粒径按比值2的顺序递减,同 时,相邻粒级的重量比为0.6~0.9;()
·级配曲线方程: a ( 1 k k 2 k n 1 ) 1% 00
式中:a—最大粒径的重量;
k—递减系数;
·当矿物混合料的全部颗粒尺寸的变化为同一倍数时, 其空隙率仍不变;
·当填充粗颗粒之间空隙的颗粒尺寸连续减少1/16时, 可达到混合料的最小空隙率,这时下一粒级的重量为上 一粒级的43%。实际上,这种重量比变化在25~50%范围 内时,空隙率的变化很少;
·随着填充粒级和被填充粒级的尺寸逐渐接近,填充 粒级的重量就增大。
(2)吸附过程的改善 ①掺加表面活性物质(沥青中),以改善物理吸附与
化学吸附过程。 ②活化矿料表面,为化学吸附创造条件。 ③矿料初生表面的利用——提供力学化学过程。 ·新表面的化学活性增大——初生表面带电,初生表
面出现自由基(机械破坏作用使化学键断开)。 ·受机械破坏而形成的颗粒表面层的结构发生变化。 阿尔姆斯特朗格观测到:磨碎石英颗粒表面的非晶形
按富勒 n=0.5 实际 n=0.45密度最大—Super pave 通常使用范围 n=0.3~0.7。 n法为无限级数,无法控制<0.075mm含量。
(晶体/凝聚结构由细小的晶体结合而成,形成坚固 的空间结构,使结构单元无限接近,结构单元之间发 生化学键,因此具有很高的强度。受力破坏后不能恢 复。)
结构强度取决于:矿物骨架的结构,沥青的结构、矿 料与沥青相互作用的特点及沥青混合料的密实度。
(3)矿物骨架结构
a)悬浮密实结构 b)骨架空隙结构 c)骨架密实结构
图2 矿料与沥青的关系
②化学吸附 ·沥青与矿料表面产生化学反应,形成新生物(化 学键)—粘结牢固、不溶于水。 ·化学吸附仅触及被吸附物质的一层分子。 ·矿料表面的化学性质是形成化学吸附的关键。 ③选择性吸附(吸收) ·当采用多孔矿料时,可能发生沥青的某些组分渗 入矿料的深处。 ·矿料表面上吸附沥青质;矿料表面的细孔中吸收 树脂;油分则沿毛细管渗入到深处;从而大大改善沥青 与矿料之间相互作用的条件。
40年代初,Bruce Marshall 提出马歇尔稳定度试验方法以及初期的马歇尔稳定
度标准。 随后又陆续出现维姆法、单轴压缩试验法、三轴压 缩试验法、以及GTM法和Superpave法等。
2.沥青混合料的结构
(1)结构的概念
结构特点: ➢ 矿料的大小及不同粒径的分布;
➢ 颗粒的相互位置;
➢ 沥青在沥青混合料中的分布特征和矿物颗粒上沥青 层的性质;
n—粒级数。
从上式可得:
a 100(k 1)
kn 1
中间粒级的重量,按下式计算
ax
10(0k1)
kn 1
kx1
·递减系数越小,混合料中粗粒料的含量就会越多。 K法为有限级数,对<0.075mm含量有控制,但过多。 ③富勒最大密度级配曲线方程 p 100( d )n
Dห้องสมุดไป่ตู้
式中:p—各粒级集料的通过率(%); D—最大粒径(mm); d—各粒级集料粒径(mm); n—常数。n=0.3~0.5时有较大密实度。
(1)确定原则 ①粗集料形成稳定的骨架; ②提供沥青的填充空间; ③使各种性能得到理想的平衡; ④减少离析 ⑤不产生碾压推拥 ·<0.6mm过多,则不稳定 ·0.15~2.36mm过低,则VV大,低温性能差。 ·最大筛孔附近平缓,则粗集料相对较细,表面均匀,
易于修整(中间档次集料增多) S型级配是在富勒级配图上得出一种嵌挤良好的级配,
具有适宜的VMA和VV,沥青量也不多,且施工性能也好。
(2)级配理论
①B.B.奥赫钦理论(原苏联1929)
·砂(0.1~2mm)经压实后,空隙率比较稳定,平均 为33.4%,随着砂中<0.1mm含量的增多,空隙率增大;
·混合料的空隙率,随着砂量的增加而减少,当砂量 与碎石的空隙容积相等时,混合料的空隙率最小;
悬浮密实结构 骨架空隙结构 骨架密实结构
如AC; 如OGFC; 如SMA;
3.沥青与矿料的相互作用
(1)吸附过程
①物理吸附(图2) ·吸附剂与被吸附物之间仅有分子作用力,可能有 几个分子层的厚度。 ·被吸附的沥青为结构沥青,结构沥青的粘结强度 大于自由沥青,越靠近矿料表面其粘结强度越高。 ·碱性矿料单位面积上吸附的沥青多于酸性矿料。
➢ 空隙量及其分布;
➢ 闭合空隙量与连通空隙量的比值等。
沥青混合料结构是这种材料单一结构和相互联 系结构的概念的总和。其中包括:沥青结构、矿料 骨架结构及沥青—矿粉分散系统结构等。
(2)空间结构
沥青混合料属分散系统中的“胶凝”结构。
其特点是结构单元(固体颗粒)通过液相的薄层而粘 结在一起,其强度决定于结构单元间的粘结力,具有 力学破坏后结构触变性复原的特点。
“不怕太阳晒,也不怕那风雨狂,只怕先生骂我笨, 没有学问无颜见爹娘 ……”
“太阳当空照,花儿对我笑,小鸟说早早早……”
1.沿革
无侧抗压强度试验 =h=5(7、10)cm
1920 Hubbard-Field法 2in, h 1in
修正的Habbard-Field法 6in, h 3in 交通荷载增大,碎石加粗)
沥青混合料配合比设计
混合料设计原则: 交通条件、自然条件
设计方法: 合理选择与组合材料 施工时的现场质量控制 总结面层质量的经验和教训 为路面设计理论提供必要的参数
精品资料
你怎么称呼老师?
如果老师最后没有总结一节课的重点的难点,你是 否会认为老师的教学方法需要改进?
你所经历的课堂,是讲座式还是讨论式? 教师的教鞭
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