沥青混合料组成设计
发布时间:2024-11-10
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任课教师:吴辰龙
一、沥青混合料组成材料(一)沥青不同型号的沥青材料,具有不同的技术指标,适用于不同等级,不同类型的路面。
沥青材料的时候,要考虑到交通量、气候条件、施工方法、沥青面层类型、材料来源。
一般面层的上层宜用较稠的沥青,下层或联结层宜用较稀的沥青。
(二)矿质材料沥青混合料的矿质材料必须具有良好的级配,这样,沥青混合 料颗粒之间既能够比较紧密地排列起来,以达到足够的压实度,
又能让颗粒之间具有一定的空隙,使沥青混合料保持良好的稳定性。
1、粗集料沥青混合料的粗集料要求洁净、干燥、无风化、无杂质,并且 具有足够的强度和耐磨性。
沥青混合料的粗集料一般是碱性石料加工制得的。选用的粗集料,形状要接近正立方体,针片状颗粒的含量应符 合表5-7,且要求表面粗糙,有一定的棱角。
2、细集料热拌沥看混合料的细集料一般采用天然砂或人工砂,在缺 少砂的地区,也可以用石屑代替。
细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并且与沥青具有良好的粘结力。 但细集料的级配在沥青混合料中的适用性,应以其与粗集 料和填料配制成矿质混合料后,判定其是否符合(表514)矿质混合料的级配要求来决定。当一种细集料不能满 足级配要求时,可采用两种或两种以上的细集料掺合使用。
3、填料沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基
性(憎水性)岩石磨制而成的,也可以由石灰、水泥、粉煤灰代替。
矿粉要求洁净、干燥,并且与沥青具有较好的粘结性。为提高矿粉的憎水性,可加入1.5%~2.5
%的矿粉活化剂。
二、沥青混合料配合比设计沥青混合料配合比设计的任务:就是通过确定粗集料、细集料、矿粉和沥青之间的比例关系,使沥青混合料 的各项指标达到工程要求,让沥青混合料的强度、稳
定性、耐久性、平整度等各项要求,在联系与矛盾中达到统一。 沥青混合料配合比设计包括:试验室配合比设计、生 产配合比设计和试拌试铺配合比调整等三个阶段。 试验室配合比设计分为:矿质混合料配合组成和沥青 最佳用量确定。
(一)矿质混合料的组成设计目的: ①具有足够密实度②有较高内摩阻力
1、确定混合料类型依据道路等级、路面类型,所处结构层作选择
2.确定矿料的最大粒径随h/D增大,耐疲劳性提高,但车辙量增大。 h/D减小,车辙量也减小,但耐久性降低,特别是在h/D〈2时, 疲劳耐久性急剧下降。 建议结构层厚度h与最大粒径D之比应控制在2.5~3。
3.确定矿质混合料的级配范围根据确定下来
的沥青混合料类型,参照《公路沥青路面施工 技术规范》推荐的级配(见表)作为沥青混合料的设计级配。
4、矿质混合料配合比计算①测出矿质集料的密度、吸水率、筛分情况以及沥青的密度。 ②采用图解法或数解法,求出已知级配的粗集料、细集料和矿 粉之间的比例关系。
(1)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0.075mm、2.36mm和4.75mm筛孔的通过 量尽量接近设计级配范围中限; (2)对交通量大、轴载重的公路,宜偏向级配范围的下(粗)
限,对中小交通或人行道路等宜偏向级配范围的上(细)限;(3)合成级配曲线应接近连续或有合理的间断级配,不得有过
多的犬牙交错;当经过再三调整,仍有两个以上的筛孔超出级配范围时,必须对原材料进行调整或更换原材料重新设计。
(二)确定沥青最佳用量方法:理论计算法、试验法(维姆法、马歇尔试验法) 步骤: 1、制备试样 (1)计算矿料用量
(2)查表 9.14 找沥青用量范围2、马歇尔试验 (1)试件制备 按所设计的矿料配合比配制五组矿质混合料,每组按规范推荐的沥青用 量(或油石比)范围加入适量沥青,沥青用量按0.5%问隔递增,拌和 均匀,制成马歇尔试件。
(2)测定物理指标测出试件的实测密度,并计算理论密度、空隙率、沥青饱 和度等物理指标。 ①沥青混合料实测密度 对于密实的沥青混凝土试件,其集料的吸水率不大时,采 用水中重法测定。
ma w s ma mw对于表面较粗但较密实的沥青混凝土试件,其吸水率小于 2%时,采用表干法测定。
ma w s mf mw
对于吸水率大于2%的沥青混凝土试件,采用蜡封法测定。
②沥青混合料的理论密度假定沥青混合料压至绝对密实,而不考虑其内部空隙时试 件的密度为理论密度。 采用油石比(沥青与矿料的质量比)计算时,试件理论密 度为
100 Pa t w P P P P 1 2 n a 1 2 n a
采用沥青含量(沥青质量占沥青混合料总质量的百分率) 计算时,试件理论密度为:
t
100 P
1
' 1
2
P2
n
Pn
a
Pb
w
③沥青混合料试件的空隙率 VV
s vv 1 100 t
④沥青混合料试件的饱和度 VFA沥青混合料试件的饱和度也称沥青填隙率,即沥青体积占 矿料空隙体积的百分率。
饱和度过小,沥青难以充分裹覆矿料,影响沥青混合料的粘聚性,降低沥青混凝土耐久性;饱和度过大,减少了沥
青混凝土的空隙率,防碍夏季沥青体积膨胀,引
起路面泛油,降低沥青混凝土的高温稳定性。
VMA VA VV
Va VFA 100 VA VV
沥青体积百分率VA是指:沥青体积占试件体积的百分率。
Ⅰ.当试件采用油石比计算时,沥青体积百分率VA
VA
100 Pa aPb f
100 Pa f
Ⅱ.当试件采用沥青含量计算时,沥青体积百分率VA
VA
a
(3)测定力学指标测定稳定度和流值
3、绘制关系曲线以沥青用量为横坐标,以实测密度、空隙率、饱和度、稳
定度、流值为纵坐标,分别将试验结果点入坐标中,沥青用量与这些指标之间连成关系曲线
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