沥青混合料最佳用油量的确定

2010-6-23 交通科学与工程学院 1 道路建筑材料 ROAD CONSTRUCTION MATERIALS 沥青混合料 HMA 交通科学与工程学院 曹丽萍 2010-6-23 交通科学与工程学院 2 第五章 矿质混合料的组成设计 第四节沥青混合料最佳沥青 用量确定 WHATWHAT WHYWHY HOWHOW 2010-6-23 交通科学与工程学院 3 ‡矿质混合料的组成结构设计 • 数解法 ‡试算法 ‡正规方程法 • 图解法 • 软件法 ‡最佳沥青用量确定？ 上节课内容回顾 2010-6-23 交通科学与工程学院 4 4.1 什么是最佳沥青用量 ‡ 沥青用量 沥青占沥青混合料的比例 z 油石比：沥青占集料及矿粉之和的比例 ‡ 什么是最佳沥青用量？ 满足路用性能要求的沥青用量 2010-6-23 交通科学与工程学院 5 4.2 为什么要确定最佳沥青用量 色 香 味 高温 稳定性 低温 抗裂性 水温定性 耐久性 色 香 味 2010-6-23 交通科学与工程学院 6 4.2 为什么要确定最佳沥青用量 ¾沥青用量过少 松散 坑槽 2010-6-23 交通科学与工程学院 7 4.2 为什么要确定最佳沥青用量 ¾沥青用量过多 泛油 车辙 推移、拥包 2010-6-23 交通科学与工程学院 8 ττ = c + = c + σσ(tan (tan φ)) 沥青混合料沥青混合料 的强度的强度 沥青粘结沥青粘结 集料嵌挤集料嵌挤 沥青性质 交互作用 集料性质 cc φφ ¾对沥青混合料强度影响 4.2 为什么要确定最佳沥青用量 2010-6-23 交通科学与工程学院 9 (b) 自由沥青(a) 结构沥青 扩散溶剂化膜0δ 4.2 为什么要确定最佳沥青用量 2010-6-23 交通科学与工程学院 10 ‡沥青的用量的影响 内 摩 阻 角 φ ( r a d ) 粘 聚 力 c ( k P a ) 4.2 为什么要确定最佳沥青用量 2010-6-23 交通科学与工程学院 11 ? ? 4.3 如何确定最佳沥青用量 2010-6-23 交通科学与工程学院 12 ‡最佳用油量确定依据 ¾马歇尔试验满足 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 要求 沥青用量 空隙率(%) VMA (%) VFA (%) 稳定度 (KN) 流值 (0.1mm) 4.8% 3.96 15.4 71.41 16.1 28.3 规范要求 3～5 ≥14 65～75 ≥8 20～40 4.3 如何确定最佳沥青用量 ¾路用性能试验满足规范要求 ¾高温稳定性 ¾低温抗裂性 ¾水稳定性 2010-6-23 交通科学与工程学院 13 AA 试件的制备 BB 物理指标的测定 CC 力学指标的测定 DD 马歇尔试验结果分析 EE 路用性能试验检测 4.3 如何确定最佳沥青用量 2010-6-23 交通科学与工程学院 14 ‡ 根据经验或按照规范要求初选5个沥青用量 例如：3.5%，4.0%，4.5%，5.0%，5.5% 4.3 如何确定最佳沥青用量 ‡在每个沥青用量下制备至少4个试件 101. 6±0. 2mm 63. 5±1.3mm 2010-6-23 交通科学与工程学院 15 ‡ 水中重法测定物理指标 ‡ 马歇尔稳定度仪测试力学指标 4.3 如何确定最佳沥青用量 4 4 2010-6-23 交通科学与工程学院 16 毛体积相对密度 2.26 2.28 2.3 2.32 2.34 2.36 2.38 3.0% 3.5% 4.0% 4.5% 5.0% 5.5% 6.0% 沥青用量（％） 毛 体 积 相 对 密 度 （ t / m 3 ） 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 3.0% 3.5% 4.0% 4.5% 5.0% 5.5% 6.0% 沥青用量（％） 空 隙 率 （ ％ ） 空隙率VV 物理指标物理指标马歇尔试验 4.3 如何确定最佳沥青用量 2010-6-23 交通科学与工程学院 17 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 3.0% 3.5% 4.0% 4.5% 5.0% 5.5% 6.0% 沥青用量（％） 矿 料 间 隙 率 V M A （ ％ ） 矿料间隙率VMA 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 3.0% 3.5% 4.0% 4.5% 5.0% 5.5% 6.0% 沥青用量（％） 沥 青 饱 和 度 V F A （ ％ ） 沥青饱和度VFA 物理指标物理指标马歇尔试验 4.3 如何确定最佳沥青用量 2010-6-23 交通科学与工程学院 18 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 3.0% 3.5% 4.0% 4.5% 5.0% 5.5% 6.0% 沥青用量（％） 马 歇 尔 稳 定 度 M S （ K N ） 马歇尔稳定度MS 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 3.0% 3.5% 4.0% 4.5% 5.0% 5.5% 6.0% 沥青用量（％） 流 值 F L （ 0 . 1 m m ） 流值FL 力学指标力学指标 4 4 马歇尔试验 4.3 如何确定最佳沥青用量 2010-6-23 交通科学与工程学院 19 沥青混合料的技术指标要求 沥青用量 空隙率(%) VMA (%) VFA (%) 稳定度 (KN) 流值 (0.1mm) 4.8% 3.96 15.4 71.41 16.1 28.3 规范要求 3～5 ≥14 65～75 ≥8 20～40 4.3 如何确定最佳沥青用量 2010-6-23 交通科学与工程学院 20 毛体积相对密度 2.26 2.28 2.3 2.32 2.34 2.36 2.38 3.0% 3.5% 4.0% 4.5% 5.0% 5.5% 6.0% 沥青用量（％） 毛 体 积 相 对 密 度 （ t / m 3 ） a1 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 3.0% 3.5% 4.0% 4.5% 5.0% 5.5% 6.0% 沥青用量（％） 马 歇 尔 稳 定 度 M S （ K N ） 马歇尔稳定度MS a2 4.3 如何确定最佳沥青用量 2010-6-23 交通科学与工程学院 21 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 3.0% 3.5% 4.0% 4.5% 5.0% 5.5% 6.0% 沥青用量（％） 空 隙 率 （ ％ ） 空隙率VV 1 1 2 3 1 ( ) 3 OAC a a a= + + a3 4.3 如何确定最佳沥青用量 2010-6-23 交通科学与工程学院 22 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 3.0% 3.5% 4.0% 4.5% 5.0% 5.5% 6.0% 沥青用量（％） 沥 青 饱 和 度 V F A （ ％ ） 沥青饱和度VFA 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 3.0% 3.5% 4.0% 4.5% 5.0% 5.5% 6.0% 沥青用量（％） 流 值 F L （ 0 . 1 m m ） 流值FL 4.3 如何确定最佳沥青用量 2010-6-23 交通科学与工程学院 23 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0 3.0% 3.5% 4.0% 4.5% 5.0% 5.5% 6.0% 沥青用量（％） 矿 料 间 隙 率 V M A （ ％ ） 矿料间隙率VMA maxOACminOAC 2 min max 1 ( ) 2 OAC OAC OAC= + 4.3 如何确定最佳沥青用量 2010-6-23 交通科学与工程学院 24 1 2 1 ( ) 2 OAC OAC OAC= + 最佳用油量为OAC? 4.3 如何确定最佳沥青用量 2010-6-23 交通科学与工程学院 25 4.3 如何确定最佳沥青用量 车辙试验 低温弯曲试验 浸水马歇尔试验 冻融劈裂试验 路 用 性 能 试 验 道路建筑材料 �ROAD CONSTRUCTION MATERIALS��沥青混合料�HMA 第五章 矿质混合料的组成设计 上节课内容回顾 4.2 为什么要确定最佳沥青用量 4.2 为什么要确定最佳沥青用量 4.3 如何确定最佳沥青用量 4.3 如何确定最佳沥青用量 4.3 如何确定最佳沥青用量