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沥青砼配合比设计讲座

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沥青砼配合比设计讲座nullnull沥青与沥青混合料试验 ——配合比设计 2004.2null目的: 获得符合设计要求的、经济的集料与沥青的混合物 已有的沥青混合料设计方法 马歇尔法 维姆法 新方法 Superpave旋转压实法沥青混合料设计方法的发展null沥青混合料设计的要求有足够的沥青保证路面的耐久性 在交通荷载作用下有足够的稳定性 有足够的空隙率 不能过大,以防止环境破坏 不能过小,以便在交通荷载作用下有进一步压密的空间 有足够的工作性null维姆沥青混合料设计法该方法仅在美国少数几个州存在。 技术指标...

沥青砼配合比设计讲座
nullnull沥青与沥青混合料试验 ——配合比设计 2004.2null目的: 获得符合设计要求的、经济的集料与沥青的混合物 已有的沥青混合料设计方法 马歇尔法 维姆法 新方法 Superpave旋转压实法沥青混合料设计方法的发展null沥青混合料设计的要求有足够的沥青保证路面的耐久性 在交通荷载作用下有足够的稳定性 有足够的空隙率 不能过大,以防止环境破坏 不能过小,以便在交通荷载作用下有进一步压密的空间 有足够的工作性null维姆沥青混合料设计法该方法仅在美国少数几个州存在。 技术指标与路用性能符合较好。 试验方法、设备较复杂。null马歇尔沥青混合料设计法马歇尔混合料设计马歇尔混合料设计在20世纪30年代末由美国密西西比州公路局 Bruce Marshall发明。 试验方法、试验设备较简单。null马歇尔设计方法的主要缺点不能精确地判别不同交通量对沥青混合料技术指标的要求; 与路面结构设计不挂钩; 不能预防路面早期破坏; 不适用于大粒径沥青混合料; 不适用某些聚合物改性沥青; 试件成型方法不能模拟行车压实; 不适用于开级配沥青混合料; 沥青混合料没有老化过程,与现场条件不符。 null 1987年美国公路战略研究 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 (SHRP)进行一项为期五年耗资5000万美元的沥青课题研究,旨在制定一个新的沥青和沥青混合料规范、试验和设计方法。SHRP沥青课题的最终研究成果称为Superpave,即高性能沥青路面的意思,包括一个胶结料规范、混合料设计体系和分析方法。nullSuperpave混合料在设计过程中充分考虑到了气候环境条件和交通量的影响,在试件成型过程中模拟路面的实际施工过程。由于采用了新的沥青混合料设计方法,其集料级配更趋于嵌挤、密实,高温稳定性好,适于交通量大和抗车辙要求高的公路。在施工确保合适空隙率的前提下,抗水害性能和抗疲劳性能也较好。Superpave与传统的AK型和AC型沥青混合料相比,施工难易程度和工程造价基本相当,也被称为“穷人的SMA”。美国近十年的使用表明,这种混合料抗车辙性能好,实际使用中也不易发生早期破坏,Superpave是美国目前应用最多的混合料,2001年占美国热拌沥青混合料总量的82%。目前仅有个别州未使用该技术。nullSuperpave沥青混合料设计法null原材料选择沥青胶结料 矿质集料 其它外掺剂 沥青混合料配合比设计null沥青胶结料针入度规范常规试验 Superpave采用了全新系统来试验、规范和选择沥青结合料针入度沥青胶结料规范针入度沥青胶结料规范三大指标 针入度 延度 软化点 针入度指数 密度 闪点 溶解度 含蜡量针入度沥青结合料规范针入度沥青结合料规范60℃粘度 135℃粘度 TFOT后残留物 质量损失 针入度比(25°C) 延度(不可用RTFOT替代)null试验结果影响因素:针入度 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 针 试验温度 试样均匀性(无气泡) 延度 刮模方式(从中间向两边) 拉伸速度 试验温度 试件浸入水中深度(不小于10厘米) null试验结果影响因素:软化点 刮模(表面与环面齐平) 使用蒸馏水 水温均匀 水温上升速度 针入度指数(感温性能) 同针入度 计算方法 温度区间null试验结果影响因素:密度 试样勿粘附瓶口、瓶壁上方 试样无气泡 试样在干燥器中干燥 使用蒸馏水 试验温度 闪点 升温速度 一瞬即灭的蓝色火焰 null试验结果影响因素:溶解度 清洗至滤液无色透明为止闪点 (安全性)闪点 (安全性)溶解度 (纯度)溶解度 (纯度)null试验结果影响因素:含蜡量 试验温度 真空干燥箱的使用 分样质量 试验方法 计算方法null试验结果影响因素:薄膜加热试验 试验前后,试样均放入干燥器中冷却 烘箱达到恒温(163℃)后放入试样 烘箱温度回升至162℃开始计时 薄膜加热试验薄膜加热试验烘箱外部旋转架盘子温度计6mmSuperpave 沥青结合料规范Superpave 沥青结合料规范分级体系在气候的基础上提出PG 64 - 22Performance Grade(性能等级)平均7天最高路面温度最低路面温度null PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82(Rotational Viscosity) RV 90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)(Flash Point) FP 46 52 58 64 70 76 82 46 52 58 64 70 76 82(ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss < 1.00 %(Direct Tension) DT(Bending Beam Rheometer) BBR Physical Hardening28-34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34Avg 7-day Max, oC1-day Min, oC (PRESSURE AGING VESSEL) PAVORIGINAL> 1.00 kPa < 5000 kPa > 2.20 kPa S < 300 MPa m > 0.300Report Value> 1.00 %20 Hours, 2.07 MPa 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31 (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin  ( Bending Beam Rheometer) BBR “S” Stiffness & “m”- value-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24Performance Grades(性能等级)(Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin  (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin  < 3 Pa.s @ 135 oC> 230 oCCECnull PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82(Rotational Viscosity) RV 90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)(Flash Point) FP 46 52 58 64 70 76 82 46 52 58 64 70 76 82(ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss < 1.00 %(Direct Tension) DT(Bending Beam Rheometer) BBR Physical Hardening28-34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34Avg 7-day Max, oC1-day Min, oC (PRESSURE AGING VESSEL) PAVORIGINAL< 5000 kPa > 2.20 kPa S < 300 MPa m > 0.300Report Value> 1.00 %20 Hours, 2.07 MPa 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31 (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin  ( Bending Beam Rheometer) BBR “S” Stiffness & “m”- value-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24PG 规范的原理(Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin  (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin  < 3 Pa.s @ 135 oC> 230 oCCECTest Temperature ChangesSpec Requirement Remains Constant> 1.00 kPa null PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82(Rotational Viscosity) RV 90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)(Flash Point) FP 46 52 58 64 70 76 82 46 52 58 64 70 76 82(ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss < 1.00 %(Direct Tension) DT(Bending Beam Rheometer) BBR Physical Hardening28-34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34Avg 7-day Max, oC1-day Min, oC (PRESSURE AGING VESSEL) PAVORIGINAL< 5000 kPa S < 300 MPa m > 0.300Report Value> 1.00 %20 Hours, 2.07 MPa 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31 (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin  ( Bending Beam Rheometer) BBR “S” Stiffness & “m”- value-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24永久变形(Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin  (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin  < 3 Pa.s @ 135 oC> 230 oCCEC> 1.00 kPa > 2.20 kPa Unaged RTFO Aged永久变形永久变形用高温劲度表示 原样沥青G*/sin  > 1.00 kPa RTFO老化沥青 G*/sin  > 2.20 kPa> 路面使用寿命的早期阶段重车null PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82(Rotational Viscosity) RV 90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)(Flash Point) FP 46 52 58 64 70 76 82 46 52 58 64 70 76 82(ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss < 1.00 %(Direct Tension) DT(Bending Beam Rheometer) BBR Physical Hardening28-34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34Avg 7-day Max, oC1-day Min, oC (PRESSURE AGING VESSEL) PAVORIGINAL> 1.00 kPa > 2.20 kPa S < 300 MPa m > 0.300Report Value> 1.00 %20 Hours, 2.07 MPa 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31 (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin  ( Bending Beam Rheometer) BBR “S” Stiffness & “m”- value-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24疲劳开裂(Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin  (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin  < 3 Pa.s @ 135 oC> 230 oCCEC< 5000 kPa PAV Aged疲劳开裂疲劳开裂用中等温度劲度表示 RTFO & PAV老化沥青 G*sin  < 5000 kPa> 路面使用寿命后期阶段null PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82(Rotational Viscosity) RV 90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)(Flash Point) FP 46 52 58 64 70 76 82 46 52 58 64 70 76 82(ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss < 1.00 %(Direct Tension) DT(Bending Beam Rheometer) BBR Physical Hardening28-34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34Avg 7-day Max, oC1-day Min, oC (PRESSURE AGING VESSEL) PAVORIGINAL> 1.00 kPa < 5000 kPa > 2.20 kPa 20 Hours, 2.07 MPa 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31 (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin  ( Bending Beam Rheometer) BBR “S” Stiffness & “m”- value-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24低温开裂(Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin  (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin  < 3 Pa.s @ 135 oC> 230 oCCECS < 300 MPa m > 0.300Report Value> 1.00 %PAV Agednull PG 46 PG 52 PG 58 PG 64 PG 70 PG 76 PG 82(Rotational Viscosity) RV 90 90 100 100 100 (110) 100 (110) 110 (110)(Flash Point) FP 46 52 58 64 70 76 82 46 52 58 64 70 76 82(ROLLING THIN FILM OVEN) RTFO Mass Loss < 1.00 %(Direct Tension) DT(Bending Beam Rheometer) BBR Physical Hardening28-34 -40 -46 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -46 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -40 -10 -16 -22 -28 -34 -10 -16 -22 -28 -34Avg 7-day Max, oC1-day Min, oC (PRESSURE AGING VESSEL) PAVORIGINAL> 1.00 kPa < 5000 kPa > 2.20 kPa 20 Hours, 2.07 MPa 10 7 4 25 22 19 16 13 10 7 25 22 19 16 13 31 28 25 22 19 16 34 31 28 25 22 19 37 34 31 28 25 40 37 34 31 (Dynamic Shear Rheometer) DSR G* sin  ( Bending Beam Rheometer) BBR “S” Stiffness & “m”- value-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24-24 -30 -36 0 -6 -12 -18 -24 -30 -36 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 -30 0 -6 -12 -18 -24 0 -6 -12 -18 -24低温开裂(Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin  (Dynamic Shear Rheometer) DSR G*/sin  < 3 Pa.s @ 135 oC> 230 oCCECS < 300 MPa m > 0.300Report Value> 1.00 %PAV AgednullPG 58-22PG 52-28PG 64-10PG 58-16沥青PG 等级选择如何使用PG 规范如何使用PG 规范确定 7天 最高路面温度 1天 最低路面温度 根据规范选择试验温度 确定沥青胶结料性能null矿质集料粗集料 棱角性 筛分 密度 针片状含量 坚固性 磨耗(洛杉矶、Micro-Deval) 压碎值(高温、水煮) 细集料 筛分 密度 棱角性 砂当量粗集料棱角性粗集料棱角性0% 破碎面 100% 有 2个或更多破碎面 null集料筛分应用水洗法筛分(水筛法)筛分(水筛法)密度密度密度密度扁平细长颗粒 扁平细长颗粒 坚固性坚固性null洛杉矶磨耗试验细集料棱角性细集料棱角性天然砂: 一般 < 45 机制砂: 一般 > 42null粘土含量 (砂当量试验)null其它外掺剂抗剥落剂 物化性质 老化后性能 木质纤维素 筛分析 灰分含量 PH值 吸油率 含水率纤维添加剂纤维添加剂SMA的沥青用量较高,为了防止施工时混合料中沥青析漏,需要在混合料中加入稳定剂。 纤维的种类很多,如木质素纤维、矿物纤维、玻璃纤维、有机纤维等。研究表明,木质素纤维吸油量最大、防析漏效果最好。木质素纤维中又以松散的絮状纤维分散性、稳定性最佳。抗剥落剂抗剥落剂SMA混合料在配合比设计时应进行抗水损害评价,如不满足要求,应采用沥青抗剥落剂。null仪器设备检定和检查 进行配合比设计前应对马歇尔击实仪的锤重、落高,烘箱温度,电子秤等进行检定,以保证试验结果的准确性。 确定拌和、压实温度 普通沥青,粘温曲线 改性沥青,咨询供应商配合比设计准备工作null.1.2.3.51105100110120130140150160170180190200Temperature, CViscosity, Pa s压实范围拌和范围普通沥青粘温曲线null级配选择过程Superpave SMA AC、AKnull几个重要概念nullSMA(Stone Mastic Asphalt)即沥青玛蹄脂碎石混合料,它是按照内摩擦角最大的原则,以间断级配的粗集料形成相互嵌挤的矿料骨架;然后按照空隙率较小的原则,以沥青玛蹄脂填充骨架的空隙,形成一种骨架密实结构的沥青混合料。null最大公称尺寸:筛余大于10%的筛孔的上一级筛孔尺寸。 最大尺寸:大于公称最大尺寸的筛孔尺寸。25mm 100.0 19mm 97.6 12.5mm 89.5 9.5mm 77.7 4.75mm 44.3 2.36mm 31.9 1.18mm 22.2 0.6mm 14.5 0.3mm 7.9 0.15mm 4.1 0.075mm 3.5null最大理论密度线:最大尺寸与零点的连线。 VMA:矿料间隙率空气沥青被吸收沥青集料null干捣VCA:没有其它集料、结合料存在时的粗集料集合体在捣实状态下的间隙率。 VCAmix:压实沥青混合料试件中,粗集料骨架以外的间隙占整个试件的体积的百分数。 粉胶比:0.075mm通过率与有效沥青的比值。nullSuperpave25配合比设计null初选级配 试验级配的评价 选择设计级配的沥青用量 验证 性能检验  集料试验 确定粘温曲线 设计集料结构的选择nullSuperpave特点Superpave特点均匀、嵌挤、密实 中间集料多,粗、细集料少 难压实,应增大压实功 用旋转压实仪成型null改性沥青SMA-13配合比设计SMA的特点SMA的特点嵌挤的骨架——高温稳定性好,抗车辙能力强 粗集料用量多——路表粗糙抗滑、行车安全 空隙率较小——抗水害、耐老化 沥青用量多——抗裂性好 “三多一少”:粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少nullnullnull马歇尔击实次数 正反各50次 空隙率 4% 矿料间隙率 >=17% 粗集料骨架间隙率VCAmix <=VCADRC 沥青饱和度VFA 75~85% 稳定度 >=6.0KN 流值 实测设计标准null设计粗集料骨架,以4.75mm通过率为关键性筛孔,选用高、中、低3个档次,设计3组级配 初试级配初试沥青用量初试沥青用量根据合成集料毛体积相对密度选择初试沥青用量 合成集料毛体积密度 最小油石比 2.9 5.6 2.8 5.8 2.7 6.0 2.6 6.2在满足最小沥青用量要求的情况下,拟定一个初试沥青用量。根据我省玄武岩的状况,集料的合成毛体积密度约为2.9g/cm3左右,因此最小沥青用量为5.7%(油石比为6.04%)。干捣VCA干捣VCA将级配中大于4.75mm的粗集料部分装入容量筒中捣实,测定松散的粗集料间隙率VCADRC。确定最佳级配确定最佳级配VCAmix<=VCADRC VMA>=17% 多个级配符合时,选择4.75通过率较大的一个选定最佳沥青用量选定最佳沥青用量对于选择的设计级配,以初试沥青用量、初试沥青用量+0.2~0.4%、初试沥青用量-0.2~0.4%制作试件 测试马歇尔稳定度、流值、空隙率、VFA、VCAmix、VMA等技术指标 按设计空隙率4%,确定最佳沥青用量,并检查对应的技术指标是否满足要求性能验证试验性能验证试验谢伦堡析漏试验 肯塔堡飞散试验 低温小梁弯曲劈裂试验 动稳定度试验 水稳定性试验 残留马歇尔稳定度 冻融劈裂残留强度比 AASHTO T283试验水敏感性试验水敏感性试验3 条件试件3 非条件试件真空饱水试件(饱和度65~75%) 浸于 60oC水浴中 24小时 浸于 25oC水中 2小时AASHTO T283水敏感性试验计算劈裂强度比 (TSR)>=80% 确定两组试件的抗拉劈裂强度水敏感性试验AASHTO T283null改性沥青AK-13配合比设计null马歇尔击实次数 正反各75次 稳定度 >=7.5KN 流值 20~50 空隙率 3~6% 沥青饱和度VFA 70~85% 矿料间隙率 宜>=15% 设计标准null初选级配充分运用最大理论密度线,配制粗、中、细三种级配null运用最大理论密度线nullAK13试击对于所选2~3个初始级配,根据经验选一个初始沥青用量(对江苏省集料,初试油石比一般为5.0),试击后依据体积性质情况定级配。null重点考察VMA指标 考虑级配均匀、嵌挤确定最佳级配null按0.5%间隔变化,取五个不同的油石比,制备五组马歇尔试件。测定试件的密度、空隙率、沥青饱和度、稳定度和流值,分别绘制各项指标的曲线。 取相应于密度最大值的油石比a1、稳定度最大值的油石比a2和空隙率范围中值的油石比a3,按下式取三者的平均值作为最佳油石比初始值OAC1。 OAC1=(a1+a2+a3)/3确定最佳沥青用量null求出能满足沥青混凝土各项标准的最大油石比OACmax和最小油石比OACmin,取中值OAC2。 OAC2=(OACmax +OACmin)/2 如果最佳油石比的初始值OAC1在OACmax和OACmin之间,则认为设计结果是可行的,可取OAC1和OAC2的中值作为目标配合比最佳油石比OAC,其对应的试件空隙率在3.5%~5%范围内。如OAC1处在上述范围之外,应调整级配,重新进行配合比设计。 确定最佳沥青用量nullVMA在选择级配和确定沥青用量起着一个非常重要的作用。但我国规范中并不严格要求VMA满足指标要求。据研究发现若VMA-油石比成凹形抛物线关系,当VMA处于谷底附近时,混合料对沥青用量敏感性较小,有利于施工现场控制和质量保证。VMAnull%油石比VMAVMA-油石比关系曲线图性能验证试验性能验证试验水稳定性试验 残留马歇尔稳定度 冻融劈裂残留强度比 AASHTO T283试验 动稳定度试验 低温小梁弯曲劈裂试验null配合比设计的注意事项最大理论密度的确定最大理论密度的确定沥青混合料的最大理论密度应尽量采用实测法,测试前老化2小时。 当沥青混合料的理论密度实测条件不具备时,根据江苏省的集料状况,石灰岩推荐用集料视密度计算最大理论密度,而对于岩浆岩类(玄武岩、辉绿岩、闪长岩等)推荐用集料的毛视平均密度计算最大理论密度,对于其它岩类的集料,尚需进行研究,以确定最佳计算方法。 null分散沥青混合料颗粒尺寸小于6.4mmnull真空最大理论密度仪nullnull恒温过程将沥青混合料在击实温度下放入烘箱恒温30~45分钟,以保证沥青被吸附过程和击实温度均匀性。集料视密度集料视密度集料毛体积密度沥青浸入的空隙表面孔隙有效密度有效密度吸收的沥青沥青不能浸入的孔隙表面孔隙集料的有效密度集料的有效密度在沥青混合料中,集料的有效密度测定较难 “因为矿质集料表面是多空隙的,并能不同程度地吸收水分和沥青,而且水分与沥青的吸收比例随每一种集料而异” 。 由于沥青的渗透性比水差,所以混合料中矿料的有效密度应介于表观密度与毛体积密度之间null试件密度的确定水中重法 表干法 蜡封法 体积法 null试件密度不同测定方法数据比较表 1号、2号、11号和12号试件为芯样,在取样现场发现该处有渗水现象。 null试件密度的确定在使用表干法时,试验者必须注意:该方法关键是在用拧干的湿毛巾擦拭试件表面时要制造一种真正的饱和面干状态,表面既不能有多余的水膜,又不能把吸入孔隙中的水分擦走,得到真正的毛体积。 null表干法测试件毛体积密度null试件密度的分析同一油石比试件密度的最大值与最小值的差值不应超过0.02g/cm3,否则应剔除离平均值最远的密度,重新计算平均密度。水敏感性试验水敏感性试验浸水马歇尔试验 试件应在水温达到60℃后再放入水浴。 先完成半小时稳定度试验,再完成48小时残留稳定度。 选择两组试件,其空隙率基本相等。 生产配合比设计的要点生产配合比设计的要点级配 体积性质的一致性 沥青用量null沥青混合料配合比设计步骤总结选择原材料 选择沥青胶结料 选择集料 选择外掺剂 选择级配 建立初始级配 压实试件 分析初始级配 选择沥青胶结料含量 设计沥青混合料的性能验证null配合比设计过程主要注意点松散沥青混合料恒温老化过程 分料均匀性 脱模时间 理论密度的确定 试件密度的测定 VMA 性能验证null配合比设计的实例null表2-1 集料性质试验结果汇总表注:1、对于集料的料源特性,Superpave技术标准无具体要求,表中列出的标准为推荐值。普通沥青Sup25null表2-2 集料密度试验结果表普通沥青Sup25粘温曲线粘温曲线普通沥青Sup25初选级配初选级配普通沥青Sup25null表3-2 估算沥青用量汇总表 Gsb––––级配集料毛体积密度; Gsa––––级配集料表观密度; Gse––––级配集料有效密度; Vba––––集料吸收的沥青胶结料体积; Vbe––––有效沥青胶结料的体积; Ws––––每立方厘米混合料中集料质量; Pbi––––估算沥青用量。普通沥青Sup25 试验级配的评价 试验级配的评价 表3-3 三种试验级配旋转压实试验结果汇总表null表3-4 三种级配估算沥青用量试验结果评价表注:*表示当级配通过禁区下方,粉胶比可增加到0.8~1.6。 比较后选择级配2为设计级配 普通沥青Sup25选择设计级配的沥青用量 选择设计级配的沥青用量 图2 体积指标与沥青用量关系曲线 null表3-6 四种沥青用量沥青混合料估算体积性质 根据表3-6中,3.5%、4.0%、4.5%、5.0%四个沥青用量的估算体积性质,通过图表插值法(见图2)得到设计沥青用量为4.0%及其对应的体积性质 验证 验证 表3-7 设计沥青用量验证试验结果表 注:*表示当级配通过禁区下方,粉胶比
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