国内外确定最佳沥青用量(OAC)的方法与研究
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沥青混合料配合比设计案例【题目】试设计某高速公路沥青混凝土路面用沥青混合料。
【原始资料】1.道路等级:高速公路。
2.路面类型:沥青混凝土。
3.结构层位:三层式沥青混凝土的上面层.4.气候条件:最低月平均气温为-8˚C。
5.沥青材料:可供应重交通AH-50、AH-70和AH-90,经检测技术性能均符合要求。
6.碎石:石灰石轧制碎石,洛杉矶磨耗率12%,粘附性(水煮法)5级,表现密度2700kg/m3。
7.石屑:洁净,表观密度2650 kg/m3。
8.矿粉:石灰石磨细石粉,粒度范围符合技术要求,无团粒结块,表观密度2580 kg/m3。
【步骤】1.矿料配合比设计(1)确定沥青混合料类型因为道路等级为高速公路、路面类型为沥青混凝土,路面结构为三层式沥青混凝土上面层,为使上面层具有较好的抗滑性.按表选用细粒式I型(AC-13I)沥青混凝土混合料。
(2)确定矿料级配范围按表6-3(3)矿料配合比计算①将规定的矿质混合料级配范围中值换算成分计筛余中值计算结果列于上表第6~8栏②计算碎石在矿质混合料中用量X = aM(4.75)/ aA(4.75)×100%= 21.0 / 49.9 ×100%=42.1%③计算矿粉在矿质混合料中用量Z = aM(<0.075)/ aC(<0.075)×100%= 6.0 /85.3 ×100%=7.0%④计算石屑在混合料中用量Y=100-(X+Z )=100-(42.1+7.0)=50.9% ⑤校核:结果列入下表,该合成配合比符合要求2、确定最佳沥青用量通过马歇尔稳定度试验,初步确定沥青最佳用量;然后进行水稳性和动稳定度试验校核调整 ①制备试样:当地气候条件最低月平均温度为-8˚C ,属于温区,采用AH-70沥青。
根据表6-3所列的沥青用量范围,AC-13Ⅰ的沥青用量为4.5%~6.5%。
按实践经验,选取沥青用量5.0%~7.0%、0.5%间隔变化,制备5组试件②测定物理指标⏹ 表观密度ρs ⏹ 理论密度ρt⏹ 空隙率VV=(1-ρs/ρt )×100% ⏹ 沥青体积百分率 V A⏹ 矿料间隙率VMA=VV+V A⏹ 沥青饱和度VFA= V A /VMA ×100%③测定力学指标马歇尔试验测定结果汇总如表并在表中列出现行规范要求的高速公路AC-13Ⅰ型沥青④马歇尔试验结果分析—OAC绘制沥青用量与物理—力学指标关系图表观密度空隙率饱和度稳定度流值⏹ 根据密度、稳定度和空隙率确定最佳沥青用量初始值1由图可见:表观密度最大值的沥青用量a 1=6.20%;稳定度最大值的沥青用量a 2=6.20%;空隙率范围的中值的沥青用量a 3=5.60%,计算 OAC1=(a1+a2+a3)/3=6.0%⏹ 根据符合各项技术指标的沥青用量范围确定沥青最佳用量初始值2各项指标都符合沥青混合料技术指标要求的沥青用量范围OACmin ~OACmax=5.30%~6.45%OAC2=(OACmin+OACmax )/2=5.9%⏹ 根据OAC1和OAC2综合确定沥青最佳用量OAC 检查按OAC1求取的各项指标值是否符合技术标准同时检验VMA 是否符合要求,如能符合时⏹ OAC= (OAC1+OAC2)/2=6.0%根据气候条件和交通特性调整最佳沥青用量 i. 对热区道路以及车辆渠化交通的高速公路、一级公路、城市快速路、主干路: OAC2~OACmin 范围内决定,但不宜小于OAC2的0.5% ii. 对寒区道路以及一般道路OAC2~OACmax 范围内决定,但不宜大于OAC2的0.3%由于当地属于温区,并考虑高速公路为渠化交通,要防止出现车辙,选择在中限值OAC2与下限值OACmin 之间选取一个最佳用量OAC’=5.6%⑤水稳定性检验 采用沥青用量为6.0%和5.6%制备马歇尔试件,测定标准马歇尔稳定度及浸水48h 后马歇尔稳定度,试验结果列于表,浸水残留稳定度均大于75%,符合标准要求。
关于沥青混合料配合比设计的研究作者:徐凯来源:《中国科技博览》2018年第36期[摘要]在沥青公路建设中,沥青混合料配置比设计是关键技术之一,其是否良好,结果会极大影响到沥青公路的建设质量和应用时间。
路面面层的好坏,取决于沥青混合料配合比的设计和拌制。
所以,把握设计方式,注意细小设计内容,减低各种干扰因素,提升配置比设计的有效性是确保沥青公路质量的关键途径。
[关键词]沥青混合料;配合比;设计中图分类号:TP673 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)36-0076-011沥青混合料配合比设计的一般规定1.1热拌沥青混合料的配合比设计应通过目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段,确定沥青混合料的材料品种及配比、矿料级配、最佳沥青用量。
1.2热拌沥青混合料的目标配合比设计在规定的范围内选材、取样,其他材料、外掺剂等、粗集料、细集料、矿粉、沥青或改性沥青结合料,进行材料试验,先确定温度,初选5组沥青用量,拌合混合料,分别制作马歇尔试验,测定试件毛体积相对密度,确定理论最大相对密度,计算VV、VMA、VFA等体积指标,最后进行马歇尔试验,与马歇尔设计标准比较,合格还是不合格,合格的进行技术分析确定1组设计级配及最佳沥青用量。
按规定进行各种配合比设计检验,确认配合比设计是否合格,合格的完成配合比设计,提交材料品种、矿料级配、标准配合比、最佳沥青用量。
1.3配合比设计的试验方法必须遵照现行试验规程的方法执行。
2沥青混合料配比工程设计级配范围2.1沥青路面工程的混合料设计级配范围由工程设计文件或招标文件规定,密级配沥青混合料的设计级配宜在规范规定的级配范围内,根据公路等级、工程性质、气候条件、交通条件、材料品种,通过对条件大体相当的工程的使用情况进行调查研究后调整确定,必要时允许超出规范级配范围。
密级配沥青稳定碎石混合料可直接以本规范规定的级配范围作工程设计级配范围使用。
2.2调整工程设计级配范围宜遵循下列原则。
超薄磨耗层技术(NovaChip)实例与应用摘要:超薄磨耗层技术起源于欧洲,是一种新型的路面养护形式,它不同于传统的沥青磨耗层。
本文介绍了国内外关于超薄磨耗层技术NovaChip的研究与应用现状、及施工工艺注意事项,为超薄沥青混凝土面层的推广应用提供参考。
关键词:超薄磨耗层NovaChip技术;高速公路养护;应用一、超薄磨耗层NovaChip技术概述超薄磨耗层技术(NovaChip)是一种新型的路面解决方案。
是专门针对交通负载大、路面性能要求高的高等级路面提出的,主要应用于高等级沥青或水泥混凝土路面的预防性养护和处理,也可以作为新建道路的表面磨耗层。
超薄磨耗层于上世纪80年代后期在法国出现,90年代后引入美国并得到推广应用。
凭借其优异的安全、环保和舒适性能以及突出的综合经济性,超薄磨耗层于2002年进入中国后,日益受到业界的重视,很快就在广东、河南等几个省区得到应用。
二、超薄磨耗层NovaChip技术特点(一)一次性成型路面系统改性乳化沥青粘层洒布与混和料摊铺几乎同时进行。
改性乳化沥青膜在60~85℃的温度下喷洒,热沥青混合料摊铺在改性乳化沥青喷洒后3秒钟内进行。
这样的工艺提高施工效率的同时,消除了一般热拌混和料先洒布粘层待粘层乳化沥青破乳后再摊铺混和料期间出现的污染。
(二)原路面无需洗刨超薄磨耗层技术可直接实施在经处理或无需处理的路面上,而无需洗刨原有路面,减少施工工序,利于环保。
(三)超薄厚度超薄磨耗层代表厚度仅为1.5~2..0cm,减少在原路面过度的标高、自重荷载增大(尤其适用桥面预防性养护)。
同时,超薄厚度基本不影响原路面设计特性。
(四)施工速度快、快速开放交通超薄磨耗层专用设备SF-1800摊铺机运行速度比普通摊铺机快得多,摊铺速度可达12~36m/min,施工完成后20~50分钟内可恢复道路行车。
超薄磨耗层施工时间为传统施工的十分之一,可以最低程度减少养护作业对道路交通上的影响。
(五)施工投入人力、设备少一般情况下,超薄磨耗层施工现场只需配置8-10名施工管理及辅助人员,仅为传统路面施工的二分之一;现场施工设备只需专用摊铺机一台、压路机一台、保温沥青运输车一辆,施工设备为传统施工的1/3。
沥青三大指标试验沥青针入度试验一、适用范围本试验标准试验条件为温度25℃,荷重100g,灌入时间5s,以0.1mm计。
用本方法评定聚合物改性沥青的改性效果时,仅适用于融混均匀的样品。
非经注明,标准针、针连杆与附加砝码的总质量为100±0.01g,试验温度问25℃,针入度贯入时间为5s。
根据需要入采用其他核试验条件是,应在试验结果中注明。
本方法适用于侧道路石油沥青、液体石油沥青蒸馏或乳化沥青蒸发后残留物的针入度。
二、主要试验步骤1、把盛有试样的平底玻璃皿置于针入度仪的平台上。
慢慢放下针连杆,使针尖恰好与试样表面接触,刻度调零。
2、开动秒表5s后读取刻度盘指针读数,准确至0.1mm。
3、平行试验至少进行3次,各点之间及与试样皿边缘的距离不应小于10mm。
4、测定针入度指数PI时,按同样发在其他温度下分别测定沥青的针入度。
三、计算用画诺模图法测出针入度。
四、应报告标准(25℃)时的针入度T以及其他试验温度T25所对应的针入度P,及由此求取针入度指数PI、当量软化点T800、当量脆点T1.2的方法和结果,当采用计算法时,应报告按公式回归的直线相关系数R。
沥青延度试验一、适用范围本方法适用于测定道路石油沥青、液体沥青蒸馏残留物和乳化沥青蒸发残留物等材料的延度。
试验通常采用的温度为25℃、15℃、10℃或5℃,拉伸速度为5cm/min±0.255cm/min.二、主要试验步骤1、准备好试模,灌模后保温在恒温水槽。
2、将试模固定在延度仪上,开动延度仪,试件拉断时,读取指针所指标尺上的度数,以厘米表示。
三、报告同一试样,每次平行试样不少于3个,如每个都大于100cm,试验结果记作">100cm";若其中有一个小于100cm时,且最大值或最小值与平均值之差满足重复性试验精密度要求,则取3个测定结果的平均值的整数作为延度试验结果,若平均值大于100cm,记作">100cm";若最大值或最小值与平均值之差不符合重复性试验精密度要求时,试验应重新进行。