沥青混凝土配合比设计过程
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热拌沥青混合料配合比设计方法1.矿质混合料组成设计(1)根据道路等级、路面结构层位及结构层厚度等方面要求,按照上述方法,选择适用的沥青混合料类型,并按照表8-22和表8-23(现行规范)或8-24和表8-25(新规范稿)的内容确定相应矿料级配范围,经技术经济论证后确定。
(2)矿质混合料配合比计算1)组成材料的原始数据测定按照规定方法对实际工程使用的材料进行取样,测试粗集料、细集料及矿粉的密度,并进行筛分试验,测定各种规格集料的粒径组成。
2)确定各档集料的用量比例根据各档集料的筛分结果,采用计算法或图解法,确定各规格集料的用量比例,求得矿质混合料的合成级配。
矿质混合料的合成级配曲线必须符合设计级配范围的要求,不得有过多的犬牙交错。
当经过反复调整仍有两个以上的筛孔超出设计级配范围时,必须对原材料进行调整或更换原材料重新设计。
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、4.75mm等筛孔的通过量尽量接近设计级配范围的中限。
对于交通量大、轴载重的道路,合成级配可以考虑偏向级配范围的下限,而对于中小交通量或人行道路等,合成级配宜偏向级配范围的上限。
2.沥青混合料马歇尔试验沥青混合料马歇尔试验的主要目的是确定最佳沥青用量(以OAC表示)。
沥青用量可以通过各种理论公式计算得到,但由于实际材料性质的差异,计算得到的最佳沥青用量,仍然要通过试验进行修正,所以采用马歇尔试验是沥青混合料配合比设计的基本方法。
(1)制备试样1)马歇尔试件制备过程是针对选定混合料类型,根据经验确定沥青大致用量或依据表4-10推荐的沥青用量范围,在该用量范围内制备一批沥青用量不同、且沥青用量等差变化的若干组(通常为五组)马歇尔试件,并要求每组试件数量不少于4个。
2)按已确定的矿质混合料级配类型,计算某个沥青用量条件下一个马歇尔试件或一组试件中各种规格集料的用量(实践中大多是一个标准马歇尔试件矿料总量1200g左右)。
沥青混凝土(AC-10)目标配合比设计说明一、概述1、依据(1)《公路工程沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)(2)《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052—2000)(3)《公路工程集料试验规程》(JTG E42—2005)2、粗集料:碎石经试验其表观相对密度、吸水率、针片状含量、<0.075颗粒含量、磨耗值各项指标均符合规范要求。
3、细集料:粗石粉、石屑,经试验其各项指标均符合规范要求。
4、矿粉:经检验其表观密度、亲水系数等各项指标均符合规范要求。
5、沥青,沥青为齐鲁石化70#道路石油沥青。
经检验其针入度、延度、软化点、沥青与粗集料的粘附性等各项指标均规范要求。
二、目标配合比设计1、级配设计:对碎石、粗石粉、石屑、矿粉分别进行了筛分,最终确定各矿料掺配比例为:5-10mm碎石:粗石粉:石屑:矿粉=30:25:40:52、最佳油石比的确定参照试验规程沥青参考用量,结合实际经验,按油石比0.5%变化,制作五组试件,即油石比分别为5.0%、5.5%、6.0%、6.5%、6.10%,每组试件四至五块,冷却12个小时后,测其密度、饱和度、空隙率等指标,然后经马歇尔试验测的稳定度、流值结果汇总下表:沥青混合料试验结果汇总表根据以上各项试验结果及计算结果,分别绘制饱和度、矿料间隙率、空隙率、密度、与油石比的关系曲线,最后确定最佳沥青用量为5.75%。
三、室内配合比结论根据上述试验,实验室建议的沥青目标配合比为:矿料级配:5-10mm碎石:粗石粉:石屑:矿粉=30:25:40:5最佳油石比:6.10%,最佳沥青用量5.75%。
本次目标配合比设计可作为工地生产配合比设计依据。
安丘市甘白路甘泉至金冢子段公路Ac-10沥青混凝土目标配合比青州市桥山道路建设工程有限公司二○一○年七月二十五日。
沥青混合料配合比计算一、确定混合料配合比的基本要求:1.稳定性:保证混合料在使用过程中的稳定性和耐久性。
2.空隙率:保证混合料在使用过程中的密实性和耐水性。
3.含沥青量:保证混合料中的沥青含量与规定的要求相符。
二、计算混合料配合比的步骤:1.骨料配合比的计算:骨料配合比指的是沥青混合料中骨料的质量与沥青的质量的比值。
通常情况下,骨料配合比的计算是以混合料中骨料的质量为基准来进行的。
骨料配合比的计算公式如下:骨料配合比=(沥青含量÷骨料质量)×100%2.沥青配合比的计算:沥青配合比是指沥青混合料中沥青的质量与总质量的比值。
沥青配合比的计算是以混合料的总质量为基准来进行的。
沥青配合比的计算公式如下:沥青配合比=(沥青质量÷混合料总质量)×100%3.添加剂配合比的计算:添加剂配合比是指混合料中添加剂的质量与沥青的质量的比值。
添加剂配合比的计算是以沥青的质量为基准来进行的。
添加剂配合比的计算公式如下:添加剂配合比=(添加剂质量÷沥青质量)×100%三、计算示例:假设需要计算一种沥青混合料的配合比,混合料中沥青的含量为5%,总质量为1000kg,添加剂的质量为50kg。
1.骨料配合比的计算:骨料配合比= (5kg ÷ 950kg) × 100% = 0.53%2.沥青配合比的计算:沥青配合比= (5kg ÷ 1000kg) × 100% = 0.5%3.添加剂配合比的计算:添加剂配合比= (50kg ÷ 5kg) × 100% = 1000%根据以上计算结果,可得出所需沥青混合料的配合比为:骨料配合比为0.53%,沥青配合比为0.5%,添加剂配合比为1000%。
根据工程要求和材料的特性,可以进行进一步的调整和优化。
综上所述,沥青混合料配合比的计算是根据道路工程的要求和材料的特性来确定的。
沥青混凝土配合比怎么做近年来,沥青路面在公路面中占居主导地位。
随着我国国民经济的迅速发展,公路交通量越来越大,轴载迅速增长,车速不断提高,沥青路面发生的质量问题也越来越多,有的前修后坏,有的使用周期达不到设计年限。
这给沥青路面的使用品质提出了愈来愈高的要求,而影响沥青面层使用性能的重要因素是混合料的级配组成。
本文对沥青混合料配合比设计作一探讨。
1、级配类型的选择选择合适的沥青混合料级配类型是确保沥青凝土路面面层质量的前提。
沥青混凝土面层的设计一般依据《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032—94)(以下简称《规范》)《公路沥青路面设计规范》(JTJ014—97)和《公路工程集试验规程》(JTJ058—2000)。
我国现行规范规定,上面层沥青混合料的最大粒径不宜超过该层厚的1/2,中面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过该层厚的2/3;沥青路面结构层混合料的集料最大公称尺寸不宜超过该层厚的1/3,对于粗的混合料,这个比例还应减小。
由此分析,厚度一定的沥青面层,若按《公路沥青路面施工技术规范》最低要求选择级配类型,则沥青混合料集料的粒径普遍偏大,何况还有0~5%的颗粒超过最大粒径,这样势必对沥青混凝土路面的施工带来难以解决的施工难度,如摊铺机的熨平板易拉动大粒径的骨料,尤其比最大粒径大0~5%的超粒径骨料;若采用细料弥补,易破坏沥青混凝土混合料的级配,使局部部位的面层压实度难以控制,或使沥青混凝土面层空隙率偏大,渗水严重等。
濮阳市的沥青路面结构多年来一直采用的是4cm+3cm的厚度组合模式,这种组合模式对沥青混合料类型的选择有很大的局限性。
4cm 的下面层最大粒径一般不超过25mm,3cm上面层最大粒径一般不宜超过15mm;根据近年来濮阳地区路面所用材料的情况,经调查、试验、分析、比较可知,下面层的选择余地较宽,多采用AG-201级配类型。
而上面层混合料型的选择非常困难。
3cm厚的上面层,按照《沥青路面施工技术规范》的规定,选择AC-10I型较合适,AC-10I型公称最大粒径为13.2mm。
沥青混凝土配合比设计流程图下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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沥青混凝土配合比组合方案
根据沥青混凝土原材料试验结果并结合设计及业主的要求,确定以下沥青混凝土配合比组合方案,以指导沥青混凝土配合比试验和课题研究。
1、沥青混凝土施工配合比材料组合方案(共7个配合比)
表面层方案1:SBS(Ι-C)改性沥青(库车、克拉玛依)+安山岩(9.5mm~19mm+4.75mm~9.5mm+0~4.75mm)+矿粉(多浪) 表面层方案2:SBS(Ι-C)改性沥青(库车、克拉玛依)+玄武岩(9.5mm~19mm:4.75mm~9.5mm:0~4.75mm)+矿粉(多浪) 中面层方案1:90号沥青(克拉玛依)+安山岩(19mm~26.5 mm + 9.5mm~19mm+4.75mm~9.5mm+0~4.75mm)+矿粉(多浪) 中面层方案2:90号沥青(克拉玛依)+玄武岩(19mm~26.5 mm + 9.5mm~19mm+4.75mm~9.5mm+0~4.75mm)+矿粉(多浪) 下面层方案1:90号沥青(克拉玛依)+安山岩(19mm~31.5 mm + 9.5mm~19mm+4.75mm~9.5mm+0~4.75mm)+矿粉(多浪)
2、沥青混凝土配合比课题研究材料组合方案(共4个配合比)
表面层方案1:SBS(Ι-C)改性沥青(库车、克拉玛依)+破碎砾石(9.5mm~19mm+4.75mm~9.5mm+0~4.75mm)+矿粉(多浪) 中面层方案1:90号沥青(克拉玛依)+破碎砾石(19mm~26.5 mm + 9.5mm~19mm+4.75mm~9.5mm+0~4.75mm)+矿粉(多浪) 下面层方案1:90号沥青(克拉玛依)+破碎砾石(19mm~26.5 mm + 9.5mm~19mm+4.75mm~9.5mm+0~4.75mm)+矿粉(多浪)。
高模量沥青混凝土配合比设计在高模量沥青混凝土配合比设计这块儿,听起来可能有点复杂,但其实咱们可以把它想得简单点。
想象一下,咱们的城市街道就像一条条大动脉,车水马龙,马路得坚固耐用,才能承受这些车的重量。
高模量沥青混凝土,顾名思义,得有个高模量,才能撑起这份重任。
它就像是马路上的“铁人”,不仅要耐磨,还得抗压。
这就得用到咱们的配合比设计了。
说白了,就是把各种材料按一定比例调配,才有了这“铁人”的基石。
先说说这配合比吧,听起来好像是个复杂的数学题,但其实也没那么吓人。
就像做菜,想做好一顿丰盛的晚餐,得选对食材,量对分量。
水泥、骨料、沥青,这些都是咱们的“食材”。
水泥就像咱们的粘合剂,把一切都黏在一起。
骨料呢,就像是主角,得有大有小,才能形成坚固的“城墙”。
沥青则是咱们的调味品,给整体加点儿韧性。
哎,说到这里,你是不是觉得这配合比有点儿像调酒?没错,酒调得好,才能让人一喝成主顾,配合比调得好,才能让马路稳如泰山。
咱们得考虑环境因素。
比方说,咱们的“铁人”可得经得起风吹日晒,特别是那些经常下雨的地方,材料得防水。
就像穿衣服,冬天得穿厚点,夏天得轻薄点儿,这个道理一样。
温度变化、湿度变化,咱们都得考虑到,不能让咱们的混凝土在寒风中瑟瑟发抖。
此时此刻,咱们就得好好研究一下,看看不同的环境条件下,材料的表现如何。
要是选错了,可能马路就成了“豆腐渣工程”,那可就尴尬了。
说到这里,咱们得提提施工工艺了。
你想啊,配合比设计再好,没法落实到实地,那就跟空谈一样。
施工的时候,材料得严格按照比例来,少了多了可都不行。
每一步都得细致入微,保证混凝土能在摊铺的时候均匀分布,得让它有个好“面子”。
想象一下,面团和披萨的关系,得让每一块儿都均匀,才能出炉时美味可口。
而这背后的技术和经验可不是一天两天就能学会的,得靠不断实践和摸索。
再来说说,咱们的高模量沥青混凝土可不止是在配合比和施工上“高大上”,还得有经济性。
毕竟,钱也不是大风刮来的。
ac20沥青混凝土配合比AC20沥青混凝土配合比引言:AC20沥青混凝土是一种常用的路面材料,其配合比的合理性对于保证路面的强度和耐久性有着重要的影响。
本文将介绍AC20沥青混凝土的配合比设计原则以及配合比中各组分的作用。
一、AC20沥青混凝土配合比设计原则AC20沥青混凝土的配合比设计需要考虑多个因素,包括沥青含量、骨料粒径和配比的合理性等。
下面是AC20沥青混凝土配合比设计的几个原则:1. 沥青含量:AC20沥青混凝土的沥青含量一般控制在4%~5%之间。
过高的沥青含量会导致沥青膜流失,过低的沥青含量则会降低路面的柔性和抗裂性。
因此,在配合比设计中要注意控制沥青含量的合理范围。
2. 骨料粒径:AC20沥青混凝土采用的骨料主要包括粗骨料和细骨料。
骨料的粒径分布对于混凝土的强度和稳定性有着重要的影响。
一般来说,粗骨料的粒径应控制在5mm~20mm之间,细骨料的粒径应控制在0.075mm~5mm之间。
3. 配比合理性:AC20沥青混凝土的配比要考虑沥青和骨料之间的黏结性。
一般来说,沥青和骨料的黏结性越好,混凝土的强度和稳定性就越高。
因此,在配比设计中要注意控制沥青和骨料的比例,使其达到最佳黏结状态。
二、AC20沥青混凝土配合比中各组分的作用AC20沥青混凝土的配合比中包含沥青、粗骨料、细骨料和填料等多个组分,各组分的作用如下:1. 沥青:沥青是AC20沥青混凝土的胶凝材料,起到黏结骨料的作用。
同时,沥青还能够提供混凝土的柔性和抗裂性,使路面具有较好的耐久性。
2. 粗骨料:粗骨料主要负责承受交通荷载,提供路面的强度和稳定性。
粗骨料的选择要考虑其硬度和强度等因素,以保证路面的抗压性能。
3. 细骨料:细骨料主要填充在粗骨料之间,起到填充和增强的作用。
细骨料的选择要考虑其颗粒形状和表面性质等因素,以保证沥青和骨料之间的黏结性。
4. 填料:填料的作用是填充沥青和骨料之间的空隙,提高混凝土的密实性和稳定性。
填料的选择要考虑其颗粒形状和大小等因素,以保证填充效果的良好。
沥青混凝土(AC-16)目标配合比设计说明一、概述1、依据(1)《公路工程沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)(2)《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052 —2000)(3)《公路工程集料试验规程》(JTG E42 —2005)2 、粗集料:碎石经试验其表观相对密度、吸水率、针片状含量、<0.075 颗粒含量、磨耗值各项指标均符合规范要求。
二、目标配合比设计1、级配设计:对10-20mm碎石、粗石粉、石屑、矿粉分别进行了筛分,最终确定各矿料掺配比例为:10-20mm碎石:5-10mm碎石:粗石粉:石屑:矿粉=37:30:11:18:4。
2 、最佳油石比的确定参照试验规程沥青参考用量,结合实际经验,按油石比0.5 %变化,制作五组试件,即油石比分别为4.0 %、4.5 %、5.0 %、5.5 %、4.85 %,每组试件四至五块,冷却12个小时后,测其密度、饱和度、空隙率等指标,然后经马歇尔试验测的稳定度、流值结果汇总见表3—2:表3-2 :沥青混合料试验结果汇总表根据以上各项试验结果及计算结果,分别绘制饱和度、矿料间隙率、空隙率、密度、与油石比的关系曲线,最后确定最佳沥青用量为 4.85%三、室内配合比结论根据上述试验,实验室建议的沥青目标配合比为:矿料级配:10-20mm碎石:5-10mm碎石:粗石粉:石屑:矿粉=23 : 25 : 25 :23 :4 最佳油石比:5.09%,最佳沥青用量4.85%。
本次目标配合比设计可作为工地生产配合比设计依据。
安孔路黑埠子-石埠子段沥青砼路面维修工程Ac-16沥青混凝土目标配合比设计报告编制单位:安丘市汇鑫路桥工程有限公司编制日期:2011年6月4日。
沥青混凝土配合比设计过程1 材料的选择与控制1.1 材料选择的原则在沥青混凝土使用材料要经过严格的挑选与检验。
应当就近取材,不破坏环境,质量要符合《公路沥青路面设计规范》及《公路沥青路面施工技术规范》的相关要求与规定。
1.2 沥青注重沥青对于当地自然环境、气候及道路运行情况的适应性,例如当地土壤的酸碱性,雨水的酸碱性,降雨量以及运载压力等。
1.3 粗集料粗集料是指颗粒直径大于2.36mm的碎石、破碎砾石、筛选砾石和矿渣等。
其通过颗粒间的嵌锁作用来为沥青混凝土提供较强的稳定性。
粗集料相关的各项标准里,较为重要的是视密度和吸水率,石料硬度大而密度高、吸水率比较小的粗集料具有耐磨、耐久等特点;但粗集料密度并不只要求大,表面粗糙与否同样重要,而密度过于大的粗集料大多表面光滑,缺乏表面的凹凸不平,以至于无法更好的吸附沥青结合料,这便无法形成较厚的沥青膜,进而对混合料的耐久性带来不良影响。
而且粗集料与沥青的粘附性、磨光值也是《公路沥青路面施工技术规范》所要求的。
因此,集料的多种性质需要均衡考虑,如此之多的指标不可能全部达至最优,应当针对实际需求,对于这些指标进行一定的取舍。
1.4 细集料细集料是指颗粒直径小于2.36mm的天然砂、人工砂(包括机制砂)及石屑,它通过配合粗集料的使用增加沥青混凝土的稳定性。
对细集料的要求是干净、没有杂质。
选取细集料也与级配情况、沥青的粘结性和耐磨性有关,这些情况同样要进行综合考虑,只有能够满足多方面需求的细集料才是工程中所需要的。
1.5 填料填料是指颗粒直径小于0.6mm的石灰岩磨细的矿粉。
它具有憎水的特点,同时应干洁,能自由地进出矿粉仓,其质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求。
填料在沥青混凝土中扮演着一种添加剂的角色,就和烹饪中的盐一样,要配合需求投放,投放的量过少会导致沥青难以吸附,投放的量过多则会使胶泥成团,致使路面离析,造成不良后果。
另外,还应当注意与集料的配合,避免与集料的使用发生冲突。
沥青混合料配合比设计(AC-13C)一、基本情况320国道公路,拟采用改性沥青AC-13C作为面层。
原材料产地如下:二、设计依据1.《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)2.《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005)3.《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)4.《高速公路沥青路面规范化施工与质量管理指导意见》5.《320国道杭州绕城高速至富阳新桥改建工程设计说明书》三、设计过程1.原材料本次室内目标配合比设计所用集料为玄武岩(4.75-9.5mm、9.5-16mm)和石灰岩(2.36-4.75mm、0-2.36mm),沥青采用SBS改性沥青。
试验所用原材料均由委托方提供。
各种矿料、矿粉及沥青的密度试验结果见表1。
表1 集料及沥青密度试验结果吸水率(%)各种矿料及矿粉的筛分结果见表2。
表2 各档矿料和矿粉的筛分结果2. 混合料级配根据委托单位提供的设计说明书,AC-13C型沥青混合料工程设计级配范围见表3。
表3 AC-13C沥青混合料工程设计级配范围3. 配合比设计计算根据各档矿料的筛分结果,结合混合料级配要求,首先调试。
选出粗、中、细三个级配,根据以往工程经验初步确定三种级配的初始油石比为5.0%,用初始油石比成型试件。
表4为三种级配的设计组成结果,表5为初试级配的体积分析结果。
表4 三种级配的设计组成结果0.3 0.15 0.07511.0 7.5 6.010.0 6.9 5.510.4 7.2 5.7表5 初试级配的沥青混合料性能指标分析结果由各组体积分析结果,根据经验选取级配2为设计级配,级配曲线见图1所示。
图1 AC-13C型沥青混合料设计级配曲线图4. 马歇尔稳定度试验按设计的矿料比例配料,采用五种油石比,进行马歇尔稳定度试验,试验结果见表6,设计级配合成毛体积相对密度2.767,级配合成表观相对密度2.830。
表6 AC-13C型设计配合比马歇尔稳定度试验结果2.482 2.5972.474 2.5792.471 2.560/ /5. 最佳油石比的确定据马歇尔稳定度试验结果,分别绘制密度、稳定度、流值、空隙率、饱和度、VMA与油石比的关系曲线,从曲线上找出相应于最大密度、最大稳定度及空隙率范围中值、沥青饱和度范围中值对应的四个油石比,求出四者的平均值作为最佳油石比初始值OAC1,作图求出满足沥青混凝土各项指标要求的油石比范围(OAC min,OAC max),该范围的中值为OAC2,如果最佳油石比的初始值OAC1在OAC max与OAC min之间,则认为设计结果是可行的,可取OAC1与OAC2的中值作为目标配合比的最佳油石比OAC,并结合交通与气候特点论证地取用,最终得最佳油石比。
沥青混凝土目标配合比和生产配合比1. 引言:揭开沥青混凝土的神秘面纱哎,说到沥青混凝土,你可能脑袋里就会浮现出那种在烈日下铺设的黑漆漆的马路,没错,就是那个让我们踩着高跟鞋时颤颤巍巍的地方。
你一定想知道,这些沥青混凝土是如何配比的,对吧?别急,我这就来带你了解一下沥青混凝土的目标配合比和生产配合比这两个神秘的概念,让你在朋友面前也能当个行家里手。
2. 目标配合比:梦想中的完美配方2.1 什么是目标配合比?目标配合比,简单来说,就是在设计沥青混凝土时,我们所希望达到的“完美配方”。
就像你在厨房里试图做一道拿手好菜,你肯定有一个理想的食谱对吧?这个配方就是你心中的标准,想要的口感、香味全在其中。
沥青混凝土的目标配合比也是如此,它是根据道路使用要求,设定的一种理想状态。
我们希望它具有足够的强度、耐磨性和抗水性,以确保道路长期使用不会出问题。
2.2 设定目标配合比的因素当然,制定目标配合比可不是随随便便的事儿。
得考虑许多因素,比如道路的交通量、气候条件、以及土壤的性质等等。
简而言之,你得根据具体的“食材”来调整配方。
拿道路来说,如果预计这个地方车流量特别大,咱就得多加点儿“佐料”,提高混凝土的强度;如果这地方经常下雨,那咱就得考虑它的抗水性能,确保它不会因为下雨而受损。
3. 生产配合比:实际操作中的“调味品”3.1 什么是生产配合比?生产配合比就是在实际生产过程中使用的配比。
就好比你在家做饭,可能会因为食材的实际情况稍微调整一下食谱。
你原本以为用一杯盐就够了,但实际操作中发现盐不够味儿,于是你多加了一点。
沥青混凝土的生产配合比也是这样,生产的时候,可能会根据实际的原材料情况和设备状态来调整一下。
3.2 生产配合比调整的原因生产过程中要调整配合比的原因有很多,比如原料的批次不同,质量会有所差异;设备运行状态的不同,也可能影响到最终的混合效果。
有时候你在混合沥青和骨料的时候,发现它们的反应和预期不太一样,这时候就需要调整生产配合比,确保最终的混凝土能达到目标配合比的要求。
浇注式沥青混凝土配合比设计摘要:本文主要阐述浇注式沥青混凝土的发展过程及其配合比设计过程中的设计重点、难点。
关键词:浇筑式沥青混合料配合比设计1、浇注式沥青混凝土发展过程浇注式沥青混合料是指在高温下拌和,依靠混合料自身的流动性摊铺成型无须碾压的一种高沥青含量与高矿粉含量且空隙率小于1%的沥青混合料。
德国于1917年开始研发浇注式沥青混凝土,并将浇注式沥青混凝土大量应用于建筑物防水层和铺装工程中,在德国应用广泛。
德国的浇注式沥青混凝土级配分为三个等级,细级配多半应用于室内防水层或屋顶防水层,中间级配多应用于屋外停车场等,粗级配则应用于摩擦层或其它表面需求较粗糙的地方,像高速公路路面以及大跨径桥面铺装。
日本对正交异性钢桥面铺装的研究始于二十世纪50年代初,而其对浇注式沥青混凝土铺装的研究则始于50年代中期,1956年日本自德国引进Guss asphalt,开始研究将其应用于钢桥面铺装工程中。
我国浇注式沥青铺装应用始于1997年江阴长江大桥和香港青马大桥,采用英国单层MA浇注式沥青铺装结构。
在江阴大桥通车后不久,铺装表面即产生纵向裂缝和车辙病害。
江阴大桥铺装早期病害除了高温重载的影响外,我国早期对钢桥面铺装的认识不深也是一个原因。
2002年引入了以德国技术为主的GA浇注式沥青铺装结构,采用聚合物改性沥青进行浇注式沥青混合料施工,并根据国内铺装使用情况,采用了GA+SMA的铺装结构形式,成功应用于安庆长江大桥、黄河胜利大桥、重庆朝天门大桥等。
2008年南京四桥引入了以日本技术为主的GA浇注式沥青铺装结构,采用直馏沥青+TLA进行浇注式沥青混合料施工,同时期建设的泰州大桥也采用了该GA浇注式沥青类型,均获得了成功的应用。
2009年港珠澳大桥在英国单层MA浇注式沥青铺装的基础上,根据我国钢桥面铺装研究经验与使用特点,采用GMA浇注式沥青铺装结构,即使用GA的生产工艺来进行MA的生产,并成功应用于港珠澳大桥。
沥青混凝土配合比设计过程沥青混凝土是由沥青、矿料和填料按一定比例配合制成的材料,广泛应用于公路、机场跑道、停车场和道路修复等领域。
沥青混凝土的配合比设计是指根据工程要求和材料性能,确定沥青、矿料和填料的配合比例,以保证混凝土的性能和质量。
1.确定设计目标:根据工程要求和使用环境,确定所需混凝土的性能指标,如抗剪强度、耐久性、抗水蚀性等。
2.确定矿料种类和配合比例:选择适当的矿料种类和比例,以满足设计目标。
常用的矿料包括骨料、砂子和粉煤灰等。
在确定配合比例时,需要考虑矿料的颗粒形状和粒径分布对混凝土性能的影响。
3.确定填料种类和配合比例:填料可以填补矿料之间的空隙,提高混凝土的密实性和稳定性。
常用的填料包括矿渣、矿粉和岩性粉煤灰等。
填料的种类和配合比例的选择与矿料相似,需要考虑填料的粒径分布和形状对混凝土性能的影响。
4.确定沥青种类和质量:选择适当的沥青种类和质量,以满足设计要求。
沥青的种类包括常规沥青、改性沥青和高强度沥青等。
不同种类的沥青具有不同的黏度和流动性,对混凝土的强度和耐久性有着重要影响。
5.混合料试验:根据设计要求和材料性能,进行混合料试验,以确定最佳的矿料、填料和沥青配合比例。
试验中可以通过变化配合比例或添加剂,来调整混合料的性能和品质。
6.验证试验:在确定最佳配合比例后,进行验证试验,以确定混凝土的性能和质量是否符合设计要求。
试验可以包括抗剪强度、耐久性、变形性能和抗水蚀性等。
7.优化设计:根据验证试验结果,对配合比例进行优化设计,以进一步提高混凝土的性能和质量。
需要注意的是,沥青混凝土的配合比设计应根据不同的工程要求和使用环境来确定。
也需要考虑到有限材料资源和环境保护的要求,选择可持续发展的设计方案。
这是沥青混凝土配合比设计的基本过程,通过合理的设计和试验验证,可以保证沥青混凝土的性能和质量,满足工程要求,并提高工程的使用寿命和经济效益。
热拌沥青混合料配合比设计方法1.矿质混合料组成设计(1)根据道路等级、路面结构层位及结构层厚度等方面要求,按照上述方法,选择适用的沥青混合料类型,并按照表8-22和表8-23(现行规范)或8-24和表8-25(新规范稿)的内容确定相应矿料级配范围,经技术经济论证后确定。
(2)矿质混合料配合比计算1)组成材料的原始数据测定按照规定方法对实际工程使用的材料进行取样,测试粗集料、细集料及矿粉的密度,并进行筛分试验,测定各种规格集料的粒径组成。
2)确定各档集料的用量比例根据各档集料的筛分结果,采用计算法或图解法,确定各规格集料的用量比例,求得矿质混合料的合成级配。
矿质混合料的合成级配曲线必须符合设计级配范围的要求,不得有过多的犬牙交错。
当经过反复调整仍有两个以上的筛孔超出设计级配范围时,必须对原材料进行调整或更换原材料重新设计。
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、4.75mm等筛孔的通过量尽量接近设计级配范围的中限。
对于交通量大、轴载重的道路,合成级配可以考虑偏向级配范围的下限,而对于中小交通量或人行道路等,合成级配宜偏向级配范围的上限。
2.沥青混合料马歇尔试验沥青混合料马歇尔试验的主要目的是确定最佳沥青用量(以OAC表示)。
沥青用量可以通过各种理论公式计算得到,但由于实际材料性质的差异,计算得到的最佳沥青用量,仍然要通过试验进行修正,所以采用马歇尔试验是沥青混合料配合比设计的基本方法。
(1)制备试样1)马歇尔试件制备过程是针对选定混合料类型,根据经验确定沥青大致用量或依据表4-10推荐的沥青用量范围,在该用量范围内制备一批沥青用量不同、且沥青用量等差变化的若干组(通常为五组)马歇尔试件,并要求每组试件数量不少于4个。
2)按已确定的矿质混合料级配类型,计算某个沥青用量条件下一个马歇尔试件或一组试件中各种规格集料的用量(实践中大多是一个标准马歇尔试件矿料总量1200g左右)。
3)确定一个或一组马歇尔试件的沥青用量(通常采用油石比),按要求将沥青和矿料拌制成沥青混合料,并按上节表8-7(现行规范要求)或表8-9(新规范要求)规定的击实次数和操作方法成型马歇尔试件。
(2)测定试件的物理力学指标首先,测定沥青混合料试件的密度,并计算试件的理论最大密度、空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率等参数。
在测试沥青混合料密度时,应根据沥青混合料类型及密实程度选择测试方法。
在工程中,吸水率小于0.5%的密实型沥青混合料试件应采用水中重法测定;较密实的沥青混合料试件应采用表干法测定;吸水率大于2%的沥青混合料、沥青碎石混合料等不能用表干法测定的试件应采用蜡封法测定;空隙率较大的沥青碎石混合料、开级配沥青混合料试件可采用体积法测定。
随后,在马歇尔试验仪上,按照标准方法测定沥青混合料试件的马歇尔稳定度和流值。
3.最佳沥青用量的确定以沥青用量(通常采用油石比表示)为横坐标,以沥青混合料试件的密度、空隙率、沥青饱和度、马歇尔稳定度和流值指标为纵坐标,将试验结果绘制成关系曲线如图8-6。
(1)确定最佳沥青用量的初始值OAC1根据图8-6,取马歇尔稳定度和密度最大值相对应的沥青用量a1和a2,以及与设计要求空隙率范围中值对应的沥青用量a3(见图8-6中的a、b、c),由公式(4-1)计算三者的平均值作为最佳沥青用量的初始值 OAC1。
(2)确定沥青最佳用量的中值OAC2由表8-7或表8-9(新规范)的内容确定沥青混合料的马歇尔试验技术标准,在图8-6上求出各项指标均符合技术标准的沥青用量范围OACmn~ OAC max(见图8-6中的a、c、d、e),由公式(8-29)计算沥青最佳用量的中值OAC2。
在图8—6中,首先检查在沥青用量为初始值OAC1时,沥青混合料的各项指标是否满足设计要求,同时检验VMA是否符合要求。
当符合要求时,由OAC1及OAC2综合决定最佳沥青用量OAC。
否则应调整级配,重新进行马歇尔试验配合比设计,直至各项指标均能符合要求为止。
(3)根据OAC1和OAC2综合确定最佳沥青用量OAC最佳沥青用量OAC的选择应通过对沥青路面的类型、工程实践经验、道路等级、交通特性、气候条件等诸多因素的综合考虑分析后,加以确定。
一般情况下,当OAC1及OAC2的结果接近时,可取二者的平均值作为最佳沥青用量OAC。
当 OAC和OAC2结果有一定差距时,不能采用平均的方法确定最终的OAC,而是分别通过随后的水稳性试验和高温稳定性试验,综合考察后决定。
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,预计有可能出现较大车辙时,可以在中限值OAC2与下限值OACmin的范围内决定最佳沥青用量,但一般不宜小于OAC2的0.5%。
对寒区道路、旅游区道路,最佳沥青用量可以在中限值 OAC2与上限值OACmax范围内决定,但一般不宜大于OAC2的0.3%。
4.沥青混合料的性能检验通过马歇尔试验和结果分析,得到的最佳沥青用量OAC(必要时应包括OAC1和OAC2),还需要进一步的试验检验,以验证沥青混合料的关键性能是否满足路用技术要求。
(1)沥青混合料的水稳定性检验按最佳沥青用量OAC制作马歇尔试件进行浸水马歇尔试验或冻融劈裂试验,检验试件的残留稳定度或冻融劈裂强度比是否满足要求(见本章第三节表8-13)。
(2)沥青混合料的高温稳定性检验再按最佳沥青用量OAC制作车辙试验试件,采用规定的方法进行车辙试验,检验设计沥青混合料的高温抗车辙能力,是否达到规定的动稳定度指标(见本章第三节表8-11)。
当其动稳定度不符合要求时,应对矿料级配或沥青用量进行调整,重新进行配合比设计。
如果试验中除了OAC以外,如果还要对OAC1和OAC2同时进行相应的试验检测,则要通过试验结果综合判断在何种沥青用量条件下,沥青混合料具有更好的性能表现,或能更好的满足特定路用需求,以此决定最终的最佳沥青用量。
六、热拌沥青混合料配合比设计算例现以某高速公路为例,详细介绍沥青路面中面层用沥青混合料配合比设计操作过程。
1.材料选择和原材料试验对任何一个工程,在配合比设计之前,材料选择和原材料试验都是不可缺少的步骤,只有所有指标都符合规范要求的材料才允许使用。
(1)沥青根据气候分区,本工程地处于半干区的2-2区,按规范选择沥青标号为90号。
进口沥青到货后按试验规程要求取样,并委托质检部门进行质量检测试验,质量应符合我国重交通道路石油沥青技术要求,其主要技术指标如表8-26。
表中工程招标合同对规范规定的要求作了一些调整,只要不降低规范要求,是允许的。
(A级)沥青质量检测结果表8-26结果显示,工程选用沥青各项指标均符合相关技术要求,满足招标合同的需要,可用于工程项目。
(2)矿料1)粗集料采用某采石场的石灰石,各种材料筛分结果如表8-27所列。
在采石场采集的样品,名义为S7号碎石(方孔筛10~30mm)规格的样品实际上是s6号碎石,其中小于26.5mm部分仅78.1%,不适于配制AC-25沥青混凝土,试验时必须将大于26.5mm部分筛除后使用,以符合生产时的实际情况(大于26.5mm料作为超粒径料排出)。
另外10~20mm碎石和规范S9规格相比,5~10mm与S12规格相比,在个别粒径上都有一些出入,但不妨碍使用,而3~5mm石屑符合S14规格要求。
按规范对碎石质量的检测结果列于表8-28中,从表中可见,有些指标必须对不同粒径的碎石分别试验,各项指标均符合规范要求,可以使用。
各种粗集料的筛分结果表8-27各种粗集料的质量规格表8-282)细集料采用某地河砂,细度模数3.02,属中砂偏粗,缺少0.3mm以下部分,不妨碍使用。
砂的质量及筛分结果如表8-29和表8-30所列。
符合规范要求,可以使用。
砂的质量指标表8-29砂的筛分结果表8-303)填料石灰石矿料的质量及规格如表8-31所列,符合规范要求,可以使用。
石粉质量指标表8-312.第一阶段——目标配合比设计阶段根据设计,该工程沥青面层采用AC-25型密级配沥青混凝土,规范规定应采用工程实际使用的材料(而不是采石场的材料样品)进行目标配合比设计。
(1)矿料级配计算级配设计可采用砂石材料一章中的试算法或图解法进行操作,同时也可利用计算机以人机对话的方式进行,非常方便。
计算时应充分考虑便于现有材料得到有效的使用,筛孔上应特别重视4.75mm、2.36mm、0.075mm,并尽量接近要求范围的中值。
对上述材料反复进行矿料级配计算得到的各种材料的配合比如下:10~30mm碎石∶10~20mm碎石∶3~5mm石屑∶砂∶矿粉=24:33:13:23:7。
合成级配如表8-32,均符合规范要求。
中层目标配合比设计结果表8-32(2)马歇尔试验按此配比根据经验选定油石比在3.5%~5.5%范围,以0.5%间隔,成型制作不同油石比的马歇尔试件,并分别进行马歇尔试验。
试验结果如表8-33、表8-34所示。
中层目标配合比马歇尔试验结果表8-33不同测定方法计算出的马歇尔指标表8-34①以表干法测得的空隙率和饱和度作为分析数据。
根据沥青油石比对沥青混合料不同指标进行绘图(图略)。
计算最佳油石比如下:按最大密度、最大稳定度、空隙率中值确定的最佳油石比OAC= 4.54%;1按各项指标全部合格范围的中值确定的最佳油石比OAC= 4.31%;2由此确定的最佳油石比OAC=4.4%;相应的最佳沥青用量OAC=4.2%。
当马歇尔试验指标达不到时,表8-35提供的途径可供调整时参考。
表中“+”号表示指标随影响因素的增加而增加;“-”表示指标随影响因素的增加而减小。
“/”则表示指标与影响因素无关。
马歇尔指标与影响因素的关系表8-35(3)高温稳定性检验按规范规定,对于高速公路沥青路面上面层及中面层的沥青混凝土混合料进行配合比设计时,应通过车辙试验对抗车辙能力进行检验。
因此,由马歇尔试验设计的配合比并不能马上就作为目标配合比。
对上述设计级配及油石比的沥青混合料在温度60℃、轮压0.7MPa条件下进行车辙试验。
试验结果表明,该配合比的动稳定度为3150次/mm。
符合规范2-2区应不小于800次/mm的规定要求。
(4)水稳定性检验按照最佳油石比4.4%重新制作试件,进行马歇尔试验及48h浸水马歇尔试验。
对沥青混合料的水稳定性进行验证,结果如表8-36所列。
目标配合比浸水马歇尔试验结果表8-36残留稳定度为100.1%,符合规范规定半干区不得小于75%的要求。
需要说明的是,这种残留稳定度超过100%的现象对稳定度甚高的密级配沥青混凝土来说是不奇怪的,说明水稳定性良好。
稳定度大小是属于试验值波动问题。
由上述结果得出目标配合比的矿料级配及最佳油石比为4.4%,规范规定此配比仅供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。