沥青混凝土配合比设计过程(终审稿)
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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,选择适用得沥青混合料类型,并按照表8-22与表8-23(现行规范)或8-24与表8-25(新规范稿)得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)组成材料得原始数据测定按照规定方法对实际工程使用得材料进行取样,测试粗集料、细集料及矿粉得密度,并进行筛分试验,测定各种规格集料得粒径组成。
2)确定各档集料得用量比例根据各档集料得筛分结果,采用计算法或图解法,确定各规格集料得用量比例,求得矿质混合料得合成级配。
矿质混合料得合成级配曲线必须符合设计级配范围得要求,不得有过多得犬牙交错。
当经过反复调整仍有两个以上得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等筛孔得通过量尽量接近设计级配范围得中限。
对于交通量大、轴载重得道路,合成级配可以考虑偏向级配范围得下限,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得上限。
2.沥青混合料马歇尔试验沥青混合料马歇尔试验得主要目得就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得差异,计算得到得最佳沥青用量,仍然要通过试验进行修正,所以采用马歇尔试验就是沥青混合料配合比设计得基本方法。
(1)制备试样1)马歇尔试件制备过程就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推荐得沥青用量范围,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得若干组(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)按已确定得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得用量(实践中大多就是一个标准马歇尔试件矿料总量1200g左右)。
混凝土路面沥青拌和料配合比设计方法一、前言混凝土路面沥青拌和料是道路建设中常用的一种材料,它的配合比设计是保证道路建设质量的重要环节。
本文将详细介绍混凝土路面沥青拌和料配合比设计方法。
二、混凝土路面沥青拌和料的组成混凝土路面沥青拌和料主要由沥青、石料、沙子、水泥等材料组成。
其中,沥青是混凝土路面沥青拌和料的主要组成部分,它是一种黏稠的石油产品,具有良好的黏附性和弹性。
石料、沙子和水泥则是混凝土路面沥青拌和料中的辅助材料,它们的作用是增加混凝土路面沥青拌和料的强度和稳定性。
三、混凝土路面沥青拌和料配合比设计方法1. 确定混凝土路面沥青拌和料的使用要求在混凝土路面沥青拌和料配合比设计之前,需要先确定混凝土路面沥青拌和料的使用要求。
具体包括路面的使用环境、使用寿命、承载能力、防滑性能等方面的要求。
2. 确定混凝土路面沥青拌和料的基本要素混凝土路面沥青拌和料的基本要素包括石料、沙子、水泥和沥青。
在确定混凝土路面沥青拌和料的基本要素时,需要考虑到石料、沙子和水泥的质量、水泥的用量和沥青的黏度等因素。
3. 确定混凝土路面沥青拌和料的配合比在确定混凝土路面沥青拌和料的配合比时,需要参考相关规范和标准。
一般情况下,混凝土路面沥青拌和料的配合比是按照石料、沙子、水泥和沥青的比例确定的。
4. 进行混凝土路面沥青拌和料试验在确定混凝土路面沥青拌和料的配合比之后,需要进行试验来验证其可行性。
试验主要包括强度试验、抗滑试验和耐久性试验等。
5. 进行混凝土路面沥青拌和料的工程应用在进行混凝土路面沥青拌和料的工程应用时,需要根据实际情况对其进行调整。
具体包括调整水泥的用量、沥青的黏度等。
四、总结混凝土路面沥青拌和料配合比设计是保证道路建设质量的重要环节。
在进行混凝土路面沥青拌和料配合比设计时,需要考虑到混凝土路面沥青拌和料的使用要求、基本要素和配合比等因素。
同时,需要进行试验来验证其可行性。
最后,在进行混凝土路面沥青拌和料的工程应用时,需要根据实际情况进行调整。
检验报告编号:委托试验单编号:公路工程试验检测中心高速公路车辙处治工程沥青路面上面层AC-16C改性沥青混凝土目标配合比设计报告委托单位:高速公路管理处工程名称:高速公路车辙处治工程受高速公路管理处的委托,省公路工程试验检测中心承担高速公路车辙处治工程改性沥青路面AC-16C型上面层目标配合比设计。
兹将试验结果报告如下:1.依据主要技术规范、试验规程1.1 JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》1.2 JTJ052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》1.3 JTGE42-2005《公路工程集料试验规程》2.原材料性质分析高速高速公路沥青路面上面层采用AC-16C粗型密级配沥青混凝土。
试验所用的各种原材料均为委托单位提供,其中3种石灰岩碎石、1种石屑,产地均为石料厂,矿粉产地为偃师市香山水泥厂,沥青为克拉玛依的A-70#沥青,为改善沥青混合料的性能,特加入德国生产的多美克斯改性剂,并跟未加改性剂的混合料性能进行比较。
2.1 沥青本次所用的克拉玛依的A-70#沥青由委托单位提供,沥青检测由河南省公路工程试验检测中心进行,沥青与水的相对密度(25℃/25℃)=0.981。
2.2 矿料在上面层AC-16C粗型沥青混凝土目标配合比试验中,采用的矿料包括3种粗集料、1种细集料和1种矿粉填充料。
2.2.1 粗集料3种石灰岩碎石粗集料的规格分别为:小10mm~20mm、5mm~10mm、3mm~5mm,粗集料的试验项目及试验结果见表1。
表1 粗集料技术性质从表中可以看出,各种粗集料的质量指标均符合JTG F40-2004中关于高速公路及一级公路沥青路面上面层使用粗集料质量的技术要求。
2.2.2 细集料细集料采用石屑,细集料的试验项目及试验结果见下表2。
2.2.3 矿粉矿粉为石灰岩矿粉,试验结果见表3。
表3 矿粉技术性质3.AC-16C型沥青混合料配合比设计按照JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求,AC-16C粗型密级配改性沥青混凝土上面层目标配合比设计,采用马歇尔试验配合比设计方法进行。
沥青混合料配合比设计方法
1.等级配合比设计方法:
等级配合比设计方法是根据混合料的使用等级确定各组成部分的比例关系,确保混合料的强度和耐久性符合要求。
该方法主要包括以下步骤:(1)确定使用等级:根据路面的使用要求和交通荷载等级,确定混合料的使用等级,如AC-13、AC-20等。
(2)确定粗集料含量:根据使用等级和交通荷载等级,参考相应的规范和试验结果,确定粗集料的最佳含量范围。
(3)确定沥青含量:根据粗集料的最佳含量范围和试验结果,确定沥青的最佳含量范围。
(4)确定细集料含量:根据粗集料的最佳含量范围和试验结果,确定细集料的最佳含量范围。
(5)确定沥青级配比例:根据粗集料、细集料和沥青的最佳含量范围和试验结果,确定混合料中各组成部分的比例关系。
2.初步配合比设计方法:
初步配合比设计方法是在缺乏详细材料试验数据的情况下,根据经验和规范,进行初步的配合比设计,然后通过试验和调整来进一步确定最佳配合比。
(1)确定初步沥青含量:根据使用要求和沥青的理论含量,初步确定沥青的含量。
(2)确定初步粗集料含量:根据规范和经验,初步确定粗集料的含量范围。
(3)确定初步细集料含量:根据规范和经验,初步确定细集料的含量范围。
(4)试验和调整:根据初步配合比进行试验,分析试验结果,如果混合料的性能和使用要求不符合,可以通过调整沥青含量、粗集料含量和细集料含量来改善混合料的性能。
无论采用哪种方法,都需要根据规范和经验进行合理的估算和调整,同时进行试验和对结果进行分析,以确保最终的沥青混合料配合比满足使用要求和性能指标。
配合比设计的过程中还要考虑材料的可用性和成本等因素,以实现经济和可持续发展的目标。
混凝土路面沥青拌和料配合比设计方法一、概述混凝土路面沥青拌和料配合比设计是指根据路面使用条件、沥青品种、骨料特性和工艺要求等因素,合理确定混凝土路面沥青拌和料的配合比,以保证混凝土路面沥青拌和料的性能指标符合设计要求,提高混凝土路面的耐久性和使用寿命。
二、配合比设计的基本原则1.根据路面使用条件确定配合比的稳定性和流动性要求。
2.根据沥青品种、骨料特性和工艺要求确定配合比的沥青含量和骨料配合比。
3.根据混凝土路面厚度和交通荷载确定配合比的骨料粒径和骨料级配。
4.根据混凝土路面施工工艺确定配合比的施工性能和养护要求。
三、配合比设计的步骤1.确定路面使用条件根据混凝土路面所在地区的气候条件、交通荷载、道路等级和设计寿命等因素,确定混凝土路面的使用条件。
2.确定骨料特性根据混凝土路面使用条件和骨料供应情况,确定骨料的粒径、级配、含泥量、含水率、硬度等特性。
3.确定沥青品种根据混凝土路面使用条件和沥青供应情况,确定沥青的品种、黏度、密度、含油量等特性。
4.确定沥青含量和骨料配合比根据混凝土路面的使用条件、骨料特性和沥青品种等因素,采用试验方法确定沥青含量和骨料配合比,以保证混凝土路面的性能指标符合设计要求。
5.确定骨料级配根据混凝土路面的厚度和交通荷载等因素,采用试验方法确定骨料级配,以保证混凝土路面的强度和耐久性。
6.确定施工工艺根据混凝土路面的使用条件和施工要求,确定施工工艺和养护要求,以保证混凝土路面的施工质量和使用寿命。
四、配合比设计的试验方法1.沥青含量试验采用沥青含量试验方法,根据混凝土路面的使用条件和沥青品种等因素,确定沥青含量。
2.骨料配合比试验采用骨料配合比试验方法,根据混凝土路面的使用条件和骨料特性等因素,确定骨料配合比。
3.骨料级配试验采用骨料级配试验方法,根据混凝土路面的厚度和交通荷载等因素,确定骨料级配。
五、配合比设计的注意事项1.配合比设计要根据混凝土路面的使用条件、沥青品种、骨料特性和工艺要求等因素进行综合考虑。
沥青混凝土配合比设计方法及过程控制【引言】沥青混凝土路面是我国目前使用形式最多的一种路面,基于其自身多方面的优点,其造价也比较高,占据了整个路面造价的40%左右。
也正是由于其技术要求复杂、造价高、高强度使用的特点,要想其长期有效使用,就必须从设计、施工等多方面来进行控制。
本文重点从沥青混凝土的配合比设计方面来进行分析,找出合理的设计方法,并分析其控制要点,希望能对沥青混凝土的质量控制和有效使用起到一定的借鉴作用。
一、沥青混凝土配合比的要求1、高温稳定性由于沥青在高温状态下,程流体状,与其他骨料的粘结强度和程度都变低了。
为防止在车辆行驶过程中,造成路面的起拱、移动和车辆痕迹等问题,就要求沥青混凝土路面具有较强的高温稳定性。
2、低温抗裂性沥青在低温状态的时候可以与其他骨料很好的粘結,但是膨胀能力明显变低,变得非常的脆,在承受外部荷载的时候,这部分应力不能及时的抵消,如果外部剪切力大于沥青内部的粘结应力的时候,就会发生拉伸破坏,造成路面开裂。
因此要求沥青混凝土路面具有低温抗裂性。
3、耐疲劳性能沥青混凝土路面是长时间的高负荷运行,且运行的期限有几十年。
在车辆长期行驶过程中,路面应力处于长期变化的状态,路基和路面结构强度不变低。
如果在某个时间段,外部荷载大于结构内部拉结应力,就会造成路面的破坏。
因此要求沥青混凝土路面具有较高的耐疲劳性能。
二、沥青混凝土配合比设计方法根据道路等级和设计荷载,首先确定沥青混凝土的强度。
然后查阅相关设计规范,来配置沥青含量、粗细骨料的选型、掺和料的类型等。
并结合实际操作经验和当地地质、气候情况等,综合确定各种配合比例,进行试验,达到最优配合比。
三、沥青混凝土路面的原材料控制原则沥青混凝土主要的组成原材料为沥青、粗集料、细集料、填充料等。
作为沥青路面的建设单位,在进行配比设计的时候,应该在满足设计荷载和各方面技术性能指标的前提下,尽量做到经济合理和环保,具体各方面要求如下:1、沥青的选择沥青是沥青混凝土中的主要材料,其具备着粘结粗细集料和增加耐磨的双重性能。
混凝土路面沥青拌和料配合比设计方法一、前言混凝土路面沥青拌和料是公路工程中非常重要的材料之一,其质量直接关系到道路的使用寿命和安全性。
因此,在公路工程中,混凝土路面沥青拌和料的配合比设计十分重要,本文将介绍混凝土路面沥青拌和料配合比设计的方法。
二、混凝土路面沥青拌和料的组成混凝土路面沥青拌和料由以下三部分组成:1. 矿料骨料:包括碎石、沙子等,是混凝土路面沥青拌和料的主要成分;2. 沥青:是混凝土路面沥青拌和料的胶凝材料;3. 水:是混凝土路面沥青拌和料的配合剂。
三、混凝土路面沥青拌和料的要求混凝土路面沥青拌和料的要求包括以下几个方面:1. 抗压强度:混凝土路面沥青拌和料的抗压强度应满足规定的标准;2. 抗剪强度:混凝土路面沥青拌和料的抗剪强度应满足规定的标准;3. 稳定性:混凝土路面沥青拌和料的稳定性应满足规定的标准;4. 耐久性:混凝土路面沥青拌和料的耐久性应满足规定的标准;5. 粘附性:混凝土路面沥青拌和料的粘附性应满足规定的标准。
四、混凝土路面沥青拌和料配合比设计的步骤混凝土路面沥青拌和料配合比设计的步骤一般包括以下几个方面:1. 确定混凝土路面沥青拌和料的用途和工程要求;2. 根据工程要求确定混凝土路面沥青拌和料的强度等级;3. 根据矿料骨料的质量和粒径分布确定骨料配合比;4. 根据沥青的质量和黏度确定沥青用量;5. 根据骨料配合比和沥青用量确定混凝土路面沥青拌和料的配合比;6. 进行试制和试验,确定混凝土路面沥青拌和料的性能指标,对配合比进行调整。
五、混凝土路面沥青拌和料配合比设计的注意事项混凝土路面沥青拌和料配合比设计需要注意以下几点:1. 根据工程要求选择合适的强度等级;2. 确定矿料骨料的质量和粒径分布时,要考虑到骨料的耐久性和稳定性等;3. 确定沥青用量时,要考虑到沥青的黏度和温度等因素;4. 配合比的确定需要进行充分的试制和试验,以确保混凝土路面沥青拌和料的性能指标达到要求;5. 在实际施工中,需要根据具体情况对配合比进行适当的调整。
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。
沥青混凝土的配合比设计
路面沥青混凝土配合比设计分为目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段;详见“沥青混合料配合比流程图”。
1、根据施工图设计、技术规范及试验规程,对选用的沥青、水泥、砂、石料、矿粉等材料进行试验,检验原材料的各项指标是否合格,对集料和填料进行筛分,得到各种矿料的筛分结果。
在28天前向监理工程师提交拟采用的路面各层混合料配合比及混合料的各项技术指标和各种原材料的试验结果。
2、确定沥青混合料生产配合比:当目标配合比方案被工程师批准后即进行拌和站的调试,首先测量拌和站各个冷料仓每分钟对应不同转速的产量,求的回归方程,然后依据目标配合比的矿料配比,反算出拌和站不同产量时各个冷料仓的不同转速,经拌和站烘干除尘二次筛分后,从各热料仓分上中下三层分别取样进行筛分,以标准配合比的矿料级配中的0.075mm、2.36 mm、4.75 mm三挡的筛孔通过率接近要求级配中值为原则,反复试算,确定出用热料取样筛分为结果的矿料合成级配。
以此作为试拌的矿料配比,并取目标配比的最佳沥青用量进行马歇尔试验,通过对比确定试拌配比,经取样试验,结果满足规范及设计要求,
确定为生产配合比,并报监理工程师审批。
3、路面生产配合比被监理工程师批准后,进行试验段的铺筑,对生产配合比进一步进行验证。
沥青混凝土的配比和设计
我们都知道影响沥青混凝土抗碱强度的主要因素是,矿质骨料在沥青混凝土中分散而产生的内摩擦力和沥青与矿质骨料的物理化学作用而产生的粘聚力。
骨料的级配、粒径,沥青的用量种类等因素都会影响到沥青混凝土的内摩擦力和粘聚力,所以沥青混凝土的组成和配比设计十分重要。
沥青混凝土的配合比设计一般有以下三个步骤。
1.根据性能要求确定原材料
不同的用途的沥青混凝土必须具备不用的使用性质,不同的施工工艺的沥青混凝土应具备不同的施工性质。
防腐蚀沥青混凝土最重要的是化学稳定性和温度稳定性;道路沥青混凝土要具有高温稳定性和低温抗裂性,良好的耐久性和抗滑性;水工沥青混凝土要具有不透水性、耐久性和稳定性等。
因为以上沥青混凝土要具有以上性能,那么就要求填料和骨料保证其具有相应的性能。
2.确定矿物质混合料的级配组成
第一步选定了原材料后,就要确定各组成原料的配比。
3.确定最佳沥青用量
通过实验确定最佳的沥青用量。
采用不同的沥青用量制备一系列的试件,然后测定比较性能,确定最佳的沥青用量。
沥青混凝土的性能
沥青石有机化合物的混合物,性能与聚合物十分相似,只是性能较聚合物差,所以一般认为沥青混凝土也是聚合物混凝土的一种,是低性能的聚合物混凝土。
沥青混凝土的主要缺点是耐热性较差,强度较低,易老化等。
潍坊市凯鑫防水有限公司。
沥青混合料配合比设计步骤
嘿,咱今儿个就来唠唠沥青混合料配合比设计这档子事儿。
你想啊,这沥青混合料就好比是一道菜,各种材料就是不同的食材,配合比那就是做菜的配方啦!那这配方可得好好琢磨,不然做出来的“菜”可就不香咯!
首先呢,得确定咱要用哪些个材料,就像你打算做红烧肉,得先选
好肉、调料啥的。
这沥青啊、集料啊等等,都得好好挑一挑。
然后呢,就是要根据实际需求,来设定个目标配合比。
这就好比你
想做个微辣的菜还是特辣的菜,得有个准儿。
要考虑好多因素呢,比
如路要承受多大的重量啊,当地的气候环境咋样啊。
接下来,就得动手做试验啦!把各种材料按不同的比例掺和在一起,看看效果咋样。
这就跟炒菜时尝尝咸淡差不多,不合适就调整调整。
试验可不是一次就能成的哟,得反复试,就像你要做出一道让大家
都赞不绝口的美味,不得多尝试几次嘛。
在这个过程中,得仔细观察
混合料的性能,像什么稳定性啊、耐久性啊,都得好好把关。
等试得差不多了,找到那个最合适的配合比,这可就像找到了做菜
的黄金配方一样重要!然后呢,就可以大规模生产啦。
你说这配合比设计重要不?要是配合比没搞好,那铺出来的路说不
定没多久就这儿裂那儿坏的,多闹心啊!就像你做的菜不好吃,大家
都不爱吃,那不就白忙活啦?所以啊,咱可得认真对待这沥青混合料配合比设计,不能马虎呀!这每一步都得走得稳稳当当的,才能做出高质量的“路菜”来。
你想想,一条平坦、坚固又耐用的路,那走起来多舒坦,多有成就感啊!咱可不能在这上面掉链子,是不是?反正我觉得这事儿挺重要的,你觉得呢?。
沥青混凝土配合比设计沥青混凝土配合比设计[内容提要]:路面用沥青混凝土的配合比设计方法及其施工中的优化。
关键词:沥青混凝土、配合比、设计。
1.适用范围:本方法适用于高等级公路沥青混凝土面层的配合比选定及施工中配合比调整。
2.工程概况:高寒地区二级公路沥青混凝土面层。
绥满公路博克图—牙克石段A标段沥青面层施工。
3.设计过程:按沥青路面施工技术规范要求全过程的沥青混合料配合比设计分为三个阶段进行。
第一阶段称目标配合比设计阶段,第二阶段称生产配合比设计阶段,第三阶段称生产配合比验证阶段。
通过这沥青混合料的配合比设计用马歇尔试验进行。
3.1目标配合比设计及计算目标配合比设计的目的就是确定各种规格矿料的配合比,按选定的矿料配合比采用不同沥青用量制备马歇尔试件并通过马歇尔试验确定最准沥青用量,流程图见图一。
所选定的配合比供确定各冷料仓供料的比例用。
3.1.1选择目标矿料级配根据工程要求及实际情况,我们选择配制AC~16 I 型多碎石沥青混凝土。
配合比计算需要的各种矿料筛分结果见表3-1。
用图解法(图3-1)确定各矿料用量百分比为1-2cm 碎石38.5%、0.5-1cm碎石16%、砂14%、石屑18.5%、矿粉13%。
依照《公路沥青路面施工技术规范》矿粉用量13%显然是过高的,所以经计算初步确定为1-2cm碎石44%、0.5-1cm碎石11%、石屑14%、砂24%、矿粉7%,规范允许计算结果见表3-2符 合表3-1各矿料筛分结果矿料种类下列各筛孔通过的百分率(%) 191613.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0..075 1-2c m 碎石 100 98.8 76.6 27.9 0.4 0.3 0.2 0.1 0.5-1c m 碎石100 100 100 99.9 56.7 4.7 0.6 0.3 0.2 0.1 石屑 100 100 100 100 99.6 74.9 32.8 9.3 2.6 1.4 0.3 砂 100 100 100 99.3 8968.7 5636.7 20.1 1.1 0.6 矿粉100100100100100 10010099.498.39386.8表3-2矿料合成配矿料种类下列各筛孔通过的百分率1916 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 1-2c m 碎石 44 43.5 33.8 12.3 0.2 0.1 0.1 0.1 0.5-1c m 碎石11 11 11 10.9 6.2 0.5 砂24242423.821.416.513.48.84.80.30.1马歇尔试验稳定度max空隙率流值饱和度残留稳定度沥青用量OAC 1OAC 2OAC与标准对照石屑14 14 14 14 13.9 10.5 4.6 1.3 0.4 0.2 0.1 矿粉7 7 7 7 7 7 7 7 6.9 6.7 6.1 合成级配100 99.5 89.8 68.1 48.7 34.6 25 17.2 12.1 7.2 6.4 级配范围100 95-100 75-90 58-78 42-63 32-50 22-37 16-28 11-21 7-15 4-8 按上述矿料配合比制作马歇尔试件所得马歇尔试验数据见表3-3。
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。
沥青混凝土配合比设计过程文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-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a 2,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 ~ OACmax(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OAC14.54%;= 按各项指标全部合格范围的中值确定的最佳油石比OAC24.31% ;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。