沥青混合料配合比设计中级配曲线选取的探讨
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浅谈沥青混合料空隙率与矿料级配曲线关系[摘要]:沥青混合料配合比设计的过程中,空隙率指标必须满足规范给出的较为严格的技术标准,空隙率受到诸如矿料级配、集料颗粒形状、沥青用量以及压实等因素的影响,在其他条件相同的情况下,级配曲线形态对沥青混合料空隙的影响是显著的。
本文以针对ac-16沥清混合料配合比设计来研究级配曲线形态与混合料空隙率的关系,得出级配曲线和最大密度线的灰色接近关联度与混合料的空隙率有极大的幂函数相关性,同时关联度越大,沥青混合料的空隙率越小。
[关键词]:灰色关联分析沥青混合料空隙率级配曲线马歇尔试验中图分类号:tq633.3 文献标识码:tq 文章编号:1009-914x(2012)26-0116-021、引言空隙率是关系到沥青路路面性能好坏的一个非常重要的体积指标,在沥青混合料的组成设计中对其有着较为严格的要求。
同矿料间隙率、沥青饱和度等体积指标一样,其值应控制在一个合理的范围内,既不能过大,也不能过小。
因此,对空隙率的控制就应从矿料级配的设计开始。
本文以ac-16玄武岩集料骨架为基础,在规范给定的级配范围基础上设计出8条级配曲线,从8条曲线中选取关联度相差较大的3条代表性曲线的级配集料在其他条件相同的情况下进行沥青混合料的马歇尔试验和混合料的体积指标试验,通过试验测定的空隙率数据与相对应的相似关联度、接近关联度、灰色关联度分别进行线性回归分析从而探索得出它们之间的关系。
2 、灰色关联分析3.4 灰色关联分析3.5 马歇尔试验和试验成型体积指标试验数据3.6试验结果分析4 试验结论(1)沥青混合料矿料级配曲线形态与沥青混合料空隙率有着密切联系。
级配曲线与最大密度线的灰色关联度大小决定着沥青混合料空隙率的大小。
(2)级配曲线与最大密度的灰色接近关联度和灰色相似关联度都与沥青混合料的空隙率有着很大的幂指数相关性。
总体趋势是随着灰色关联度的增大,沥青很合理奥德空隙率不断减小,但灰色接近关联度和灰色相似关联度与体积指标的相关程度不同,灰色接近关联度的相关程度更大,更能描述他们之间的相关性。
沥青混合料的级配曲线
沥青混合料的级配曲线是指在道路建设中所使用的沥青混合料
中不同粒径的石料在组成中所占的百分比。
级配曲线的设计和控制对于沥青混合料的性能和质量至关重要。
沥青混合料的级配曲线可以通过实验室测试来确定,也可以根据特定的设计要求进行调整。
通常情况下,级配曲线会根据道路使用的类型、交通量和环境条件来进行设计。
级配曲线中的粒径范围通常从较大的石料开始,逐渐减小到较小的石料。
这样的设计可以提供较好的力学性能,使得混合料能够承受交通荷载和环境变化的影响。
在级配曲线设计中,还需要考虑到不同粒径石料之间的填充效应,以及石料之间的交锁效应。
填充效应是指较小石料填充较大石料之间的空隙,以提高混合料的密实性和稳定性。
而交锁效应是指较大石料之间形成的力学连接,增加混合料的抗剪强度和抗滑移能力。
通过调整级配曲线,可以实现沥青混合料在不同条件下的最佳性能。
例如,在高交通量和重载交通条件下,可以设计较粗的级配曲线,以提高混合料的耐久性和承载能力。
而在低交通量和低速交通条件下,可以设计较细的级配曲线,以提高混合料的平顺性和车辆驾驶舒适性。
除了设计阶段的级配曲线,实际施工过程中的级配曲线也需要进行控制和调整。
通过实时监测和调整石料的分布比例,可以确保施工中沥青混合料的质量和性能。
综上所述,沥青混合料的级配曲线对于道路建设中的质量和性能至关重要。
通过合理设计和精确控制,可以实现沥青混合料在不同条件下的最佳性能和持久性。
沥青混合料的级配设计原则与方法王林宋树喜山东省交通科学研究所山东省烟台市交通局质检站1 引言近年来,随着对高等级沥青路面技术的进一步研究,对于路面沥青混合料的认识提高逐渐提高。
特别是近年来国际上一些先进的设计方法和设计理念的引进,为我们在沥青混合料的设计方面注入了新的活力。
以往许多认识的误区正进一步得到澄清,对路面沥青混合料的研究与认识己经进入了一个崭新的阶段。
以往对沥青混合料的级配选择问题的认识就是许多误区中的一个,我们逐渐认识到,对于沥青混合料的级配选择不再是千篇一律地选择级配范围的中值,而是根据路面的运输和气候条件和集料的自身特性进行优化选择。
正在修订的公路沥青路面施工技术规范和公路沥青路面设计规范也将级配的选择作为重要的修订内容。
在这种前提条件下对进行沥青混合料设计的工程技术人员提出了更高要求,需要对沥青混合料的级配性质充分认识,做到有的放矢。
本文将笔者近年来对沥青混合料级配的学习和研究的认识加以阐述,以抛砖引玉。
沥青路面的使用性能很大程度上取决于沥青混合料的体积特性和压实特性。
一般认为,如果路面沥青混合料的压实稳定性差,使用过程中空隙率过小容易出现车辙和泛油现象,而路面空隙率过大也容易出现水损、老化和失稳现象。
沥青混合料在一定压实条件下的体积特性由矿料的体积特性和沥青胶结料的含量和性质确定。
矿料的体积特性直观地反映在一定压实条件下的矿料间隙率VMA 的变化。
影响矿料体积特性的主要因素有:矿料的级配、矿料材质的硬度、表面纹理、颗粒的形状、压实条件。
级配是指沥青混合料中矿料不同粒径的分布,一般采用各个筛孔的通过率表示。
它是沥青混合料中矿料的最重要特性,几乎影响到沥青混合料的几乎所有重要特性,包括劲度、稳定性、耐久性、渗水性、施工和易性、抗疲劳能力、抗滑能力甚至抗开裂能力。
根据美国沥青路面协会NAPA的资料指出,对于高压力作用下的沥青混合料,如果是一个稳定的混合料,高温车辙的抗力80%是由集料骨架结构提供的,其余的20%是由沥青胶结料提供。
关于 AC-16 沥青混合料矿料级配范围确定的研究摘要:在公路工程中,沥青混合料矿料级配范围的确定不仅影响着路面的施工质量,而且还影响着路面的柔性、耐久性、渗水性、抗疲劳能力、抗滑能力等性能,因此研究沥青混合料矿料级配的确定范围,对保证工程质量和技术经济,都具有重要的意义。
本文主要对AC-16沥青混合料矿料级配的设计过程,和确定矿料级配范围的调整方法进行了研究,科学地探索了在不同条件下确定沥青混合料矿料级配的合适范围。
关键词:沥青混合料;矿料级配;范围1引言矿料级配是沥青混合料的骨架,矿料级配范围的确定是使沥青混合料中各种集料达到合适的组合范围。
矿料级配范围是否合适会直接影响到沥青混合料路面的施工质量,也关系到沥青路面的柔性,耐久性、渗水性、抗疲劳能力、抗滑能力等性能。
AC-16沥青混合料是我国公路工程中常用的一种悬浮-密实结构的路面材料,由于地域不同和路面的使用条件不同,其矿料级配范围应根据具体的情况进行调整,选择合适的矿料级配范围,对保证路面工程的施工质量和提高路面的使用寿命,都具有重要的意义。
2 AC-16沥青混合料矿料级配的设计过程AC-16沥青混合料矿料级配设计通常是根据W.B.Fuller提出的一种理想曲线进行设计,以求达到最大密度的混合料矿料级配。
但在实际工程应用中,根据理想曲线所确定的矿料级配,往往不能取得理想的工程效果。
对所设计的矿料级配范围,还应根据工程的具体情况进行调整,以确定矿料级配的合适范围。
对于AC-16沥青混合料矿料级配设计,首先应采用泰勒曲线指数n=0.45,计算出横坐标y=100.45lgd,计算结果如表1所示。
然后利用计算机计算绘制出矿料级配曲线图,如图1所示。
图中的级配范围如表2所示。
表1 泰勒曲线的横坐标图1 矿料级配级配曲线图(AC-16)表2 AC-16沥青混合料矿料级配范围注:表中施工控制级配范围的数据是针对高速公路、一级公路的数据,其他等级公路的质量要求或允许偏差是0.075mm为±2%,≤2.36mm为±6%,≥4.75mm为±7%。
沥青路面混合料配合比设计探究随着经济的发展,人们对于道路建设的质量要求也越来越高。
高质量的工程需要有新型施工技术的支撑和原有施工技术的不断改进。
在原有施工技术的改进方面,采用热拌沥青进行建设施工,最终所得路面具有运载舒适、维护简单和噪声较低等优势,因而被广泛地应用到道路工程的建设之中,特别是对道路的质量要求相对很高的公路工程的建设到中。
但出人意料的是,运用沥青进行公路建设时,还是发现了较为突出的实际问题,某些工程的耐久性低和铺设早期容易损坏。
这些问题产生的原因也是各不相同。
有的源于设计不合理,有的源于施工本身,例如施工的工艺相对落后、沥青的混合料配合比不合理、材料质量相对较差等。
在这些因素当中,沥青的混合料配合比对沥青路面的稳定性影响最大。
1、沥青混合料配合比设计方案依据国家现行的《公路沥青路面施工技术规范》的规定,沥青混合料配合比例的设计方案一般指的是马歇尔设计法。
此法的核心是采用差异级配与不同的沥青用量,进而使得各混合料在目标空隙率上能够达标。
此法具体的设计步骤大体上可以分为以下三方面:1.1确定混合料种类。
确定混合料种类时,可以按照规范级配与实际铺设工程的设计级配结合起来最终确定;1.2选择相关原材料。
有时候虽然要求的原材料未能达到试验单规格集料的质量指标的技术要求,可是如果它的集料配合比例所显示出的质量数值满足质量指标要求,那么此时同样是可以实现工程实际需要的。
不仅如此,对于受热容易发生变质的集料情况,可以尽可能地选用经拌合楼烘干之后的集料来进行接下来的检验工作;1.3对不同的矿料级配进行调整,务必要在工程的设计级配的范围之内进行。
将规格在0.075毫米、2.36毫米、4.75毫米等筛孔的通过率分别放在实际的设计级配的上、中、下三方限制上面是其操作的主要方式。
通常意义上说,在混合料中,天然砂的用量不得超过集料总量的五分之一。
2、沥青混合料配合比例的影响因素在合成级配的等级上,混合料的决定因素主要是在于矿料合成比例。
沥青混合料级配问题的分析摘要:沥青混合料的级配是沥青路面施工过程中的重要环节。
如何做好级配的管理工作,是提高沥青路面质量的关键。
本文从级配要求、加工矿料要求、施工过程控制等多方面阐述控制好级配管理工作。
关键词:沥青混合料、级配、筛孔、矿料通过率。
一、前言一个好的级配设计应该具有良好的使用性能,施工操作性好及变异性小、容易被压实,尤其是经得起车辆荷载的考验,确保沥青路面不过早产生损坏。
工程上存在的一个普遍问题是施工使用的材料与配合比设计使用的材料不一致。
导致混合料级配混乱,最终导致沥青混合料质量的下降,孔隙率、压实度均达不到设计的要求,造成路面破损过早出现。
二、级配问题分析及控制要求从我省部分大中修公路养护检测中的级配数据情况看,大多数地区混合料抽提后的筛分的公称最大粒径、4.75mm、0.075mm基本符合要求,但是 2.36mm 筛孔的通过率则不是很理想,总的问题是2.36mm筛孔的通过率偏小,大致看来,问题并不大,4个重要的筛孔,只有2.36mm通过率存在一定问题。
其实不然,综合整体的数据看,存在着一个共同的问题,那就是4.75mm以上的筛孔通过率普遍偏大,而且靠上限,4.75mm筛孔基本符合规范要求,4.75mm以下则通过率普遍偏小,而且靠下限。
虽然曲线成S型,但是上限和下限的跨度过大,造成空隙率偏大。
再在上述路段做渗水试验,几乎成了大孔隙排水式沥青混合料路面,这显然与沥青混凝土的路面的技术要求是不相符的。
通车后,在车辆荷载的反复作用下,容易造成空隙被压缩,车辙变形等严重病害的过早出现。
如何实现沥青混合料的级配良好?首先严格执行规范的要求。
由于它适用区域较广,适用于不同道路等级、不同气候条件、不同交通条件、不同层次等情况,所以这个范围已经规定的很宽。
沥青混合料的矿料级配应符合工程规定的设计级配范围。
密级配沥青混合料宜根据公路等级、气候及交通条件规范要求选择采用粗型(C型)或细型(F型)混合料,并在混合料矿料级配范围内确定工程设计级配范围,通常情况下工程设计级配范围不宜超出混合料矿料级配范围的要求。
沥青混合料级配优化及配合比设计方法研究1. 概述沥青混合料是道路路面施工中常用的材料,它的质量直接影响着道路的使用寿命和行车安全。
而沥青混合料级配优化及配合比设计方法则是保证沥青混合料质量的关键。
本文将从多个角度探讨这一重要主题。
2. 沥青混合料级配优化沥青混合料的级配优化是指通过合理的颗粒分布设计,使得沥青混合料在力学性能、工作性能和耐久性能等方面达到最佳状态。
级配的优化需要考虑颗粒的形状、大小、密实度等因素,并根据道路使用环境和负荷条件进行精确的调整。
在级配的优化过程中,可以利用相关软件进行模拟与分析,以获取最佳的级配方案。
3. 配合比设计方法配合比设计是沥青混合料施工中的重要环节,它涉及到沥青、骨料、添加剂等各种原材料的比例和配合关系。
配合比设计方法的研究,旨在找到最佳的比例配合,使得沥青混合料在施工后能够达到预期的性能指标。
常见的设计方法包括马歇尔设计法、沉积密度设计法等,它们均有着自己的特点和适用范围。
4. 个人观点和理解在沥青混合料级配优化及配合比设计方法的研究中,我认为需要综合考虑原材料的特性、施工环境的要求以及实际使用的性能指标。
只有充分理解和掌握各种设计方法,结合实际情况进行灵活应用,才能设计出高质量的沥青混合料。
随着科技的进步,新的设计方法和工具不断涌现,需要我们及时学习和应用,以推动沥青混合料技术的不断发展。
5. 总结沥青混合料级配优化及配合比设计方法的研究,是道路建设领域的重要课题。
通过深入的研究和实践经验的累积,我们可以不断完善设计方法,提高沥青混合料的质量,为道路的安全和持久使用提供保障。
在这篇文章中,我们探讨了沥青混合料级配优化及配合比设计方法的研究,通过对相关原理和实践经验的讲解,希望能够对读者有所启发和帮助。
对于沥青混合料技术的发展,我充满信心,也期待着更多的专家学者和工程技术人员的加入,共同推动这一领域的进步。
沥青混合料级配优化及配合比设计方法研究是一个涉及多个领域的复杂课题,需要综合考虑材料科学、工程力学、道路工程等多个学科的知识,以及对实际工程情况的深入理解和实践经验的累积。
沥青混合料级配曲线模型的分形特征与应用常宇捷【摘要】矿料级配对沥青混合料质量有重要影响.目前几种常见的级配计算方法大多是基于幂函数构建的模型.常见的曲线函数还包括指数函数与对数函数,文章基于3种不同曲线函数建立各自的计算模型进行级配计算,并利用分形理论分析不同曲线模型计算级配与AC-16、SAC-16等常见级配的异同.总结分形理论应用于矿料级配的规律,表明以粗集料骨架划分沥青混合料结构的实质是分形参数K的变化.另外,借鉴SAC级配计算方法,提出以分形理论和曲线模型相结合的沥青混合料级配计算方法.【期刊名称】《黑龙江工程学院学报(自然科学版)》【年(卷),期】2018(032)006【总页数】5页(P6-10)【关键词】级配;曲线模型;分形理论;级配计算【作者】常宇捷【作者单位】中交公路规划设计院有限公司 ,北京 100088【正文语种】中文【中图分类】U416.217目前,常用的级配理论有最大密度曲线理论、粒子干涉理论和分形理论,级配类型包括连续级配和间断级配。
沙庆林院士提出的SAC矿料级配设计方法用粗集料形成骨架,用密级配细混合料填充骨架中的孔隙,并用两个幂函数分别计算粗细集料级配,其中,粗集料形成40%左右的孔隙率,细集料为密实级配,两者相结合形成以粗集料为主体的密实型断级配。
SAC矿料级配设计方法:SAC将矿料分为三部分:一部分是粗颗粒;第二部分是细颗粒;第三部分是填料。
通过设定最大公称粒径、4.75 mm和0.075 mm 3个控制筛孔的通过量,利用式(1)确定粗集料初始级配。
(1)式中:Pdi为筛孔尺寸di的通过量;Dmax为矿料最大粒径;A,B为待求系数。
通过确定最大粒径Dmax,并设定Dmax与4.75 mm筛孔通过量,即可求解未知量A,B。
对于细集料级配,计算时只需将右侧分母Dmax换为4.75 mm,并设定4.75 mm和0.075 mm筛孔通过量,即可联立求解细集料对应的参数A,B。