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沥青混合料配合比设计三阶段

沥青混合料配合比设计三阶段
沥青混合料配合比设计三阶段

沥青混合料配合比设计三

阶段

The latest revision on November 22, 2020

沥青混合料配合比设计

沥青混合料配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段。

第一阶段——目标配比设计阶段:目的是确定已有矿料的配合比,并通过试验确定最佳沥青用量;第二阶段——生产配比设计阶段:目地是确定各热料仓矿料进入拌和室的比例.并检验确定最佳沥青用量;

第三阶段——生产配比验证阶段:目的是为随后的正式生产提供经验和数据。

1、目标配合比

目标配合比设计基本上是在试验室内完成的,是混合料组成设计的基础性工作,包括原材料试验、混合料组成设计试验和验证试验,在此基础上提出的配合比例称为目标配合比。具体设计步骤:

(1)混合料类型与级配范围的确定

(2)原材料的选择与确定

(3)矿料级配选用

(4)进行马歇尔试验

(6)路用性能检验

(5)最佳沥青用量确定

2、生产配合比

生产配合比调整要结合拌和楼进行,目前生产中使用的拌和楼有两种类型,一类是连续式拌和楼,对于连续式拌和楼生产配合比调整只要调整到冷料仓的流量满足目标配合比要求,就可以加热拌料了,不需要进行生产配合比设计;另一类是间歇式拌和楼,要对集料进行加热、筛分,而后在各热料仓称重、回配,回配的比例,就是生产配合比。由于各热料仓矿料的配合比例,与目标配合比各矿料的配合比例会有所不同,就需要通过试验确定各热料仓矿料的配合比例,现场称二次级配。生产配合比调整的目的是在目标配合比的基础上,通过调整各冷料仓的流量使之符合设计合成级配要求,对间歇式拌和楼则还要确定出各热料仓矿料的配合比例。具体设计步骤:(1)冷料仓流量的调整

(2)确定各热料仓矿料配合比例

(3)确定沥青用量

3、生产配合比验证

目标配合比是在试验室完成的,生产配合比虽然启动了拌和楼,但没有正式拌料,生产标准配合比设计阶段需要正式拌料,并铺筑试验路。同时对配合比作进一步的调整,并最终将配合比确定下来,作为生产控制和质量检验的依据,此配合比称为生产标准配合比。生产标准配合比是主要解决两方面的问题:确定拌和温度和进行混合料材料、性能分析。

沥青混合料及其力学性能分析

沥青混合料及其力学性能分析 摘要:目前我国高等级公路主要采用沥青路面结构形式,沥青混合料性能的好 坏直接影响到公路的服务功能和使用年限。现代重载交通要求沥青混合料具有优 良的高温稳定性和其它性能;为提高沥青混合料的性能、实现混合料性能的优化,近年来先后出现了大量的新材料和新理论。本文首先对沥青混合料的级配构成原 理进行了分析,其次对其力学性能做出了分析。 关键词:沥青混合料力学性能级配构成 1引言 随着生产力的发展,现代道路工程的特点反映出愈来愈鲜明的功能化。为了 满足日趋复杂、高效的现代化生产过程和日益上涨的生活水平所提出的各种功能 要求,道路工程的使命愈来愈艰难。从这个意义上看,现代道路工程面临着一场 革命作为道路工程中广泛使用的一种复合材料,沥青混合料是由沥青、矿粉、集料、等多种具有不同力学特性、不同几何形状尺寸的材料所构成的具有多相结构 的非各向同性材料。本文主要对沥青混合料及其力学性能进行了研究,希望能够 为沥青混合料的技术发展提供帮助。 2新型沥青混合料的级配构成原理分析 2.1沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA) 沥青玛蹄脂碎石(简称SMA)是一种由沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青 玛蹄脂混合料填充于间断级配的矿料骨架中所形成的沥青混合料。其4.75mm以 上的集料含量在70%-80%左右,同时小于0.075mm的填料含量通常达到10%,而0.6-4.75mm的颗粒通常仅有10%左右,而AC-I型混合料的0.6-4.75mm的颗粒通 常达30%。因此SMA混合料是典型的由填料填充在粗集料形成的骨架空隙中形成的骨架密实结构。 2.2多碎石沥青混凝土(SAC) 多碎石沥青混凝土(SAC;)是由我国沙庆林院士于1988年提出的一种沥青 混凝土结构形式。其定义为;4.75mm以上的碎石含量占主要部分的密实级配沥 青混凝土。 SAC是在总结我国传统的工型和II型沥青混凝土的有缺点的基础上提出的。 我国传统的工型沥青混凝土空隙率为设计3-6%,因此耐久性好、透水性小,但表面构造深度较小;同时由于细集料试用较多,粗集料悬浮于沥青和细集料所组成 的密实体系中,因此混合料的稳定性随温度的增加下降明显,从而易出现车辙等 病害。 2.3大粒径沥青混凝土(LSAM) 根据以有的研究成果,LSAM的的典型特点是颗粒尺寸大、粗集料含量高、粗集料接触程度高和主骨架稳定性高。LSAM中粗集料的排列特征和级配对混合料 的体积特征有着较大的影响,甚至起着决定性的作用,也即粗集料间必须充分形 成石一石接触的骨架特征。对于LSAM的骨架特征有两个重要指标;骨架稳定度 和骨架接触度。 2.4SuperPAVE沥青混合料 SuperPAVE推荐的级配采用了0.45次方级配图,此级配图是以Fuller最大密 实度理论(n=0.45)为基础,即此图的对角线即为最大密实度线,级配曲线越靠 近对角线,混合料的密实度越大。为便于级配的选择和创新,SuperPAVE摒弃了 传统的对各个筛孔的通过率都严格控制的方法,而改为仅对关键筛孔(如公称最

沥青混合料目标配合比设计(SMA-13).

沥青SMA 混合料配合比设计(SMA-13) 一、基本情况 杭浦高速公路,拟采用改性沥青SMA-13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.《杭浦高速公路道路养护工程招标文件》 三、设计过程 1、原材料 本次室内目标配合比设计所用集料产地为湖州西园坞(辉绿岩)和闲林(石灰岩),沥青采用韩国SK 生产的SBS-改性沥青,外加剂为木质素纤维,密度为0.6g/cm 3表1 集料及沥青密度试验结果 ,掺量比例为沥青混合料总质量的0.3%,试验所用原材料均由委托方提供。各档集料、矿粉及SBS 改性沥青的密度试验结果见表1。

各档集料及矿粉的筛分结果见表2。 表2 各种矿料的筛分结果 2、混合料级配 根据委托要求,SMA-13型沥青混合料工程设计级配范围见表3。 表3 SMA-13沥青混合料工程设计级配范围 3、矿料配合比设计计算 根据各档集料的筛分结果,结合混合料级配要求,首先调试选出粗、中、细三个级配,根据工程经验确定三个级配的初始油石比为6.2%,然后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 )的质量百分率(%) 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075

表5 初试级配的沥青混合料性能指标分析结果 根据各组级配体积指标结果分析,结合以往工程经验选择级配3为设计级配,级配曲线见图1所示。 0.075 0.15 0.3 0.6 1.18 2.36 4.75 9.5 13.2 16 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 筛孔尺寸(mm) 图1 SMA-13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,采用三种油石比,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2.705,级配合成表观相对密度2.751。根据以下数据并确定最佳油石比为6.2%。

SMA13改性沥青混合料目标配合比设计报告

XXX路 SMA-13改性沥青混合料目标配合比设计报告

XXXX路 SMA-13改性沥青混合料目标配合比 设计报告 注意事项: 1.本报告未加盖检测单位报告专用章、缺页、添页或涂改均无效;无相关人员及签发人签字无效;未经检测单位许可复印无效; 2.对检测报告有异议者,请于收到报告之日起十五日向检测单位提出; 3.试验检测按国家标准、行业标准和企业标准执行,无标准的按双方协议执行。

XXXX检测中心设计报告

1.0 概述 受XXXX委托,XXXX检测中心承担了XXXX路工程上面层SMA-13型沥青混合料的目标配合比设计工作。本次改性沥青混合料SMA-13的目标配合比设计方法依据《公路沥青路面施工技术规》(JTG F40—2004)进行设计。 2.0 设计依据 上面层SMA-13改性沥青混合料目标配合比设计依据以下标准规、规程: 1、《公路沥青路面施工技术规》(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》(JTG E20-2011); 3.0 原材料试验 本次试验所用集料、矿粉、沥青均为委托方送样,各原材料规格及产地如下: 1、沥青:XXX产SBS改性沥青; 2、集料:XXX产玄武岩(碎石1:9.5~13.2mm、碎石2:4.75~9.5mm) 3、细集料:XXX产石灰岩(碎石4:0-2.36mm) 4、矿粉:XXX矿粉厂; 5、木质素纤维:XXX(用量为混合料总质量的0.35%)。 4、抗剥落剂:XXX(用量为沥青质量的0.35%) 沥青、矿粉、粗集料、细集料、纤维试验结果如表3.0-1至表3.0-5。

沥青混合料配合比设计方法

沥青混合料配合比设计 方法 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

嘉兴市春秋建设工程检测中心有限责任公司 CQ/Q040530-2003沥青混合料配合比设计方法 批准人: 状态: 持有人: 分发号: 2003年11月1日批准 2003年11月25日实施 地址:浙江省嘉兴市南湖经济开发区春园路 电话:、2600330 传真: 沥青混合料配合比设计方法 1.沥青混合料配合比设计基本原则 对于高速公路和一级公路沥青路面的上面和中面层的沥青混凝土混合料进行配合比设计时,应通过车辙试验机对抗车辙能力进行检验。在温度60℃、轮压条件下进行车辙试验的动稳定度,对高速公路不小于800次/㎜,对一级公路应不小于600次/㎜ 沥青碎石混合料的配合比设计应根据实践经验和马歇尔试验的结果,经过试拌试铺论证确定。 高速公路和一级公路的热拌沥青混合料的配合比设计应遵照下列步骤进行: ±%等三个沥青用量进行马歇尔试验,确定生产配合比的最佳沥青用量。 2.矿质混合料的配合组成设计

矿质混合料配合组成设计的目的,是选配一个具有足够密实度、并且有较高内摩阻力的矿质混合料。可以根据级配理论,计算出需要的矿质混合料的级配范围;但是为了应用已有的研究成果和实践经验,通常是采用规范推荐的矿质混合料级配范围来确定。按现行规范《沥青路面施工及验收规范》(GB500092—96)中规定,按下列步骤进行; 确定沥青混合料类型 沥青混合料的类型,根据道路等级、路面类型及所处的结构层位,按表2选定。确定矿质混合料的级配范围 根据已确定的沥青混合料类型,查阅规范推荐的矿质混合料级配范围表即可确定所需的级配范围。 矿质混合料配合比计算 沥青混合料类型表2

AC-20C沥青混凝土配合比计算书

双永高速公路B3合同段AC-20C下面层目标配合比报告 中交一公局厦门工程有限公司中心试验室 双永高速公路B3合同段工地试验室 二○一一年十月

沥青路面下面层AC-20C目标配合比报告 1、依据规范和要求 1.1、《双永高速路面设计图纸》; 1.2、《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004); 1.3、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000); 1.4、《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005); 2、混合料的类型及层位特点 2.1、沥青路面下面层混合料级配类型采用AC-20C型,属于中粒式密级配沥青混凝土。2.2、在路面结构温度分布中,下面层的温度最高,且下面层承受的剪应力最大,因此最容 易产生车辙病害;在兼顾水稳定性的同时,如何提高中面层抵抗车辙的能力,成为中面层配合比设计的重点。 3、原材料试验 优质的原材料是保证沥青混合料具有优良路用性能的先决条件,为了满足气候环境与交通对路用性能的要求,必须做好原材料的选择。该配合比通过测试沥青、粗集料、细集料和矿粉等材料的性能和技术指标来检测材料是否满足规范及设计图纸要求,从而完成原材料的选择。 3.1、沥青 采用上海春宇实业有限公司的SBS改性沥青(I-D级),所检各项指标均符合有关规范、规定要求,实测指标与技术要求见表1。 表1 SBS改性沥青(I-D级)试验指标与技术要求 3.2、集料 集料是沥青混合料的关键材料之一,其力学性能是决定混合料强度特性的最重要因素,它的颗粒形状不仅影响混合料的构架,也直接关系到混合料的抗车辙能力与抗疲劳性能等材

料特性,此外,集料与沥青的粘附等级对混合料强度的形成也起关键作用,因此选择优质的集料是沥青混合料具有优良路用性能的重要保证。 3.2.1粗、细集料 采用顺发石料场反击式破碎机生产的碎石,规格为:一号料:9.5-19mm、二号料:4.75-9.5mm、三号料:0-4.75mm;粗、细集料所检各项指标与技术要求见表2。 表2 粗、细集料的试验指标与技术要求 3.3、填料 沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等石料经磨细得到的矿粉,本项目采用龙岩市东元矿粉有限公司生产的矿粉,所检各项指标均符合规范及有关规定要求实测试验指标见表3: 表3 矿粉的试验指标与技术要求 3.4、抗剥落剂 用抗剥落剂可以增强沥青与集料的粘附性,从而保证沥青混合料具有较高的抗水损害性。本项目在矿粉中掺入20% 消石灰及0.3%重庆海木交通技术有限公司生产的AMR沥青抗剥落剂。并通过水煮法对其进行检验,粘附性有明显的改善。

AC-13沥青混合料目标配合比设计说明.

沥青混合料目标配合比设计说明 (AC-13 一.设计依据 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》(JTJ-052-2000; 3.《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005; 4.郑开建管办相关技术文件。 二.原材料 1.沥青。采用中海36-1沥青公司生产的AH-70重交沥青,其质量技术指标见表1。 沥青的技术指标 表1 试验项目单位技术要求试验结果 针入度(25℃, 0. 1mm 60~80 70 100g,5s 延度(5cm/min, cm ≥100150 15℃

延度(5cm/min, cm ≥2050.8 10℃ 软化点(环球法℃>46 48 密度(15℃g/cm3实测 1.010 溶解度sb(三氯 %>99.-- 乙烯 RTFOT后残留物质量损失%≤±0.80.05 针入度比P(25℃%≥6170 软化点增值(环球 ℃—-- 法 延度(10℃, cm ≥611.4 5cm/min 2.集料。采用河南禹州碎石厂生产的碎石,其中分为四档:1#料(10~16mm、2#料(4.75~13.2mm、3#料(2.36~4.75mm、4#料(<2.36mm,其质量技术指标见表2、表3。粗集料质量指标 表2 试验项目单位标准试验结果 视密度1#料g/cm3≥2.60 2.755

2#料g/cm3≥2.60 2.796 3#料g/cm3≥2.60 2.722 石料压碎值%≤2617.2 细长扁平颗粒 1#料%<15 7.8 含量 2#料%<15 8.0 对沥青的粘附 ≥5级5级 性 水洗法 1#料%≤10.2 <0.075mm含 量 2#料%≤10.6 3#料%≤10.8 细集料质量指标 表3 试验项目单位标准试验结果视密度g/cm3≥2.60 2.710

沥青混凝土配合比设计过程

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)。

沥青混合料配比设计

沥青公路混合料配合比设计

目录 一、摘要、引言 (1) 二、工程设计级配范围的确定 (1) 三、原材料选择与准备 (1) 四、矿料配合比设计 (3) 五、马歇尔试验 (3) 六、确定最佳沥青用量 (3) 七、配合比设计检验 (4) 八、工程应用实例 (4) 九、结束语 (5) 十、参考文献 (6)

摘要:本文结合沥青混凝土路面工程实例,论述了沥青混合料配合比设计中影响沥青路面使用品质的几点重要因素,包括工程设计级配范围的确定、原材料选择与准备、矿料配合比设计、马歇尔试验、确定最佳沥青用量、配合比设计检验。 关键词:沥青混合料;级配设计、原材料、马歇尔试验、配合比设计、最佳沥青用量 引言:随着经济的飞速发展,我国交通运输业特别是公路运输业显现出突飞猛进的态势,公路交通量越来越大,轴载迅速增长,车速不断提高,严重影响了沥青路面的使用质量,缩短了沥青路面的使用寿命;同时,沥青路面的病害现象(如泛油、裂缝、坑槽、局部沉陷、松散、车辙等)的普遍性和严重性,对路面的正常使用已构成了严重的威胁。这给沥青路面的使用性能提出了愈来愈高的要求,而影响沥青面层使用性能的关键是沥青混合料的设计。本文就结合工程实例对沥青混合料配合比设计进行探讨。 一、工程设计级配范围的确定 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。密级配沥青混合料是设计级配应根据公路等级、工程性质、气候条件、交通条件、材料品种等因素,通过对条件大体相当的工程使用情况进行调查研究后调整确定。夏季温度高、高温持续时间长,重载交通多的路段,宜选用粗型密级配沥青混合料(AC-C型),并取较高的设计空隙率。对冬季温度低、且低温持续时间长的地区,或者重载交通较少的路段,宜选用细型密级配沥青混合料(AC-F型),并取较低的设计空隙率。沥青混凝土面层集料的最大粒径宜从上层至下层逐渐增大。上层宜使用中粒式及细粒式,且上面层沥青混合料集料的最大粒径不宜超过层厚1/2,中、下面层集料的最大粒径不宜超过层厚的2/3。采用双层或三层式结构的沥青混凝土面层中应有一层及一层以上是Ⅰ型密级配沥青混凝土混合料,以防水下渗。若上面层采用Ⅱ型沥青混凝土,中面层应采用Ⅰ型沥青混凝土,AM型开级配沥青碎石不宜作面层,仅可做联结层。 二、原材料选择与准备 要保证沥青混合料的质量,必须对原材料进行严格的选择和检验,这也是在沥青混合料配合比设计前必不可少的一个重要环节。选择确定原材料应根据设计文件对路面结构和使用品质的要求,

沥青混合料配合比设计三阶段

沥青混合料配合比设计 沥青混合料配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段。 第一阶段——目标配比设计阶段:目的是确定已有矿料的配合比,并通过试验确定最佳沥青用量;第二阶段——生产配比设计阶段:目地是确定各热料仓矿料进入拌和室的比例.并检验确定最佳沥青用量; 第三阶段——生产配比验证阶段:目的是为随后的正式生产提供经验和数据。 1、目标配合比 目标配合比设计基本上是在试验室内完成的,是混合料组成设计的基础性工作,包括原材料试验、混合料组成设计试验和验证试验,在此基础上提出的配合比例称为目标配合比。具体设计步骤:(1)混合料类型与级配范围的确定 (2)原材料的选择与确定 (3)矿料级配选用 (4)进行马歇尔试验 (6)路用性能检验 (5)最佳沥青用量确定 2、生产配合比 生产配合比调整要结合拌和楼进行,目前生产中使用的拌和楼有两种类型,一类是连续式拌和楼,对于连续式拌和楼生产配合比调整只要调整到冷料仓的流量满足目标配合比要求,就可以加热拌料了,不需要进行生产配合比设计;另一类是间歇式拌和楼,要对集料进行加热、筛分,而后在各热料仓称重、回配,回配的比例,就是生产配合比。由于各热料仓矿料的配合比例,与目标配合比各矿料的配合比例会有所不同,就需要通过试验确定各热料仓矿料的配合比例,现场称二次级配。生产配合比调整的目的是在目标配合比的基础上,通过调整各冷料仓的流量使之符合设计合成级配要求,对间歇式拌和楼则还要确定出各热料仓矿料的配合比例。具体设计步骤: (1)冷料仓流量的调整 (2)确定各热料仓矿料配合比例 (3)确定沥青用量 3、生产配合比验证 目标配合比是在试验室完成的,生产配合比虽然启动了拌和楼,但没有正式拌料,生产标准配合比设计阶段需要正式拌料,并铺筑试验路。同时对配合比作进一步的调整,并最终将配合比确定下来,作为生产控制和质量检验的依据,此配合比称为生产标准配合比。生产标准配合比是主要解决两方 面的问题:确定拌和温度和进行混合料材料、性能分析。

浅析沥青混合料的技术性能和标准

2011年第8期(总第210期) 黑龙江交通科技 HEILONGJIANG JIAOTONG KEJI No.8,2011(Sum No.210) 浅析沥青混合料的技术性能和标准 攸立准 (衡水公路工程总公司) 摘 要:在工程实践中,会出现各项性能要求之间的矛盾情况,有时会顾此失彼,因此在设计和施工过程中要因地制宜,抓住主要矛盾,深入细致地对各项性能指标的影响因素按照工艺施工阶段进行质量控制。下面简要对沥青混合料的技术性质和标准进行阐述。关键词:沥青混合料;技术性质;标准;要求中图分类号:U416.217 文献标识码:C 文章编号:1008-3383(2011)08-0069-01 收稿日期:2011-04-28 1高温稳定性 1.1车辙的形成机理及影响因素 (1)失稳型车辙 这类车辙是由于沥青路面结构层在车轮荷载作用下,内部材料流动,产生横向位移而发生,通称集中在轮迹处。 (2)结构型车辙 这类车辙是由于路面结构在交通荷载作用下产生整体 永久变形而形成, 主要是由于路基变形传递到面层而产生。(3)磨耗型车辙 由于沥青路面结构顶层的材料在车轮磨耗和自然环境匀 速下持续不断的损失而形成。分析以上原因, 影响沥青路面车辙的因素主要有集料、结合料、混合料类型、荷载、环境等。此 外,压实方法会直接影响混合料的内部结构,从而产生车辙。1.2混合料稳定性的评价方法 影响沥青混合料高温稳定性的主要因素有沥青的用量、沥青的粘度、矿料的级配、矿料的尺寸、形状等。提高路面的高温稳定性,可采用提高沥青混合料的粘结力和内摩擦阻力的方法,增加粗骨料含量可以提高沥青混合料的内摩阻力。适当提高沥青材料的粘度,控制沥青与矿料比值,严格控制 沥青用量,均能改善沥青混合料的粘结力。这样可以增强沥 青混合料的高温稳定性。 1.3沥青路面车辙的防治措施 对于失稳型车辙,可以通过以下方法减缓:确保沥青混合料中含有较高的经过破碎的集料;集料中要含有足够的矿粉;大尺寸集料要具有较好的表面纹理和粗糙度;集料级配中要含有足够的粗颗粒;沥青结合料要有足够的粘度;集料颗粒表面的沥青膜要具有足够厚度,确保沥青与集料间的粘聚力。 对于结构型车辙通过以下方法可以减缓:确保基层设计满足工程实践要求;基层材料满足规范要求,含有较多经破碎的颗粒;混合料内含有足够的矿粉;基底应充分的压实,工后不产生附加压密;路基压实后应满足规范要求;磨耗型车辙可通过交通管制、改善混合料级配来防治。2低温抗裂性 沥青混合料随着温度的降低,变形能力下降。路面由于低温而收缩以及行车荷载的作用,在薄弱部位产生裂缝,从而影响道路的正常使用。因此,要求沥青混合料具有一定的低温抗裂性。 沥青混合料的低温裂缝是由混合料的低温脆化、低温缩裂和温度疲劳引起的。混合料的低温脆化是指其在低温条 件下, 变形能力降低;低温缩裂通常是由于材料本身的抗拉强度不足而造成的;对于温度疲劳,因温度循环而引起疲劳破坏。 沥青路面低温开裂受多种因素制约,就沥青材料选择和 沥青混合料设计而言,应注意以下几点:注意沥青的油源,在 严寒地区采用针入度较大, 粘度较低的沥青,但同时也应满足夏季的要求;选用温度敏感性小的沥青有利于减少沥青路面的温度裂缝;采用吸水率低的集料,粗集料的吸水率应小于2%;采用100%轧制碎石集料拌制沥青混合料;控制沥青用量在马歇尔最佳用量0.5%范围内对裂缝影响小,但同时也应保证高温稳定性;采用应力松弛性能好的聚合物改性沥 青;掺加纤维, 使用改性沥青。3耐久性 3.1沥青路面的水稳定性 经常会看到,路面在水损害后会出现松散、剥离、坑洞等病害,严重影响路面的使用。沥青路面的耐久性主要依靠沥青与集料之间的粘附程度,水和矿料的作用破坏了沥青与集料之间的粘附性,是影响沥青路面耐久性的主要因素之一。而影响沥青与集料间粘结力的因素包括沥青与集料表面的界面张力、沥青与集料的化学组成、沥青粘性、集料的表面构造、集料的空隙率、集料的清洁度及集料的含水量、集料与沥青拌和的温度。 3.2沥青路面的耐老化性 另一个影响沥青混合料耐久性的是热老化。沥青材料在拌和、摊铺、碾压过程中以及沥青路面的使用过程中都存在老化问题。老化过程可分为施工中的短期老化和道路使用中的长期老化。 (1)沥青短期老化 沥青短期老化可分为三个阶段。 ①运输和储存过程的老化。沥青从炼油厂到拌和厂的热态运输一般在170?左右,进入储油罐,温度有所降低。 调查资料表明,这一过程中沥青老化非常小 。②拌和过程的热老化。加热拌和过程中,沥青是在薄膜 状态下受到加热,比运输过程中的老化条件严酷的多。沥青混合料拌和后,沥青针入度降低到拌和前沥青针入度的 80% 85%。因此,拌和过程引起的沥青老化是严重的,是沥青短期老化的最主要阶段。 ③施工期的老化。沥青混合料运到施工现场摊铺、碾压完毕,降温至自然温度,这一过程中裹覆石料的沥青薄膜仍处于高温状态。沥青混合料在摊铺、碾压和降温期间,沥青热老化进一步发展。 (2)长期老化 混合料中的沥青长期老化是一个漫长而复杂的过程,具有如下特点。 ①沥青路面在使用早期针入度急剧变小,随后变化缓慢,大体发生在 1 4年之间。②沥青老化主要发生在路表与大气接触部分,在深度0.5cm 左右的沥青针入度降低幅度相当大。 ③沥青混合料的空隙率是影响沥青老化的主要原因。④当路面中的针入度减小到35 50之间时,路面容易产生开裂,针入度小于25时路面容易产生龟裂。4抗滑性 用于高等级公路沥青路面的沥青混合料,其表面应具有一定的抗滑性,才能保证汽车高速行驶的安全性。 沥青混合料路面的抗滑性与矿质集料为表面性质、混合料的级配组成以及沥青用量等因素有关。为提高路面抗滑性,配料时应特别注意矿料的耐磨光性,应选择硬质有棱角 的矿料。沥青用量对抗滑性影响也非常敏感, 沥青用量超过最佳用量的0.5%, 即可使抗滑系数明显降低。另外,含蜡量对沥青混合料行滑性有明显影响,我国 《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-93)的《重交通量道路路用石油沥青技术要求》提出,含蜡量应不大于3%,在沥青来源有困难时对下面层路面可放宽至4% 5%。 · 96·

Ac10沥青混凝土目标配合比

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=30:25:40:5 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。

AC-20沥青混合料目标配合比设计说明

AC-20沥青混合料目标配合比设计说明 该配合比是根据原材料的性能及混合料的技术要求进行计算,并经试验室试配、调整后确定,满足设计和施工要求。配合比设计中沥青采用韩国SK株式会生产的SK牌AH-70道路石油沥青,现将试验成果报告如下: 一、试验内容 1、原材料试验 对平度市黑羊山碎石场提供的石灰岩集料和大沽河砂进行筛分试验及表观密度、毛体积密度和吸水率等试验;对莱西望城谭格庄石粉加工厂的矿粉进行了亲水系数、筛分和表观相对密度试验;对韩国SK株式会生产的SK牌AH-70道路石油沥青进行了针入度、延度及软化点三大指标试验. 2、AC-20型沥青混合料组成设计试验 在规范要求AC-20型级配范围基础上,对设计级配曲线进行优化设计,通过马歇尔试验,确定最佳沥青用量。并对AC-20型沥青混凝土混合料目标配合比水稳定性检验。 二、试验说明 1、本次试验严格按照交通部颁发的《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)和《公路集料试验规程》(JTJ E42-2005); 2、在沥青混合料时间的成型过程中,沥青加热温度为158℃、矿料加热温度为180℃,沥青混合料拌和温度为160℃、击实温度为145℃。 3、沥青混合料最大相对密度采用真空法实测,沥青混合料马歇尔试件

毛体积密度采用表干法测定。 三、计算说明 1、合成矿料的有效相对密度γse γse=(100-P b)/(100/γt-P b/γb) 式中:γse——合成矿料的有效相对密度;本次试验矿料有效相对密度根 据真空法实测最大相对密度进行反算。 P b——试验采用的沥青用量(占混合料总量的百分数),%; γt——试验沥青用量条件下实测得到的最大相对密度,无量纲; γb——沥青的相对密度(25℃/25℃),无量纲。 2、矿料全体的合成毛体积相对密度r sb r sb=100/(P1/γ1+P2/γ2+…+P n/γn) 式中:P1、P2、…、P n——各种矿料成分的配合比,其和为100; γ1、γ2、…、γn——各种矿料相应的毛体积相对密度,矿粉以 表观相对密度代替。 3、试件的最大理论相对密度γt 本次试验该指标采用了理论密度仪实测。 4、矿料间隙率(VMA)(%) VMA=(1-γf / γsb×p s)×100 式中:γf——试件的毛体积相对密度,无量纲; p s——各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和,即 P S=100-P b,%; 5、试件的空隙率VV(%) VV=(1-r f /γt)×100 式中:γt——沥青混合料的最大理论相对密度,无量纲。 6、沥青饱和度VFA(%) VFA={(VMA-VV)/VMA}×100 7、集料吸收沥青含量P ba(%)

道路沥青混合料的种类与性质

第七章沥青混合料的组成设计 沥青混合料从颗粒均匀预涂沥青的沥青涂层碎石(coated stone)到沥青玛碲脂(mastic asphalt)其成分变化无穷。然而,沥青混合料大体上可以分为沥青混凝土(asphalt)和沥青碎石(macadam)两大类。 沥青混凝土与碎石的主要区别如下: ●沥青混凝土的集料级配一般由颗粒大致均匀的粗集料加上大量的细集料和很 少量的中等大小的集料组成。 ●沥青混凝土的强度与砂/填料/沥青成份的劲度即沥青砂浆有关;为了砂浆 要有足够的劲度,制造沥青混凝土时要用比较硬的沥青和含量高的填料;至于沥青碎石的强度,主要是依靠摩擦和集料颗粒间的机械互锁力,因此可以用较软等级的沥青。 ●由于沥青混凝土含的填料比例很大,也即是集料有大幅的表面积要用沥青裹 覆,因而沥青用量较高;而沥青碎石含细小的集料少,因此用以裹覆集料的沥青少量也够了;沥青碎石内的沥青主要功能是在压实时作为润滑剂和在使用过程中粘结着集料颗粒。 ●沥青混凝土的空隙率低,基本上不透水并且用予繁重交通的道路上非常耐 久;沥青碎石的空隙率相对较高而具透水性,并不如前者耐久。从沥青涂层碎石到沥青玛蹄脂各种沥青合料中,使用的沥青等级愈来愈硬,沥青、矿料和砂的含量增加,粗集料含量减少。 图7-1 各种沥青混合料的典型级配曲线

§7.1道路沥青混合料的种类与性质 7.1.1沥青混凝土 用不同粒径的碎石、天然砂、矿粉和沥青按一定比例以及最佳密实级配原则设计、在拌和机中热拌所得的混合料称沥青混凝土混合料。这种混合料的矿料部分应有严格的级配要求。它们经过压实后所得的材料具有规定的强度和孔隙率时称作沥青混凝土。沥青混凝土的强度和密实度是一般沥青混合料中最大的,但它们在常温或高温下都具有一定的塑性。沥青混凝土的高密实度使得它水稳性好,因此有较强的抗自然侵蚀能力,故寿命长、耐久性好,适合作为现代高速公路的柔性面层。从国外以及国内的工程实践来看,以沥青混凝土作为高等级公路或城市道路的路面材料已经相当普遍。 由于沥青混凝土的胶结料主要为沥青,沥青是一种对温度十分敏感的材料,这就导致了沥青混凝土的性质(主要为力学性能)受温度的影响十分突出(这也是沥青混合料最大的特点),如它们的劈裂强度随温度的变化可从零下温度的几兆帕到高温的零点几兆帕而不同。 沥青混凝土的分类从广义来说,可包括沥青玛碲脂(MA)、热压式沥青混凝土(HRA)、传统的密级配沥青混凝土(HMA)、多空隙沥青混凝土(PA)、沥青玛碲脂碎石(SMA)以及其它新型的沥青混凝土。 传统沥青混凝土、SMA和多空隙沥青混凝土典型级配曲线的比较见下图: 图7-2 三种典型混凝土级配比较 上图中,曲线1为传统沥青混凝土,孔隙率3%;曲线2为SMA,孔隙率3%;曲线3为多孔沥青混凝土、孔隙率20%。就孔隙率而言,当马歇尔设计孔隙率小于4%(或路面实际孔隙率小于8%)时,它已形成较为密实的结构,水不易进入沥青混凝土,整个结构的耐久性较好;或者路面实际孔隙率大于15%

AC-13沥青混合料配合比设计模板

控制编号:TJSZ—512—02 报告编号:2005—LQ0752 委托协议编号:2005—LQ0752 报告总页数:12 二赛一级公路二合同AC—13型改性 沥青混合料目标配合比设计报告 (GTM配合比设计方法) 委托单位:路桥集团一局内蒙古二赛项目二合同 天津市市政工程质量检测中心站 报告日期:2005年07月27日

报告批准: 报告审核: 负责人及报告编写: 参加人员: 注意事项:1.本报告无质检报告专用章无效。 2.报告涂改作废。 3.本报告结果只对来样负责。 地址:天津市河西区平山道39号邮编:300074 电话:(022)23351120

1. 任务来源 受路桥集团一局内蒙古二赛项目二合同委托,进行二赛一级公路二合同表面层AC-13型改性沥青混合料目标配合比设计。 2. 依据主要技术规范、试验规程 JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》 JTJ052—2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》 JTJ058—2000《公路工程集料试验规程》 3. 原材料性质分析 二赛一级公路二合同表面层采用AC-13型改性沥青混合料。各原材料产地为:内蒙朱日和石料厂产玄武岩粗集料,朱日和石料厂产机制砂、天然砂,苏尼特右旗碱矿产石灰岩矿粉及生石灰粉;盘锦中油辽河沥青有限公司产SBS改性沥青。试验样品由委托方提供。 3.1 沥青 对石油沥青按JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求进行了规定项目的试验检测。试验检测结果见表1。检测结果表明该SBS改性沥青样品符合I-C级沥青技术要求。

3.2 矿料 沥青混合料中的矿料包括粗集料、细集料及矿粉和生石灰。 3.2.1 粗集料 粗集料规格为10mm~15mm、5mm~10mm、3mm~5mm,试验项目及试验结果见表2。试验结果表明,粗集料各项指标均符合JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》关于高速公路及一级公路沥青混合料用粗集料的技术要求。 3.2.2 细集料 细集料采用机制砂和天然砂,试验项目及试验结果见表3。试验结果表明,细集料各项指标符合JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》关于高速公路及一级公路沥青混合料用细集料的技术要求。

沥青混合料力学性能指标2

10.2 沥青路面材料的力学特性与温度稳定性——这三个你仔细看一下吧 10.2.1 沥青混合料的强度特性 表征沥青混合料力学强度的参数是:抗压强度、抗剪强度和抗拉(包括抗弯拉)强度。一般沥青混合料均具有较高的抗压强度,而抗剪和抗拉强度则较低。因此,沥青路面的损坏,往往是由拉裂或滑移开始而逐渐扩展。 1、抗剪强度(shearing strength) 沥青混合料的剪切破坏可按摩尔一库仑原理进行分析。材料在外力作用下如不产生剪切破坏,则应具备下列条件: τmax< σ tg φ+c (2-4) 式中:τmax — 在外荷载作用下,某一点所产生最大的剪应力; σ — 在外荷载作用下,在同一剪切面上的正应力; c — 材料的粘结力; φ — 材料的内摩阻角; 在沥青路面的最不利位置取一单元体,设其三个方向的主应力为σ1、σ2和σ3,且σ1>σ2>σ3。由于单元体中最不利的剪切条件取决于σ1和σ3,故仅根据σ1和σ3分析单元体的应力状况。图2-17为单元体应力状况的摩尔圆。 图2-17 应力状况摩尔圆图 图2-18 三轴剪切实验装置 1-压力环;2-活塞;3-出水口;4-保温罩;5-进水口;6-接压力盒;7-试件;8-接水银压力计 从图2-17可得: ()φσστcos 2131-= (2-5) ()φφφσσσ2231sin cos 21tg c -+= (2-6)

将式(2-5)、(2-6)代人式(2-4)得: ()()[]c ≤+--φσσσσφsin cos 213131 (2-7a ) ()c tg ≤--φτσφτmax max cos (2-7b) 式(2-7a)或(2-7b)为沥青路面材料强度的判别式。 式左端称为活动剪应力,当活动剪应力等于粘结力c 时,材料处于极限平衡,若大于粘结力c ,材料出现塑性变形。 根据式(2-7a)或(2-7b)可求得沥青路面材料应具有的c 和Φ值。 c 和Φ值可通过三轴剪切试验取得。三轴剪切试验的装置如图2-18所示。 三轴剪切试验所用试件的直径应大于矿料最大粒径的4倍,试件的高与直径之比应大于 2。矿料最大粒径小于25cm 时,试件直径为10cm ,高为20m 。试验时,将一组试件分别在不同侧压力下以一定加荷速度施加垂直压力,直至试件破坏。此时测得的最大垂直压力,即为沥青混合料的最大主应力σ1 ,侧压力即为最小主应力σ3(σ1=σ3)。根据各试件的侧压力和最大垂直压力给出相应的摩尔圆,这些圆的公切线称为摩尔包线,切线与τ轴相交的截距即为粘结力,切线的斜率即为内摩阻角Φ(见图2-19)。 由于温度对沥青混合料的抗剪强度有很大的影响,故试件应在高温条件(65℃或50℃)下进行测试。 粘结力c 和内摩阻角Φ值,也可根据无侧限抗压和轴向拉伸试验取得的抗压强度和抗拉强度来计算: 抗压强度 ??? ??+=242φπctg R (2-8) 抗拉强度 ??? ??+= 242φπtg c r (2-9) 从式(2-8)或(2-9)可得: ??? ??+-=r R r R -1sin φ (2-10) Rr c 5.0= (2-11)

沥青混合料配合比设计三阶段

沥青混合料配合比设计三 阶段 The latest revision on November 22, 2020

沥青混合料配合比设计 沥青混合料配合比设计包括目标配合比设计、生产配合比设计和生产配合比验证三个阶段。 第一阶段——目标配比设计阶段:目的是确定已有矿料的配合比,并通过试验确定最佳沥青用量;第二阶段——生产配比设计阶段:目地是确定各热料仓矿料进入拌和室的比例.并检验确定最佳沥青用量; 第三阶段——生产配比验证阶段:目的是为随后的正式生产提供经验和数据。 1、目标配合比 目标配合比设计基本上是在试验室内完成的,是混合料组成设计的基础性工作,包括原材料试验、混合料组成设计试验和验证试验,在此基础上提出的配合比例称为目标配合比。具体设计步骤: (1)混合料类型与级配范围的确定 (2)原材料的选择与确定 (3)矿料级配选用 (4)进行马歇尔试验 (6)路用性能检验 (5)最佳沥青用量确定 2、生产配合比 生产配合比调整要结合拌和楼进行,目前生产中使用的拌和楼有两种类型,一类是连续式拌和楼,对于连续式拌和楼生产配合比调整只要调整到冷料仓的流量满足目标配合比要求,就可以加热拌料了,不需要进行生产配合比设计;另一类是间歇式拌和楼,要对集料进行加热、筛分,而后在各热料仓称重、回配,回配的比例,就是生产配合比。由于各热料仓矿料的配合比例,与目标配合比各矿料的配合比例会有所不同,就需要通过试验确定各热料仓矿料的配合比例,现场称二次级配。生产配合比调整的目的是在目标配合比的基础上,通过调整各冷料仓的流量使之符合设计合成级配要求,对间歇式拌和楼则还要确定出各热料仓矿料的配合比例。具体设计步骤:(1)冷料仓流量的调整 (2)确定各热料仓矿料配合比例 (3)确定沥青用量 3、生产配合比验证 目标配合比是在试验室完成的,生产配合比虽然启动了拌和楼,但没有正式拌料,生产标准配合比设计阶段需要正式拌料,并铺筑试验路。同时对配合比作进一步的调整,并最终将配合比确定下来,作为生产控制和质量检验的依据,此配合比称为生产标准配合比。生产标准配合比是主要解决两方面的问题:确定拌和温度和进行混合料材料、性能分析。

沥青混合料的特性指标1

沥青混合料的特性 虽然沥青混合料中单个材料的性能对混合料的性能起十分重要的作用,但是,由于沥青混合料中沥青和集料组成统一的系统,其组合特性对沥青混合料的性能影响更大。沥青混合料性能指标包括永久变形、疲劳开裂、低温开裂、应力—应变特性、强度特性。 1.永久变形 永久变形是在重复荷载的作用下路面塑性变形的累积,它是一种不可恢复的变形。轮迹线上的变形一般认为主要有两个原因: 一是作用在土基、底基层、基层和沥青表面层的重复应力较大,虽然面层材料对减少这种类型的车辙起着很重要的作用,但一般认为路面车辙是路面的一种结构组合问题,对于路面面层很薄的结构层车辙较为严重,主要是因为面层太薄而导致,作用在路基顶面的应力较大;对于路面结构在水的作用下土基较为软弱的情况,主要是由于土基的累积变形而引起。路面软化产生的车辙见图9-7。 二是路面面层在重复荷载的作用下的累积变形,这种累积变形是由于沥青面层抵抗重复荷载的抗剪强度较小,一般这种车辙是由于沥青面层的强度太弱。路面的永久变形是由于面层和土基两个原因总和引起。沥青软化产生的车辙见图9-8。 沥青路面的车辙主要是因为在荷载的作用下产生的很小但不可恢复的永久变形累积引起的。沥青混合料的剪切应力将导致垂直变形和侧向流动,当荷载作用足够的次数以后,路面的累积永久变形不断增加,车辙就出现。路面出现车辙以后,由于在辙槽内的水将导致水溅或结冰而影响行车安全。 当沥青稠度低、加载时间长或温度较高时,沥青混合料表现为弹—粘一塑性体,应力重复作用下将会出现较大数量的累积变形。 对沥青混合料永久变形特性的研究,可利用静态蠕变(单轴受压)试验或重复三轴压缩试验进行。前一种试验较简单,而后一种试验同实际受力状况相符,但二者所得到的累积应变一时间关系的规律基本一致,因为重复应力下塑性应变的逐步累积实质上也是一种蠕变现象。 密实型沥青碎石混合料经受重复三轴试验的结果表明,塑性应变量承重复作用次数而增加,温度越高,塑性应变累积量越大。许多试验结果表明,在同一

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