沥青混合料配合比设计及检测.ppt

沥青混合料配合比设计及检测 冉 龙 飞 重 庆 交 通 大 学 重庆市交通委员会质监站 重庆市公路工程质量检测中心 学 习 目 的 能够运用马歇尔方法进行沥青混合料目标配合比设计 了解沥青混合料Superpave设计方法 掌握沥青混合料常规检测方法 熟悉市政工程沥青面层施工及质量验收标准 沥青混合料分类 热拌沥青混合料种类 沥青混合料配合比设计 配合比设计方法：规范采用马歇尔试验配合比设计方法，适用于密级配沥青混凝土及沥青稳定碎石混合料。 三个阶段：目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证。 小结：沥青混合料配合比设计－目标配合比设计 1．矿质混合料的配合组成设计 1）确定沥青混合料类型 2）确定矿质混合料的级配范围 3）矿质混合料配合比设计：（1）组成材料的原始数据测定；（2）计算组成材料的配合比（图解法或试算法）；（3）调整配合比。 2．确定沥青混合料的最佳沥青用量（OAC） 1）制备试样 2）测定物理指标：毛体积相对密度等，计算空隙率、沥青饱和度等 3）测定力学指标：马歇尔稳定度、流值 4）确定最佳沥青用量：（1）绘制沥青用量与物理—力学指标关系图，确定OACmin～OACmax；（2）确定OAC1；（3）确定OAC2；（4）确定OAC （5）（6）检验OAC；（7）调整确定OAC； （8） （9） 5）配合比设计检验：（1）各种使用性能的检验，（2）高温稳定性检验，（3）水稳定性检验，（4）低温抗裂性能检验，（5）渗水系数检验 沥青混合料配合比设计例题 [题目] 试设计某高速公路沥青混凝土路面用沥青混合料的配合比组成。 [原始资料] 1．该高速公路沥青路面为三层式结构的上面层； 2．气候条件：最高月平均气温为31℃，最低月平均气温为－8℃，年降水量为1500mm； 3．材料性能 （1）沥青材料：可供应50号、70号和90号的道路石油沥青，经检验技术性能均符合要求。（2）矿质材料：碎石和石屑，石灰石轧制碎石，饱水抗压强度120ＭPa，洛杉矶磨耗率12%、粘附性（水煮法）5级，视密度2700kg/m3。砂：洁净海砂，细度模数属中砂，含泥量及泥块量均＜1%，视密度2650kg/m3。矿粉：石灰石磨石粉，粒度范围符合技术要求，无团粒结块，视密度2580kg/m3。 [设计要求] 1．根据道路等级、路面类型和结构层位确定沥青混凝土的矿质混合料的级配范围。根据现有各种矿质材料的筛析结果，用图解法确定各种矿质材料的配合比。 2．根据选定的矿质混合料类型相应的沥青用量范围，通过马歇尔试验，确定最佳沥青用量。 3．根据高速公路用沥青混合料要求，对矿质混合料的级配进行调整，沥青用量按水稳定性检验和抗车辙能力校核。 1）确定沥青混合料类型：由题给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，按下表选用传统的细粒式（AC-13）沥青混凝土混合料。 2）确定矿质混合料的级配范围 细粒式沥青混凝土AC-13的矿质混合料级配范围如下表 3）矿质混合料配合比计算① 组成材料筛析试验 ②组成材料配合比计算碎石：石屑：砂：矿粉=37%：38%：17%：8% 计算合成级配并调整配合比 将计算得合成级配绘于级配范围图中（横坐标㏒d） ③ 调整配合比 由于高速公路交通量大，轴载重，为使沥青混合料具有较高的高温稳定性，合成级配曲线应偏向级配曲线范围的下限，为此应调整配合比。 经过组成配合比的调整，各种材料用量为 碎石：石屑：砂：矿粉=43%：35%：15%：7%。此计算结果如上表中括号内数字。并将合成级配绘于上图中，由图中可看出，调整后的合成级配曲线为一光滑平顺接近级配曲线下限的曲线。 2．最佳沥青用量确定 1）试件成型 根据当地气候条件属于1-4夏炎热冬温区，采用70号沥青。 以预估沥青用量为中值，采用0.5%间隔变化，与前计算的矿质混合料配合比制备5组试件，按规定每面各击实75次的方法成型。 2）马歇尔试验 ① 物理指标测定－成型试件后， 经24h测定毛体积密度、空隙率、矿料间隙率、沥饱和度等物理指标。 ② 力学指标测定 在60℃温度下测定其马歇尔稳定度和流值，将试验结果和规范要求的各项指标技术标准列于下表 3）马歇尔试验结果分析 ① 绘制沥青用量与物理—力学指标关系图 ② 确定沥青用量初始值OAC1 从上图得， 相应于稳定度最大值的沥青用量a1=5.4%， 相应于密度最大值的沥青用量a2=6.0%， 相应于规定空隙率范围的中值的沥青用量a3=5.1%， 相应于沥青饱和度范围的中值的沥青用量a4=4.9%。 OAC1=（a1+a2+a3+a4）/4 =（5.4%+6.0%+5.1%+4.9%）/4=5.35% ③ 确定沥青用量初始值OAC2 由上图得