热拌沥青混合料确定最佳沥青用量或油石比作业指导书.doc

热拌沥青混合料确定最佳沥青用量或油石比作业指导书热拌沥青混合料确定最佳沥青用量或油石比作业指导书B.6.1 按图 B.6.1 的方法，以油石比或沥青用量为横坐标，以马歇尔试验的各项指标为纵坐标，将试验结果点入图中，连成圆滑的曲线。确定均符合本规范规定的沥青混合料技术标准的沥青用量范围 OACminOACmax。选择的沥青用量范围必须涵盖设计空隙率的全部范围，并尽可能涵盖沥青饱和度的要求范围，并使密度及稳定度曲线出现峰值。如果没有函盖设计空隙率的全部范围，试验必须扩大沥青用量范围重新进行。注：绘制曲线时含 VMA 指标，且应为下凹型曲线，但确定OACminOACmax时不包括 VMA。B.6.2 根据试验曲线的走势，按下列方法确定沥青混合料的最佳沥青用量 OAC1。B.6.2.1 在曲线图 B.6.1 上求取相应于密度最大值、稳定度最大值、目标空隙率(或中值)、沥青饱和度范围的中值的沥青用量 a1、a2、a3、a4。按式 B.6.2.1 取平均值作为OAC1。OAC1= (a1十 a2十 a3十 a4)/4 (B.6.2.1)B.6.2.2 如果在所选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围，按式(B.6.2-2)求取 3 者的平均值作为OAC1。OAC1= (a1十 a2十 a3)/3 (B.6.2.2)B.6.2.3 对所选择试验的沥青用量范围，密度或稳定度没有出现峰值(最大值经常在曲线的两端)时，可直接以目标空隙率所对应的沥青用量 a3作为 OAC1，但 OAC1必须介于OACminOACmax的范围内。否则应重新进行配合比设计。B.6.3 以各项指标均符合技术标准(不含 VMA)的沥青用量范围 OACminOACmax的中值作为 OAC2。OAC2=(OACmin十 OACmax)/2 (B.6.3)B.6.4 通常情况下取 OAC1及 OAC2的中值作为计算的最佳沥青用量 OAC。OAC=(OAC1十 OAC2)/2 (B.6.4)B.6.5 按 B.6.4 计算的最佳油石比 OAC，从图 B.6.1 中得出所对应的空隙率和 VMA 值，检验是否能满足本规范表 5.3.4或表 5.3.5 关于最小 VMA 值的要求。OAC 宜位于 VMA 凹形曲线最小值的贫油一侧。当空隙率不是整数时，最小 VMA 按内插法确定，并将其画入图 B.6.1 中。B.6.5 检查图 B.6.1 中相应于此 OAC 的各项指标是否均符合马歇尔试验技术标准。B.6.6 根据实践经验和公路等级、气候条件、交通情况，调整确定最佳沥青用量 OAC。B.6.6.1 调查当地各项条件相接近的工程的沥青用量及使用效果，论证适宜的最佳沥青用量。检查计算得到的最佳沥青用量是否相近，如相差甚远，应查明原因，必要时重新调整级配，进行配合比设计。B.6.6.2 对炎热地区公路以及高速公路、一级公路的重载交通路段，山区公路的长大坡度路段，预计有可能产生较大车辙时，宜在空隙率符合要求的范围内将计算的最佳沥青用量减小 0.10.5作为设计沥青用量。此时，除空隙率外的其他指标可能会超出马歇尔试验配合比设计技术标准，配合比设计报告或设计文件必须予以说明。但配合比设计报告必须要求采用重型轮胎压路机和振动压路机组合等方式加强碾压，以使施工后路面的空隙率达到未调整前的原最佳沥青用量时的水平，且渗水系数符合要求。如果试验段试拌试铺达不到此要求时，宜调整所减小的沥青用量的幅度。B.6.6.3 对寒区公路、旅游公路、交通量很少的公路，最佳沥青用量可以在 OAC 的基础上增加 0.10.3，以适当减小设计空隙率，但不得降低压实度要求。图 B.6.1 马歇尔试验结果示例注:图中a1=4.2%,a2=4.25%,a3=4.8%,a4=4.7%OAC1=4.49(由 4 个平2.202.242.282.322.362.403.54.04.55.05.5毛体积密度 (g/cm3)a1681012143.54.04.55.05.5稳定度 （kN）02468103.54.04.55.05.5空隙率 （）a3123453.54.04.55.05.5流值 （dmm）13.014.015.016.017.018.019.03.54.04.55.05.5VMA （）3040506070803.54.04.55.05.5油石比 （）VFA （）a43.54.04.55.05.5油石比 （）密度空隙率稳定度流值VMAVFAOACminOACmaxOAC2a2油石比 ()OAC均值确定),OACmin=4.3，OACmax=5.3，OAC2=4.8，OAC=4.64。此例中相对于空隙率 4的油石比为 4.6B.6.7 按式(B.6.7-1)及(B.6.7-2)计算沥青结合料被集料吸收的比例及有效沥青含量。(B.6.7-1)(B.6.7-2)式中：Pba沥青混合料中被集料吸收的沥青结合料比例，Pbe沥青混合料中的有效沥青用量，se集料的有效相对密度，按式(B.5.6.1)计算，无量纲；sb材料的合成毛体积相对密度，按式(B.5.3)求取，无量纲；b沥青的相对密度(25/25) ，无量纲；Pb沥青含量，；100 b sbsesbse baPsba bbePPPP100Ps各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和，即 Ps =100-Pb，。注：如果需要，可按式(B.6.7-3)及(B.6.7-4)计算有效沥青的体积百分率 Vb及矿料的体积百分率 Vg。(B.6.7-3)Vg=100-(VbeVV) (B.6.7-4)B.6.8 检验最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度B.6.8.1 按式 B.6.8.1 计算沥青混合料的粉胶比，宜符合0.61.6 的要求。对常用的公称最大粒径为 13.2mm19mm的密级配沥青混合料，粉胶比宜控制在 0.81.2 范围内。(B.6.8.1)式中：FB粉胶比，沥青混合料的矿料中 0.075mm 通过率与有效沥青含量的比值，无量纲；bePPFB075.0bbef bePVP0.075矿料级配中 0.075mm 的通过率(水洗法)，；Pbe有效沥青含量，。B.6.8.2 按式 B.6.8.2 的方法计算集料的比表面，按式 B.6.8.3 估算沥青混合料的沥青膜有效厚度。各种集料粒径的表面积系数按表 B.6.8 采用。SA=(Pi×FAI) (B.6.8.2)(B.6.8.3)式中：SA集料的比表面积，m2/kg。Pi各种粒径的通过百分率，；FAi相应于各种粒径的集料的表面积系数，如表 B.6.8 所列；DA沥青膜有效厚度，m；Pbe有效沥青含量，；b沥青的相对密度(25/25) ，无量纲。注：各种公称最大粒径混合料中大于 4.75mm 尺寸集料的表面积系数 FA 均取 0.0041，且只计算一次，4.75mm 以下部分的 FAi如表 B.6.8 示例。该例的 SA6.60 m2/kg。若混合料的有效沥青含量为 4.65，沥青的相对密度 1.03，则沥10SAPDA bbe 青膜厚度为 DA=4.65/1.03/6.60×106.83m。表 B.6.8 集料的表面积系数计算示例筛孔尺寸(mm)191613.29.54.752.361.180.6 0.30.150.075表面积系数FAi0.0041 0.00410.00820.01640.02870.06140.12290.3277通过百分率Pi(%)1009285 76 60 42 32 23 16 126集料比表面总和 SA(m2/kg)比表面FAi×Pi (m2/kg)0.41 0.250.340.520.660.981.471.976.60