eAAA沥青混合料配合比设计.ppt
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1、eAAA沥青混合料配合比设计 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望沥青混合料配合比设计三个阶段目标配合比设计阶段目标配合比设计阶段n(优选材料、矿料级配、最佳OAC,供拌和机确定冷料仓的供货比例、进料速度及试拌使用)n 生产配合比设计阶段生产配合比设计阶段n(确定各热料仓的配合比,供拌和机控制室使用)n生产配合比检验阶段生产配合比检验阶段n(通过试拌试铺,确定施工温度;机械组合;施工工艺;虚铺系数;生产用标准配合比和最佳油石比;建立钻芯法与核子仪的检测密
2、度的相关性。)。)。)。)n确定级配允许波动范围确定级配允许波动范围JTG F40-2004 JTG F40-2004 矿料级配范围的三层含义矿料级配范围的三层含义 第一第一第一第一 是规范规定的级配范围是规范规定的级配范围是规范规定的级配范围是规范规定的级配范围n n是是最最基基本本的的要要求求。必必须须兼兼顾顾全全国国各各种种不不同同情情况况,由由于于它它适适用用于于全全国国,适适用用于于不不同同等等级级、不不同同气气候候条条件件、不不同同交交通通条条件件、不不同同层层次次的的各各自自情情况况,所所以以这这个个范范围围必必然然只只能能规规定定的的很很宽宽。这这样样给给设设计计单单位和建设单
3、位有充分选择级配的自由。位和建设单位有充分选择级配的自由。第二第二第二第二 工程设计矿料级配范围工程设计矿料级配范围工程设计矿料级配范围工程设计矿料级配范围n n针针对对具具体体工工程程,气气候候条条件件、交交通通条条件件,公公路路等等级级,已建公路的成功经验调整。已建公路的成功经验调整。第三第三第三第三 施工单位施工质量检验时允许的级配波动范围。施工单位施工质量检验时允许的级配波动范围。施工单位施工质量检验时允许的级配波动范围。施工单位施工质量检验时允许的级配波动范围。n密级配沥青混合料马歇尔配合比设计调整工程设计级配范围的原则调整工程设计级配范围的原则首先规范确定采用粗型首先规范确定采用粗
4、型(G型型)或细型或细型(F型型)的混合料。对夏季温的混合料。对夏季温度高、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,并取较高的设计空隙率。对冬季温度低、且低配沥青混合料,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,并取较低的设计空隙密级配沥青混合料,并取较低的设计空隙为确保高温抗车辙能力,同时兼顾低温抗裂性能的需要。配合为确保高温抗车辙能力,同时兼顾低温抗裂性能的需要。配合比设计时宜适当减少公称最大
5、粒径附近的粗集料用量,减少细比设计时宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量,减少细粉的用量,使中等粒径集料较多,形成平坦的粉的用量,使中等粒径集料较多,形成平坦的S型级配曲线。型级配曲线。确定工程设计级配范围时应考虑不同层位的功能需要,经组合确定工程设计级配范围时应考虑不同层位的功能需要,经组合设计的沥青路面应能满足耐久、稳定、密水、抗滑等要求设计的沥青路面应能满足耐久、稳定、密水、抗滑等要求根据公路等级和施工设备的控制水平,确定的工程设计级配范根据公路等级和施工设备的控制水平,确定的工程设计级配范围应比规范级配范围窄,其中围应比规范级配范围窄,其中4.75mm和和2.36mm通过率的上通过率
6、的上下限差值宜小于下限差值宜小于12%。沥青混合料的配合比设计应充分考虑施工性能,使沥青混合料容沥青混合料的配合比设计应充分考虑施工性能,使沥青混合料容易摊铺和压实,避免造成严重的离析。易摊铺和压实,避免造成严重的离析。密级配沥青混凝土混合料矿料级配范围密级配沥青混凝土混合料矿料级配范围密级配沥青混凝土混合料矿料级配范围密级配沥青混凝土混合料矿料级配范围级级配配类类型型通通过过下列下列筛筛孔孔(mm)(mm)的的质质量百分率量百分率()31.531.526.526.51919161613.213.29.59.54.754.752.362.361.181.180.60.60.30.30.150.
7、150.0750.075粗粒式粗粒式 AC-25AC-2510010090-10090-100 78-9078-90 68-8068-80 61-7361-73 50-6250-62 34-4634-46 25-3525-35 18-2718-27 13-2113-218-168-165-125-123-73-7中粒式中粒式AC-20AC-2010010090-10090-100 78-9078-90 68-8068-80 58-7058-70 40-5040-50 28-3828-38 20-2920-29 15-2215-22 10-1710-176-136-134-84-8AC-16AC
8、-1610010090-10090-100 80-9080-90 66-7866-78 46-5846-58 34-4434-44 22-3222-32 16-2416-24 11-1911-197-147-144-84-8细细粒式粒式AC-13AC-1310010090-10090-100 74-8574-85 50-6250-62 36-4636-46 24-3424-34 18-2618-26 12-2012-208-158-154-84-8AC-10AC-1010010090-10090-100 56-6856-68 40-5040-50 28-3828-38 19-2919-29 1
9、2-2012-206-146-144-84-8砂粒式砂粒式 AC-5AC-510010090-10090-100 55-6755-67 35-4735-47 22-3422-34 15-2415-249-179-176-106-10马歇尔配合比设计步骤马歇尔配合比设计步骤n1.1.确定混合料类型,结合规范级配,调整工程设确定混合料类型,结合规范级配,调整工程设计级配范围;计级配范围;n2.2.原材料的选择,试验原材料的选择,试验;n当单一规格集料的质量指标达不到技术要求时,按照集料配合比计算的质量指标符合要求时,工程上允许使用。对受热易变质的集料,宜采用经拌和楼烘干后的集料进行检验。n3 3在
10、工程设计级配范围内调整在工程设计级配范围内调整1313不同的矿料级配;不同的矿料级配;n使包括0.075mm、2.36mm、4.75mm筛孔在内的较多筛孔的通过率分别位于设计级配范围的上方、中值及下方。混合料中天然砂的用量通常不宜超过集料总量的20%。马歇尔配合比设计步骤马歇尔配合比设计步骤n4.4.初选初选5 5组油石比,对组油石比,对1313不同的级配分别进行马歇不同的级配分别进行马歇尔试验;尔试验;n拌和温度、击实温度n5.5.测定体积指标、马歇尔稳定度、流值,调整最佳测定体积指标、马歇尔稳定度、流值,调整最佳油石比油石比OACOAC;n6.6.分析比较,确定分析比较,确定1 1组级配及
11、最佳组级配及最佳OACOAC;n7.7.进行配合比检验:进行配合比检验:n抗高温性-车辙试验(T 0719)n抗低温性-弯曲试验(T 0715)n水稳定性浸水马歇尔(T 0709)n 冻融劈裂试验(T 0729)n渗水检验渗水试验(T 073)马歇尔配合比设计流程图最佳油石比最佳油石比OACOAC的确定的确定沥青混合料配合比验证1 1抗高温性抗高温性-车辙试验(车辙试验(T 0719T 0719)在试验温度为60、轮压0.7MPa条件下进行车辙试验的动稳定度.2 2抗低温性抗低温性-弯曲试验(弯曲试验(T 0715T 0715)对热拌沥青混合料在试验温度-10、加载速率50mm/min的条件下
12、进行弯曲试验,测定破坏强度、破坏应变、破坏劲度模量,并根据应力应变曲线的形状,综合评价沥青混合料的低温抗裂性能。3 3水稳定性水稳定性浸水马歇尔(浸水马歇尔(T 0709T 0709)冻融劈裂试验(冻融劈裂试验(T 0729T 0729)在规定的试验条件下进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验以检验沥青混合料的水稳定性。达不到要求时必须掺加消石灰、水泥或相应的抗剥落措施。4 4渗水检验渗水检验渗水试验(渗水试验(T 073T 073)利用轮碾机成型的车辙试件进行渗水试验气候分区气候分区1-3夏炎热冬冷2-2夏炎冬寒2-3夏炎冬冷七月份平均七月份平均最高气温最高气温30(20-30)年极端年极端最低气
13、温最低气温(-21.5-9.0)(-37.0-21.5)(-21.5-9.0)地名地名运城地区各县运城地区各县(市市)临汾地区:临汾地区:候马市、曲沃县、翼城县、襄汾县、浮山县(除寨圪塔乡)、古县、霍州市、洪洞县(堤村乡、马牧乡、万安镇、龙马乡、白石乡及河东各乡镇)、临汾市(吴村镇、土门镇、魏村镇、果村场乡、刘村镇小榆乡、泊庄乡、龙祠乡、金殿镇及河东各乡镇)大同市各县大同市各县(市市)朔州市各县朔州市各县(市市)忻州地区各县忻州地区各县(市市)太原市各县太原市各县(市市)吕梁地区各县吕梁地区各县(市市)晋中地区各县晋中地区各县(市市)长治市:长治市:武乡县、沁县、沁源县、襄垣县、黎城县、潞城县
14、、屯留县城区、效区、长子县、长治县、平顺县(东青北乡、北社乡、苗庄镇、羊井底乡)、壶关县(辛村乡、集店乡、城关镇、东崇贤乡、晋庄镇、五龙山乡、西川底乡、黄家川乡、黄山乡、固村乡、店上镇、东柏林乡、百尺镇、常行乡、东井岭乡)晋城市:晋城市:沁水县(王必乡、郑庄乡、苏庄乡、必底乡、端氏镇、胡底乡、樊庄乡、固县乡、十里乡、东峪乡、柿庄乡)高平市、陵川县(城关镇、礼义镇、杨村乡、平城镇、奏家庄乡)临汾地区:临汾地区:安泽县、浮山县(寨圪塔乡)、隰县、永和县阳泉市:阳泉市:城区、郊区、平定县临汾地区临汾地区:大宁县、蒲县、汾西县、吉县、乡宁县、临汾市(一平垣乡、西头乡、枕头乡、河底乡)、洪洞县(刘家垣镇
15、、山头乡、双昌乡、左家沟乡、左木乡)晋城市:晋城市:阳城县、城区、郊区、沁水县(城关镇、樊村河乡、王寨乡、杏峪乡、中村镇、下川乡、土沃乡、张村乡、郑村乡、加丰镇)、陵川县(西河底乡、附城镇、丈河乡、夺火乡、曹庄乡、潞城乡、横水河乡、马疙当乡、马武寨乡、候庄乡、治头乡、六泉乡、古郊乡)长治市:长治市:平顺县(实会乡、北眈乡、阳高乡、石城镇、王家庄乡、中五井乡、城关镇、虹梯关乡、苤兰岩乡、西沟乡、东寺头乡、羊老岩乡、石窑滩乡、龙镇、杏城乡、王峡关乡)山西省沥青使用性能气候分区表山西省沥青使用性能气候分区表(温度温度)沥青混合料高温车辙技术指标沥青混合料高温车辙技术指标气候气候气候气候分区分区分区分
16、区距路表距路表距路表距路表位置位置位置位置(cm)(cm)(cm)(cm)路面温度路面温度路面温度路面温度()()()()抗抗抗抗车辙变车辙变车辙变车辙变形形形形动稳动稳动稳动稳定度定度定度定度指指指指标标标标(次次次次/mm)/mm)/mm)/mm)推算推算推算推算60606060动稳动稳动稳动稳定度定度定度定度(次次次次/mm)/mm)/mm)/mm)60606060动稳动稳动稳动稳定度定度定度定度技技技技术术术术指指指指标标标标(次次次次/mm)/mm)/mm)/mm)SBSSBSSBSSBS改性改性改性改性沥沥沥沥青青青青混合料混合料混合料混合料PRPRPRPR改性改性改性改性沥沥沥沥
17、青青青青混合料混合料混合料混合料夏炎夏炎夏炎夏炎热热热热1-31-31-31-32 2 2 26060606050005000500050005000500050005000500050005000500050005000500050006-86-86-86-85555555540004000400040004300430043004300400040004000400012-1412-1412-1412-1447-4847-4847-4847-48240024002400240025002500250025002500250025002500夏夏夏夏热热热热区区区区2-22-22-22-2、
18、2-32-32-32-32 2 2 2555555554000400040004000430043004300430040004000400040006-86-86-86-85050505032003200320032003800380038003800350035003500350012-1412-1412-1412-1445454545160016001600160018001800180018001500150015001500渗水系数渗水系数n n沥青混合料渗水系数和空隙率有着很好的相关关系,渗水系数随着空隙率沥青混合料渗水系数和空隙率有着很好的相关关系,渗水系数随着空隙率沥青混合料渗
19、水系数和空隙率有着很好的相关关系,渗水系数随着空隙率沥青混合料渗水系数和空隙率有着很好的相关关系,渗水系数随着空隙率的增大而增大,随压实度的增大而减小。的增大而增大,随压实度的增大而减小。的增大而增大,随压实度的增大而减小。的增大而增大,随压实度的增大而减小。n n沥青混合料配合比设计时,沥青混合料配合比设计时,沥青混合料配合比设计时,沥青混合料配合比设计时,ACACACAC级配设计空隙率为级配设计空隙率为级配设计空隙率为级配设计空隙率为3-53-53-53-5,将空隙率,将空隙率,将空隙率,将空隙率5 5 5 5对应对应对应对应的渗水系数作为设计阶段的控制点,利用直线内插计算的渗水系数作为设
20、计阶段的控制点,利用直线内插计算的渗水系数作为设计阶段的控制点,利用直线内插计算的渗水系数作为设计阶段的控制点,利用直线内插计算5 5 5 5时的渗水系数时的渗水系数时的渗水系数时的渗水系数分别:分别:分别:分别:n n AC-13IAC-13IAC-13IAC-13I:90ml/min90ml/min90ml/min90ml/min,n n AC-16IAC-16IAC-16IAC-16I:116 ml/min AC-20I116 ml/min AC-20I116 ml/min AC-20I116 ml/min AC-20I:111 ml/min111 ml/min111 ml/min111
21、 ml/min,n n AC-25IAC-25IAC-25IAC-25I:136 ml/min136 ml/min136 ml/min136 ml/min;n n对于对于对于对于SMA-13SMA-13SMA-13SMA-13、SMA-16SMA-16SMA-16SMA-16,渗水系数在空隙率,渗水系数在空隙率,渗水系数在空隙率,渗水系数在空隙率4 4 4 4左右发生突变,将左右发生突变,将左右发生突变,将左右发生突变,将4 4 4 4空隙率空隙率空隙率空隙率对应的渗水系数作为设计控制指标。根据试验数据,利用内插法计算空隙对应的渗水系数作为设计控制指标。根据试验数据,利用内插法计算空隙对应的渗
22、水系数作为设计控制指标。根据试验数据,利用内插法计算空隙对应的渗水系数作为设计控制指标。根据试验数据,利用内插法计算空隙率为率为率为率为4 4 4 4时的渗水系数分别是:时的渗水系数分别是:时的渗水系数分别是:时的渗水系数分别是:n n SMA-13 85ml/minSMA-13 85ml/minSMA-13 85ml/minSMA-13 85ml/minn n SMA-16 82ml/min SMA-16 82ml/min SMA-16 82ml/min SMA-16 82ml/min。渗水系数渗水系数配合比设计阶段配合比设计阶段配合比设计阶段配合比设计阶段 现行规范现行规范现行规范现行规范
23、 修订后修订后修订后修订后 ACACACAC类:类:类:类:细粒式细粒式细粒式细粒式 120ml/min 90ml/min 120ml/min 90ml/min 120ml/min 90ml/min 120ml/min 90ml/min 中粒式中粒式中粒式中粒式 120ml/min 120ml/min120ml/min 120ml/min120ml/min 120ml/min120ml/min 120ml/min增加了粗集料增加了粗集料增加了粗集料增加了粗集料AC-25 AC-25 AC-25 AC-25 150ml/min150ml/min150ml/min150ml/min(由于车辙标准试
24、件厚度与(由于车辙标准试件厚度与(由于车辙标准试件厚度与(由于车辙标准试件厚度与粗粒式沥青混合料最大公称粒径不匹配,故对粗粒式沥青粗粒式沥青混合料最大公称粒径不匹配,故对粗粒式沥青粗粒式沥青混合料最大公称粒径不匹配,故对粗粒式沥青粗粒式沥青混合料最大公称粒径不匹配,故对粗粒式沥青混合料渗水系数仅供参考。)混合料渗水系数仅供参考。)混合料渗水系数仅供参考。)混合料渗水系数仅供参考。)SMASMASMASMA类:类:类:类:SMA-13 80ml/min 85ml/minSMA-13 80ml/min 85ml/minSMA-13 80ml/min 85ml/minSMA-13 80ml/min
25、85ml/min SMA-16 80ml/min 85ml/min SMA-16 80ml/min 85ml/min SMA-16 80ml/min 85ml/min SMA-16 80ml/min 85ml/min。渗水系数渗水系数施工阶段施工阶段施工阶段施工阶段 现行规范现行规范现行规范现行规范 修订后修订后修订后修订后ACACACAC级配:级配:级配:级配:上、中面层上、中面层上、中面层上、中面层 300ml/min 100ml/min300ml/min 100ml/min300ml/min 100ml/min300ml/min 100ml/min 下面层下面层下面层下面层 300ml/
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