ac目標(biāo)配比設(shè)計(jì)培訓(xùn)講義ppt

1、AC類型混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)培訓(xùn)講義,江蘇省交通科學(xué)研究院道路工程研究所 2008.1,2,設(shè)計(jì)的主要步驟與內(nèi)容,一、一般規(guī)定二、確定工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍三、材料選擇與準(zhǔn)備四、礦料配合比設(shè)計(jì)五、馬歇爾試驗(yàn)六、確定最佳瀝青用量（油石比）七、配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)八、配合比設(shè)計(jì)報(bào)告,3,一、一般規(guī)定,1.1 本方法適用于密級(jí)配瀝青混凝土及瀝青穩(wěn)定碎石混合料。1.2 熱拌瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)應(yīng)通過(guò)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及

2、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證三個(gè)階段，確定瀝青混合料的材料品種及配比、礦料級(jí)配、最佳瀝青用量。本規(guī)范采用馬歇爾試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)方法。如采用其他方法設(shè)計(jì)瀝青混合料時(shí)，應(yīng)按本規(guī)范規(guī)定進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)及各項(xiàng)配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)，并報(bào)告不同設(shè)計(jì)方法的試驗(yàn)結(jié)果。1.3 熱拌瀝青混合料的目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)宜按圖1.3的框圖的步驟進(jìn)行。,4,圖1.3 密級(jí)配瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)流程圖,5,1.4 配合比設(shè)計(jì)的試驗(yàn)方法必須遵照現(xiàn)行試驗(yàn)規(guī)程的方法執(zhí)行。混合料拌和必須采用

3、小型瀝青混合料拌和機(jī)進(jìn)行?；旌狭系陌韬蜏囟群驮嚰谱鳒囟葢?yīng)符合本規(guī)范的要求。1.5 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)可參照本方法規(guī)定的步驟進(jìn)行。,6,二、確定工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍,2.1 瀝青路面工程的混合料設(shè)計(jì)級(jí)配范圍由工程設(shè)計(jì)文件或招標(biāo)文件規(guī)定，密級(jí)配瀝青混合料的設(shè)計(jì)級(jí)配宜在本規(guī)范5.3.2規(guī)定的級(jí)配范圍內(nèi)，根據(jù)公路等級(jí)、工程性質(zhì)、氣候條件、交通條件、材料品種，通過(guò)對(duì)條件大體相當(dāng)?shù)墓こ痰氖褂们闆r進(jìn)行調(diào)查研究后調(diào)整確定，必要時(shí)允許超出規(guī)范級(jí)配范圍。

4、2.2 調(diào)整工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍宜遵循下列原則。 2.2.1 首先按規(guī)范確定采用粗型(C型)或細(xì)型(F型)的混合料。 對(duì)夏季溫度高、高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，重載交通多的路段，宜選用粗型密級(jí)配瀝青混合料(AC-C型)，并取較高的設(shè)計(jì)空隙率。對(duì)冬季溫度低、且低溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)的地區(qū)，或者重載交通較少的路段，宜選用細(xì)型密級(jí)配瀝青混合料(AC-F型)，并取較低的設(shè)計(jì)空隙率。,7,2.2.2 為確保高溫抗車轍能力，同時(shí)兼顧低溫抗裂性能的需要。配合比設(shè)計(jì)時(shí)宜

5、適當(dāng)減少公稱最大粒徑附近的粗集料用量，減少0.6mm以下部分細(xì)粉的用量，使中等粒徑集料較多，形成S型級(jí)配曲線，并取中等或偏高水平的設(shè)計(jì)空隙率。 2.2.3 確定各層的工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍時(shí)應(yīng)考慮不同層位的功能需要，經(jīng)組合設(shè)計(jì)的瀝青路面應(yīng)能滿足耐久、穩(wěn)定、密水、抗滑等要求。 2.2.4 根據(jù)公路等級(jí)和施工設(shè)備的控制水平，確定的工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍應(yīng)比規(guī)范級(jí)配范圍窄，其中4.75mm和2.36mm通過(guò)率的上下限差值宜小于12％。 2.2.5

6、瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮施工性能，使瀝青混合料容易攤鋪和壓實(shí)，避免造成嚴(yán)重的離析。,8,三、材料選擇與準(zhǔn)備,3.1 配合比設(shè)計(jì)的各種礦料必須按現(xiàn)行《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定的方法，從工程實(shí)際使用的材料中取代表性樣品。3.2 配合比設(shè)計(jì)所用的各種材料必須符合氣候和交通條件的需要。當(dāng)單一規(guī)格的集料某項(xiàng)指標(biāo)不合格，但不同粒徑規(guī)格的材料按級(jí)配組成的集料混合料指標(biāo)能符合規(guī)范要求時(shí)，允許使用。,9,四、礦料配合比設(shè)計(jì),4.1 高速

7、公路和一級(jí)公路瀝青路面礦料配合比設(shè)計(jì)宜借助電子計(jì)算機(jī)的電子表格用試配法進(jìn)行。其他等級(jí)公路瀝青路面也可參照進(jìn)行。4.2 礦料級(jí)配曲線按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》T 0725的方法繪制(圖4.2)。以原點(diǎn)與通過(guò)集料最大粒徑100％的點(diǎn)的連線作為瀝青混合料的最大密度線。,10,圖4.2 礦料級(jí)配曲線示例,11,表4.2-1 泰勒曲線的橫坐標(biāo),,,,,12,,13,4.3 對(duì)高速公路和一級(jí)公路，宜在工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍

8、內(nèi)計(jì)算1～3組粗細(xì)不同的配比，繪制設(shè)計(jì)級(jí)配曲線，分別位于工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍的上方、中值及下方。設(shè)計(jì)合成級(jí)配不得有太多的鋸齒形交錯(cuò)，且在0.3mm～0.6mm范圍內(nèi)不出現(xiàn)“駝峰”。當(dāng)反復(fù)調(diào)整不能滿意時(shí)，宜更換材料設(shè)計(jì)。4.4 根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)選擇適宜的瀝青用量，分別制作幾組級(jí)配的馬歇爾試件，測(cè)定VMA，初選一組滿足或接近設(shè)計(jì)要求的級(jí)配作為設(shè)計(jì)級(jí)配。,14,五、馬歇爾試驗(yàn),5.1 配合比設(shè)計(jì)馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按本規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行。5

9、.2 瀝青混合料試件的制作溫度按本規(guī)范規(guī)定的方法確定，并與施工實(shí)際溫度相一致，普通瀝青混合料如缺乏粘溫曲線時(shí)可參照表5.2執(zhí)行，改性瀝青混合料的成型溫度在此基礎(chǔ)上再提高10℃～20℃。表5.2 熱拌普通瀝青混合料試件的制作溫度(℃),15,5.3 按式（5.3 ）計(jì)算礦料混合料的合成毛體積相對(duì)密度γsb。式中：P1、P2、……Pn為各種礦料成分的配比，其和為100；γ1、γ2、……γn為各種礦料相應(yīng)的毛體

10、積相對(duì)密度，粗集料按T 0304方法測(cè)定，機(jī)制砂及石屑可按T 0330方法測(cè)定，礦粉(含消石灰、水泥)以表觀相對(duì)密度代替。注：瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)時(shí)，均采用毛體積相對(duì)密度(無(wú)量綱)，不采用毛體積密度，故無(wú)需進(jìn)行密度的水溫修正。,,16,5.4 按式5.4計(jì)算礦料混合料的合成表觀相對(duì)密度γsa。 式中：P1、P2、……Pn為各種礦料成分的配比，其和為100；

11、 為各種礦料按試驗(yàn)規(guī)程方法測(cè)定的表觀相對(duì)密度。,,17,5.5 按式5.5-1或按式5.5-2預(yù)估瀝青混合料的適宜的油石比Pa或?yàn)r青用量為Pb。

12、 (5.5-1) (5.5-2) 式中：Pa??

13、預(yù)估的最佳油石比(與礦料總量的百分比)，(％)； Pb??預(yù)估的最佳瀝青用量(占混合料總量的百分?jǐn)?shù))，(％)； Pa1 ??已建類似工程瀝青混合料的標(biāo)準(zhǔn)油石比，(％)； γsb??集料的合成毛體積相對(duì)密度； γsb1??已建類似工程集料的合成毛體積相對(duì)密度。 注：作為預(yù)估最佳油石比的集料密度，原工程和新工程也可均

14、采用有效相對(duì)密度。,18,5.6 確定礦料的有效相對(duì)密度 5.6.1 對(duì)非改性瀝青混合料，宜以預(yù)估的最佳油石比拌和2組的混合料，采用真空法實(shí)測(cè)最大相對(duì)密度，取平均值。然后由式5.6.1反算合成礦料的有效相對(duì)密度γse。 式中：γse??合成礦料的有效相對(duì)密度； Pb??試驗(yàn)采用的瀝青用量(占混合料總量的百分?jǐn)?shù))，(％)； γt??試驗(yàn)瀝青用量條件下

15、實(shí)測(cè)得到的最大相對(duì)密度，無(wú)量綱； γb——瀝青的相對(duì)密度(25℃/25℃) ，無(wú)量綱。,,19,5.6.2 對(duì)改性瀝青及SMA等難以分散的混合料，有效相對(duì)密度宜直接由礦料的合成毛體積相對(duì)密度與合成表觀相對(duì)密度按式(5.6.2)計(jì)算確定，其中瀝青吸收系數(shù)C值根據(jù)材料的吸水率由式(5.6.3)求得，材料的合成吸水率按式(5.6.4)計(jì)算：

16、 (5.6.2) C=0.033wx2-0.2936wx+0.9339 (

17、5.6.3) (5.6.4),20,式中：γse??合成礦料的有效相對(duì)密度； C??合成礦料的瀝青吸收系數(shù)，可按礦料的合成吸水率從式(5

18、.6.3)求?。?wx??合成礦料的吸水率，按式(5.6.4)求取，％； γsb??材料的合成毛體積相對(duì)密度，按式(5.3)求取，無(wú)量綱； γsa ??材料的合成表觀相對(duì)密度，按式(5.4)求取，無(wú)量綱。,21,5.7 以預(yù)估的油石比為中值，按一定間隔(對(duì)密級(jí)配瀝青混合料通常為0.5%，對(duì)瀝青碎石混合料可適當(dāng)縮小間隔為0.3%～0.4％)，取5個(gè)或5個(gè)以

19、上不同的油石比分別成型馬歇爾試件。每一組試件的試樣數(shù)按現(xiàn)行試驗(yàn)規(guī)程的要求確定，對(duì)粒徑較大的瀝青混合料，宜增加試件數(shù)量。 注：5個(gè)不同油石比不一定選整數(shù)，例如預(yù)估油石比4.8％，可 選3.8％、4.3％、4.8％、5.3％、5.8％等。.5.6.1中規(guī)定的 實(shí)測(cè)最大相對(duì)密度通常與此同時(shí)進(jìn)行。5.8 測(cè)定壓實(shí)瀝青混合料試件的毛體積相對(duì)密度γf

20、和吸水率，取平均值。測(cè)試方法應(yīng)遵照以下規(guī)定執(zhí)行：5.8.1 通常采用表干法測(cè)定毛體積相對(duì)密度；5.8.2 對(duì)吸水率大于2％的試件，宜改用蠟封法測(cè)定的毛體積相對(duì)密度。,22,5.9 確定瀝青混合料的最大理論相對(duì)密度5.9.1 對(duì)非改性的普通瀝青混合料，在成型馬歇爾試件的同時(shí)，按5.6.1的要求用真空法實(shí)測(cè)各組瀝青混合料的最大理論相對(duì)密度γti。當(dāng)只對(duì)其中一組油石比測(cè)定最大理論相對(duì)密度時(shí)，也可按式(5.9.-1)或(5.9-2

21、)計(jì)算其他不同油石比時(shí)的最大理論相對(duì)密度γti。5.9.2 對(duì)改性瀝青或SMA混合料宜按式(5.9.-1)或(5.9-2)計(jì)算各個(gè)不同瀝青用量混合料的最大理論相對(duì)密度。,,,23,式中：γti——相對(duì)于計(jì)算瀝青用量Pbi時(shí)瀝青混合料的最大理論相對(duì)密度，無(wú)量綱； Pai——所計(jì)算的瀝青混合料中的油石比，％； Pbi——所計(jì)算的瀝青混合料的瀝青用量，Pbi＝Pai /(1

22、+ Pai)，％； Psi ——所計(jì)算的瀝青混合料的礦料含量，Psi＝100－Pbi，％； γse——礦料的有效相對(duì)密度，按式(5.6.1)或(5.6.2)計(jì)算，無(wú)量綱； γb——瀝青的相對(duì)密度(25℃/25℃) ，無(wú)量綱。,24,5.10 按式(5.10-1)、(5.10-2)、(5.10-3)計(jì)算瀝青混合料試件的空隙率、礦料間隙率VMA、有效瀝青的飽和

23、度VFA等體積指標(biāo)，取1位小數(shù)，進(jìn)行體積組成分析。,,,,25,式中：VV——試件的空隙率，％； VMA——試件的礦料間隙率，％； VFA——試件的有效瀝青飽和度(有效瀝青含量占VMA的體積比例)，％； γf——按5.8測(cè)定的試件的毛體積相對(duì)密度，無(wú)量綱； γt——瀝青混合料的最大理論相對(duì)密度，按5.9的方法計(jì)算或

24、實(shí)測(cè)得到，無(wú)量綱； Ps——各種礦料占瀝青混合料總質(zhì)量的百分率之和，即Ps =100-Pb，％； γsb——礦料混合料的合成毛體積相對(duì)密度，按式(5.3)計(jì)算。5.11 進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，測(cè)定馬歇爾穩(wěn)定度及流值。,26,六、確定最佳瀝青用量（油石比）,6.1 按圖6.1的方法，以油石比或?yàn)r青用量為橫坐標(biāo)，以馬歇爾試驗(yàn)的各項(xiàng)指標(biāo)為縱坐標(biāo)，將試驗(yàn)結(jié)果點(diǎn)入圖中，連成圓滑的曲線。確

25、定均符合本規(guī)范規(guī)定的瀝青混合料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的瀝青用量范圍OACmin～OACmax。選擇的瀝青用量范圍必須涵蓋設(shè)計(jì)空隙率的全部范圍，并盡可能涵蓋瀝青飽和度的要求范圍，并使密度及穩(wěn)定度曲線出現(xiàn)峰值。如果沒(méi)有函蓋設(shè)計(jì)空隙率的全部范圍，試驗(yàn)必須擴(kuò)大瀝青用量范圍重新進(jìn)行。 注：繪制曲線時(shí)含VMA指標(biāo)，且應(yīng)為下凹型曲線，但確定OACmin～OACmax時(shí)不包括VMA。6.2 根據(jù)試驗(yàn)曲線的走勢(shì)，按下列方法確定瀝青混合料的最

26、佳瀝青用量OAC1。,27,6.2.1 在曲線圖6.1上求取相應(yīng)于密度最大值、穩(wěn)定度最大值、目標(biāo)空隙率(或中值)、瀝青飽和度范圍的中值的瀝青用量a1、a2、a3、a4。按式6.2.1取平均值作為OAC1。OAC1= (a1十a(chǎn)2十a(chǎn)3十a(chǎn)4)/4 (6.2.1) 6.2.2 如果在所選擇的瀝青用量范圍未能涵蓋瀝青飽和度的要求范圍，按式(6.2-2)求取3者的平均值作為OAC1。OAC1= (a1十a(chǎn)2十a(chǎn)3)

27、/3 (6.2.2) 6.2.3 對(duì)所選擇試驗(yàn)的瀝青用量范圍，密度或穩(wěn)定度沒(méi)有出現(xiàn)峰值(最大值經(jīng)常在曲線的兩端)時(shí)，可直接以目標(biāo)空隙率所對(duì)應(yīng)的瀝青用量a3作為OAC1，但OAC1必須介于OACmin～OACmax的范圍內(nèi)。否則應(yīng)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。,28,6.3 以各項(xiàng)指標(biāo)均符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(不含VMA)的瀝青用量范圍OACmin～OACmax的中值作為OAC2。OAC2=(OACmi

28、n十OACmax)/2 (6.3)6.4 通常情況下取OAC1及OAC2的中值作為計(jì)算的最佳瀝青用量OAC。OAC=(OAC1十OAC2)/2 (6.4)6.5 按6.4計(jì)算的最佳油石比OAC，從圖6.1中得出所對(duì)應(yīng)的空隙率和VMA值，檢驗(yàn)是否能滿足馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。 6.6 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和公路等級(jí)、氣候條件、交通

29、情況，調(diào)整確定最佳瀝青用量OAC。,29,圖6.1 馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果示例,30,注:圖中a1=4.2%,a2=4.25%,a3=4.8%,a4=4.7%OAC1=4.49％(由4個(gè)平均值確定),OACmin=4.3％，OACmax=5.3％，OAC2=4.8％，OAC=4.64％。此例中相對(duì)于空隙率4％的油石比為4.6％6.7 按式(6.7-1)及(6.7-2)計(jì)算瀝青結(jié)合料被集料吸收的比例及有效瀝青含量。,式中：

30、 Pba——瀝青混合料中被集料吸收的瀝青結(jié)合料比例，Pbe——瀝青混合料中的有效瀝青用量，γse——集料的有效相對(duì)密度，無(wú)量綱； γsb??材料的合成毛體積相對(duì)密度，無(wú)量綱； γb——瀝青的相對(duì)密度(25℃/25℃) ，無(wú)量綱； Pb——瀝青含量，％； Ps——各種礦料占瀝青混合料總質(zhì)量的百分率之和，即Ps =100-Pb，％。,31,注：如果需要，可按式(6.7-3)及(6.7-

31、4)計(jì)算有效瀝青的體積百分率Vb及礦料的體積百分率Vg。6.8 檢驗(yàn)最佳瀝青用量時(shí)的粉膠比和有效瀝青膜厚度6.8.1按式6.8.1計(jì)算瀝青混合料的粉膠比，宜符合0.6~1.6的要求。對(duì)常用的公稱最大粒徑為13.2mm～19mm的密級(jí)配瀝青混合料，粉膠比宜控制在0.8～1.2范圍內(nèi)。,,Vg=100-(Vbe＋VV)（6.7.4）,（6.7.3）,32,式中：FB——粉膠比，瀝青混合料的礦料中 0.075mm通過(guò)率與有

32、效瀝青含量的比值，無(wú)量綱； P0.075——礦料級(jí)配中0.075mm的通過(guò)率(水洗法)，％； Pbe——有效瀝青含量，％。 6.8.2 按式6.8.2的方法計(jì)算集料的比表面，按式6.8.3估算瀝青混合料的瀝青膜有效厚度。各種集料粒徑的表面積系數(shù)按表6.8采用。 SA=Σ(Pi×FAI) (6.8.2)

33、 (6.8.3),33,式中：SA――集料的比表面積，m2/kg。 Pi——各種粒徑的通過(guò)百分率，％； FAi——相應(yīng)于各種粒徑的集料的表面積系數(shù)，如表6.8所列； DA——瀝青膜有效厚度，μm； Pbe——有效瀝青含量，％； γb——瀝青的相對(duì)密度

34、(25℃/25℃) ，無(wú)量綱。注：各種公稱最大粒徑混合料中大于4.75mm尺寸集料的表面積系數(shù)FA均取0.0041，且只計(jì)算一次，4.75mm以下部分的FAi如表6.8示例。該例的SA＝6.60 m2/kg。若混合料的有效瀝青含量為4.65％，瀝青的相對(duì)密度1.03，則瀝青膜厚度為DA=4.65/1.03/6.60×10＝6.83μm。,34,表6.8 集料的表面積系數(shù)計(jì)算示例,35,七、配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn),7.1

35、 對(duì)用于高速公路和一級(jí)公路的密級(jí)配瀝青混合料，需在配合比設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上按規(guī)范要求進(jìn)行各種使用性能的檢驗(yàn)，不符合要求的瀝青混合料，必須更換材料或重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。7.2 配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)按計(jì)算確定的設(shè)計(jì)最佳瀝青用量在標(biāo)準(zhǔn)條件下進(jìn)行。7.3 高溫穩(wěn)定性檢驗(yàn)。對(duì)公稱最大粒徑等于或小于19mm的混合料，按規(guī)定方法進(jìn)行車轍試驗(yàn)，動(dòng)穩(wěn)定度應(yīng)符合規(guī)范的要求。7.4 水穩(wěn)定性檢驗(yàn)。按規(guī)定的試驗(yàn)方法進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)，殘

36、留穩(wěn)定度及殘留強(qiáng)度比均必須符合規(guī)范的規(guī)定。,36,7.5 低溫抗裂性能檢驗(yàn)。對(duì)公稱最大粒徑等于或小于19mm的混合料，按規(guī)定方法進(jìn)行低溫彎曲試驗(yàn)，其破壞應(yīng)變宜符合規(guī)范要求 。7.6 滲水系數(shù)檢驗(yàn)。利用輪碾機(jī)成型的車轍試件進(jìn)行滲水試驗(yàn)檢驗(yàn)的滲水系數(shù)宜符合規(guī)范要求。7.7 根據(jù)需要，可以改變?cè)囼?yàn)條件進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)，如按調(diào)整后的最佳瀝青用量、變化最佳瀝青用量OAC±0.3％、提高試驗(yàn)溫度、加大試驗(yàn)荷載、采用現(xiàn)場(chǎng)壓

37、實(shí)密度進(jìn)行車轍試驗(yàn)，在施工后的殘余空隙率(如7%~8%)的條件下進(jìn)行水穩(wěn)定性試驗(yàn)和滲水試驗(yàn)等，但不宜用規(guī)范規(guī)定的技術(shù)要求進(jìn)行合格評(píng)定。,37,八、配合比設(shè)計(jì)報(bào)告,8.1 配合比設(shè)計(jì)報(bào)告應(yīng)包括工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍選擇說(shuō)明、材料品種選擇與原材料質(zhì)量試驗(yàn)結(jié)果、礦料級(jí)配、最佳瀝青用量及各項(xiàng)體積指標(biāo)、配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)結(jié)果等。試驗(yàn)報(bào)告的礦料級(jí)配曲線應(yīng)按規(guī)定的方法繪制。8.2 當(dāng)按6.7的調(diào)整瀝青用量作為最佳瀝青用量，宜報(bào)告不同瀝青用量條件下的各項(xiàng)試

38、驗(yàn)結(jié)果，并提出對(duì)施工壓實(shí)工藝的技術(shù)要求。,38,下例為我院在安徽合六葉高速公路做技術(shù)服務(wù)時(shí)設(shè)計(jì)的AC-13型目標(biāo)配合比報(bào)告。 一、設(shè)計(jì)過(guò)程1．原材料 本次試驗(yàn)所用集料為舒城和姚李生產(chǎn)的集料，瀝青為合肥寶盈SBS改性瀝青。依據(jù)要求進(jìn)行了瀝青密度試驗(yàn)（試驗(yàn)結(jié)果見表1-1）、各種集料的密度試驗(yàn)（試驗(yàn)結(jié)果見表1-2）。表1-1 瀝青相對(duì)密度試驗(yàn)結(jié)果表,39,表1-2 集料相對(duì)密度試驗(yàn)結(jié)果表2．

39、各種礦料和礦粉的篩分結(jié)果,40,表1-3 各種礦料和礦粉的篩分試驗(yàn)結(jié)果表3．瀝青混合料級(jí)配要求 AC-13瀝青混合料級(jí)配要求見表1-4。,41,表1-4 AC-13瀝青混合料級(jí)配要求4．初選級(jí)配 依據(jù)規(guī)范（JTG F40-2004）的設(shè)計(jì)要求，在選擇集料級(jí)配時(shí)，根據(jù)集料的篩分結(jié)果首先初選出粗、中、細(xì)三個(gè)級(jí)配（級(jí)配1、級(jí)配2、級(jí)配3），然后根據(jù)當(dāng)?shù)氐墓こ虒?shí)際應(yīng)用

40、情況選擇油石比，分別制作馬歇爾試件，得出試件的體積指標(biāo).,42,根據(jù)體積指標(biāo)初選一組滿足或接近設(shè)計(jì)要求的級(jí)配作為設(shè)計(jì)級(jí)配。表1-5為三個(gè)級(jí)配的礦料比例明細(xì)表，表1-6是三種礦料的合成級(jí)配明細(xì)表，圖1為三種級(jí)配曲線圖。表1-5 三種級(jí)配的礦料比例明細(xì)表,43,表1-6 三種礦料的合成級(jí)配通過(guò)率明細(xì)表,44,圖1 AC-13三種試級(jí)配曲線圖,45,5．試驗(yàn)級(jí)配評(píng)價(jià) 參照以往瀝青路面上面層AC-13目標(biāo)配合比

41、的工程應(yīng)用及原材料的實(shí)際情況，選擇油石比5.2%作為三種試級(jí)配用油石比、雙面各擊實(shí)75次成型馬歇爾試件。馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果匯總?cè)绫?-7所示。表1-7 三種試級(jí)配馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果匯總表,46,注：*要求空隙率3、4、5所對(duì)應(yīng)的VMA最小值分別為13、14、15，當(dāng)空隙率不是整數(shù)時(shí)，由內(nèi)插確定要求的VMA最小值。 由表1-7可以看出級(jí)配3體積指標(biāo)滿足要求，本次設(shè)計(jì)選擇級(jí)配3為設(shè)計(jì)級(jí)配。6．馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)

42、 按設(shè)計(jì)礦料比例配料，采用五種油石比進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表1-8。,47,表1-8 AC-13設(shè)計(jì)級(jí)配馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果 注：*要求空隙率3、4、5所對(duì)應(yīng)的VMA最小值分別13、14、15，當(dāng)空隙率不是整數(shù)時(shí)，由內(nèi)插確定要求的VMA最小值。,48,7．最佳油石比的確定 根據(jù)馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果，分別繪制穩(wěn)定度、流值、空隙率、飽和度與油石比的關(guān)系曲線，

43、從曲線上找出相應(yīng)與最大密度、最大穩(wěn)定度、空隙率范圍中值及瀝青飽和度范圍中值對(duì)應(yīng)的四個(gè)油石比，求出四者的平均值作為最佳油石比初始值OAC1，但如果對(duì)選擇試驗(yàn)的油石比范圍，密度或穩(wěn)定度沒(méi)有出現(xiàn)峰值，可直接以目標(biāo)空隙率所對(duì)應(yīng)的油石比作為OAC1；作圖求出能滿足瀝青混凝土各項(xiàng)指標(biāo)要求的油石比范圍（OACmax，OACmin）,該范圍的中值為OAC2，如果最佳油石比的初始值OAC1在OACmax與OACmin之間，則認(rèn)為設(shè)計(jì)結(jié)果是可行的，可取OA

44、C1與OAC2 的中值作為目標(biāo)配合比的最佳油石比OAC，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c(diǎn)和實(shí)際情況論證地取用，最終得出最佳油石比。,49,由圖可知，密度沒(méi)有出現(xiàn)峰值，目標(biāo)空隙率4.0%所對(duì)應(yīng)的油石比為5.32%,即OAC1為5.32％。由各項(xiàng)指標(biāo)與油石比的關(guān)系圖可得符合各指標(biāo)要求的油石比范圍為4.99 %～5.45％，其中值為5.22％，即為OAC2，OAC1與OAC2的平均值為5.27％，根據(jù)VMA計(jì)算值并根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)取設(shè)計(jì)油石比為5.2%。

45、 穩(wěn)定度、流值、密度、空隙率、飽和度及VMA與油石比的關(guān)系見圖2。,50,,51,圖2 穩(wěn)定度、流值、密度、空隙率、飽和度、VMA與油石比的關(guān)系,52,8．設(shè)計(jì)結(jié)果 根據(jù)上述試驗(yàn)分析，選擇級(jí)配3為設(shè)計(jì)級(jí)配，配合比為1#：2#：3#：4#：礦粉：消石灰=38.5：22.0：5.0：30.0：3.5：1.0，油石比為5.2%，相對(duì)應(yīng)的瀝青混合料性質(zhì)如表1-9所示。,53,表1-9 瀝青混合料體積性質(zhì)表

46、 表中：Pbe——瀝青混合料中有效瀝青用量，% Vbe——有效瀝青的體積百分率，% Vg——礦料的體積百分率，% DA——瀝青膜有效厚度，μm,54,二、瀝青混合料檢驗(yàn)1．水穩(wěn)定性檢驗(yàn) 根據(jù)設(shè)計(jì)油石比及級(jí)配進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)瀝青混合料的水穩(wěn)定性能。試驗(yàn)結(jié)果分別見表2-1和

47、表2-2。表2-1 浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果,55,表2-2 凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果2．高溫穩(wěn)定性檢驗(yàn) 依據(jù)配合比設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行了高溫穩(wěn)定性能的驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果分別見表2-3，車轍空隙率如表2-4所示。,56,表2-3 車轍試驗(yàn)結(jié)果匯總表,57,表2-4 車轍試件空隙率匯總表,58,三、低溫抗裂性檢驗(yàn) 依據(jù)配合比設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行了低溫抗裂性的驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果分別見表3-1。表

48、3-1 小梁彎曲試驗(yàn)結(jié)果,59,四、室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)結(jié)論 采用委托單位所送石料對(duì)合六葉高速公路AC-13改性瀝青混合料進(jìn)行目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)，得出如下結(jié)論：表4-1 礦料配合比及油石比,60,表4-2 最佳油石比及密度、空隙率 通過(guò)混合料級(jí)配調(diào)試和相關(guān)驗(yàn)證試驗(yàn)，表明所設(shè)計(jì)的AC-13型瀝青混合料的抗水損害性能、高溫性能及低溫抗裂性滿足要求。,61,依據(jù)JTG