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1、多碎石沥青混凝土SAC肖常青13配合比设计(长沙理工大学公路学院,湖南长沙410076)摘要:多碎石沥青混凝土SAC13在湖南以往的高速公路建设中进行过试验,但没有大面积铺筑,没有成熟的经验可以借鉴。对SAC13多碎石沥青混凝土配合比设计进行了介绍,并通过湖南省莲易高速公路路面改善工程进行了实践。关键词:改性沥青混凝土;配合比设计;中图分类号:U416.2路面改善文献标识码:B多碎石沥青混凝土SAC13作为高等级公路沥青路面的上面层,它既要具备良好的密实性以防水,又要有一定的构造深度以防滑。因此SAC13配合比设计的好坏是决定其使用寿命、行车舒适性能和行车安全性能的关键。在湖南
2、以往的高速公路建设中,采用过SMA、AC13等多种路面结构形式,对介于SMA和AC之间的多碎石沥青混凝土SAC13也进行过试验,但没有大面积铺筑,没有成熟的经验可以借鉴。本次在湖南省莲易高速公路路面改善中进行了实践,掌握了大量数据。多碎石沥青混凝土SAC13配合比设计采用马歇尔试验配合比设计法,主要进行密度空隙分析及试件的稳定度流值实验。稳定度(MS)系沥青混合料进行马歇尔试验时所能承受的最大荷载,由无荷载到最大荷载的应变称为流值。SAC13的设计级配范围在《湖南省莲易公路路面改善工程(二期)路面工程施工技术指南》中已经确定(见表1),配合比设计主要是求出满足设计级配范围要求的
3、生产配合比即各材料的用量和最佳油石比。SAC13首先按照设计级配要求,进行集料合成级配组成设计,用马歇尔试验求出目标配合比的最佳油石比;再通过拌和楼热料仓(二次筛分)的筛分结果求出最佳合成级配;按照合成级配用目行马歇尔试验,确定生产配合比的最佳油石比。确定SACΟ13级配范围及马歇尔试验技术指标1)根据施工指南要求确定SAC13级配范围见表1。2)根据施工指南要求确定马歇尔试验技术指标要求见表2。表1SACΟ13沥青混凝土级配范围1标准方孔筛孔径/mm通过百分率/%16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.07510095～10060～7530～40
4、22～3116～2412～2010～178～156～10SACΟ13沥青混合料技术指标要求表2稳定度/流值/空隙率/沥青饱击实%和度/%方式残留稳定度/%动稳定度/次kN0.1mm65～75双面各≥6.020～503～5>80≥300075次3)根据施工指南和设计规范,确定的沥青及矿料的试验参数见表3。标配合比求出的最佳油石比的±0.3%分别拌和进表3沥青的性质及矿料的试验参数表试件开始击实温度/℃矿料烘箱中加热时间/h沥青混合料拌和温度/℃集料、沥青搅拌时间/s集料、沥青加矿粉搅拌时间/s沥青加热温度/℃集料加热温度/℃矿粉加热温度/℃试模预热温度/℃试件成型温度/℃1651
5、80180150145145617590902按照设计级配计算合成级配、进行马歇尔试验莲易公路多碎石沥青混凝土SAC13沥青混合料矿料采用湖南攸县玄武岩0～2.36mm,2.36～4.75mm,4.75～9.5mm,9.5～16mm4种料(即通常所说的4号料、3号料、2号料、1号料),矿粉由湖南望城坪塘水泥厂生产。在进行马歇尔试验前,先按照施工指南的要求,对用于沥青路面施工的各种矿料进行筛分,得到各矿料的筛分试验结果。利用计算机EXCEL功能,通过图表,按照表1级配范围进行集料合成级配组成设计,并尽量使合成级配关键筛孔(0.075,4.75,9.5mm)的通过率,接近设计级配范
6、围的中值。然后根据以下步骤进行操作:2.1确定每盘料的质量根据经验,从4.0%～6.0%之间选定一个认为接近最佳油石比的油石比拌和沥青混合料,按制作标准马歇尔试件的要求,按照合成级配,称取一定质量m1的混合料在自动击实仪上进行标准击实,求出击实后高度h1,根据标准试件高度h2,调整出每拌料所需的混合料质量m2=h2×m1/h1。2.2进行马歇尔试验保持矿料的级配不变,每拌料的总质量不变,按照以下5种不同的油石比:4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%进行配料,制作马歇尔试件,试件数量为每组4个,其中1个用于测定理论最大密度,3个测定毛体积相对密度。然后对试件进行马歇尔
7、试验,求出马歇尔试验稳定度、流值、空隙率、沥青体积百分率、矿料间隙率、沥青饱和度等各项指标。2.3计算试验参数利用马歇尔试件的毛体积密度ρmb和马歇尔试件的最大理论密度ρmm计算出试件的空隙率VV和矿料间隙率VMA。然后根据沥青的用量及沥青的相对密度求出试件的沥青饱和度VFA。3确定目标配合比的最佳油石比根据计算得出的试验参数,将马歇尔试验各指标进行汇总,绘制油石比与空隙率、密度、稳定度和流值等关系曲线图,以下是在实验过程中得出的莲易高速公路多碎石沥青混凝土SAC13的油石比与马歇尔试验各指
