沥青混合料级配设计和拌与机筛网选择

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1、沥青混合料级配设计和拌与机筛网选择摘要：文章主要从沥青矿质混合料设计配方面来分析路面的结构形式，AC类混合料级配比S化后对沥青路面高温稳定性的影响，优化级配，尽可能减少车辙病害的发生。分析了在沥青混合料生产过程中，筛网的选择对级配控制的作用；有效地保障沥青混合的拌制质量，提高生产效率。关键词：矿质混合料；级配；拌和机；筛孔中图分类号:U495文献标识码：A文章编号:1006-8937(2014)2-0008-03沥青混合料配合比设计中有一个重要的项就是矿质混合料的组成设计。我国现行规范沥青混合料分为AC类、ATB类、

2、SMA类、AM类、0GFC类等。其实质结构类型不外乎悬浮-密实、骨架-密实、骨架-空隙这三种基本的类型。从空隙率角度来分类，可分为密级配、半开级配和开级配，对于密级配来划分可分为连续级配和间断级配。1矿料级配设计的基本理论沥青混合料是以矿质混合料的形式与沥青(改性沥青)组成混合料。为此我们有必要对矿质混合料进行组成设计，其中包括级配理论和级配范围的确定。1.1级配理论目前常用的级配理论主要有最大密度曲线理论和粒子干涉理论。前者主描述了连续级配的粒径分布，可用于计算连续级配。后者不仅可用于计算连续级配而且也可用于计算间

3、断级配。最大密度曲线是通过试验提出一种理想曲线。大粒径之间形成嵌挤结构，之间的空隙由小一级粒径矿料填充。密度最大，空隙小是这种曲线的特点。W・B富勒提出了简化“拋物线最大的密度理想曲线”。该理论认为'‘矿质混合料的颗粒级配曲线愈接近抛物线，则其密度愈大”。给出了最大密度理想曲线，可用颗粒粒径(d)与通过量(p)表示。p2=kd式中：d为矿质混合料各级颗粒粒径(nrni)；p为各级颗粒粒径集料的通过量(%);k为常数。当d等于最大粒径时则通过量p=100%,即d=D时p=100可求出k=1002•,因此公式可改为：p=

4、100o在实际应用中，许多研究认为：这一公式的指数不应固定为0.5。有的研究认为在沥青混合料中应用，当n=0.45时密度最大。通常使用的矿质混合料的级配范围(包括密级配和开级配)n幕常在0.3-0.7之间。因此在实际应用时，矿质混合料的级配曲线应该允许在一定范围内波动。1.2施工规范与级配理论我国规范《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中AC类型沥青混凝土级配范围就是根据上述理论基础上，经过优化调整给出的。表1就是以AC-25为例，作了分析。从表1可以看出，按照最大密度曲线求得出来的级配曲线和级配范

5、围，与规范给出的级配范围有相近的地方，但也不是我们所需要的级配曲线。实际的施工过程中一定要结合公路等级、气候条件、设计要求及当地材料，因地制宜，合理地调整级配，使之具备我们路用性能和经济耐久。2沥青混合料矿料级配设计2.1级配结构类型的划分有学者认为粗细类型按公称粒径的1/4为控制粒径，即按控制粒径以含量多少划分，50%为嵌挤结构。以AC类为例,AC-30的控制粒径为9.5mm,AC-25、AC-20的控制粒径为4.75mm,AC-16控制粒径为4.75mm、2.36mm,AC-13控制粒径为2.36mmo控制粒径以

6、上含量50%〜70%为骨架结构，控制粒径以上含量大于70%为骨架嵌挤结构，其中控制粒径以上含量58%〜65%为骨架密实结构。2.2密级配《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）在配合比设计一节中，把密级沥青混合料划分为粗型（C型）或细型（F型）混合料，并首次提出关键性筛孔这一说法。同一种粒级的混合料粗细划分的标志也就是关键筛孔的通过率加以区分。关于级配曲线问题，在Superpave中最大密度级配表示一种集料颗粒以最密实的方式排列在一起的级配，然而这是一种要避免的级配。在该0.45次方图上给出两个附加特征

7、:控制点和限制区。控制点的功能为级配必须通过的范围，设置在公称最大尺寸、中等尺寸（2.36mm）和粉尘尺寸（0.075mm）；而限制区在最大密度级配附近，在中等尺寸（4.75mm或2.36mm取决于最大尺寸）和0.30mm尺寸之间，形成一个级配不应通过的区域，通过限制区域的级配被称为“驼峰级配”。Superpave并没有明确给出每个筛孔应通过的级配范围，因此superpave混合料级配设计是种更加宽泛和更大自由度的设计，有利也有弊。这就要求配合设计人员要有专业、丰富的经验，通过大量的试验来完成。在热拌沥青混合料配合比

8、设计中，级配设计如果能够借鉴Superpave级配设计理念，我们就可能进一步优化级配曲线。例如Superpave中强调是一种S型曲线，即中间料多，最大公称粒径和细料少的特点，AC类混合料级配S化，在规范给定的级配范围内，设计一种S型曲线。这样好处在于我们没有脱离AC类配合比的设计理念，优化了级配。我们以AC-25类型级配优化为例，分析S化后的特