多级嵌挤式密级配改性沥青混合料配合比设计方法

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1、多级嵌挤式密级配改性沥青混合料配合比设计方法内蒙古科技与经济NMGKY多级嵌挤式密级配改性沥青混合料配合比设计方法任少英，张勇，辛靓.(1.内蒙古大学职业技术学院;2.内蒙古交通厅质监站;3.内蒙古联手公司，内蒙古呼和浩特010000)摘要:本文结合呼集高速公路路面施工实践，详尽介绍了路面面层用改性沥青混凝土混合料按多级嵌挤式密级配进行的配合比设计方法.关键词:嵌挤式;密级配;改性沥青混合料;配合比设计中图分类号:U215.1文献标识码:A文章编号:1007—6921(2005)20—0106—021

2、概述多级嵌挤式密级配沥青混合料配合比设计是参考Superpave(SuperiorPerformingAsphaltPave-ments)设计理念，使内部结构呈多级嵌挤式密级配的一种全新的设计方法•这种设计确定的沥青混合料比传统的悬浮式结构沥青混合料具有更高的抗车辙能力和良好的稳定性能，可大大提高路而的使用质量•延长路面的使用寿命•在我区呼集高速公路的施工设计中，做为全区的实验和样板工程,在沥青路面施工中首次釆用了这种全新的沥青混合料配合比设计.本文以笔者所在项目中的路面上面层AC16型沥青混凝土施工

3、为例,介绍这种设计方法.2沥青混合料配合比设计依照（公路沥青路而施工技术规范>（JTGF40-2004）要求，沥青混合料配合比设计按目标配合比，生产配合比和生产配合比验证三个阶段进行.具体设计如下：2」原材料2.1.1沥青:SBS改性沥青.本项目釆用AH-90辽河石化生产的基质石油沥青掺入3%的SBS改性剂.2.1.2矿质材料粗集料:玄武岩10~18.5mm,5~10mm碎石细集料：3〜5mm石屑.河砂，机制砂填充料:石灰石粉（掺加石灰粉）根据<公路沥青路面施工技术规范>（JTGF4

4、0-2004）的要求.对沥青和矿质材料的基木性能指标进行测定•其结果符合规范要求.2.1.3混合料成型与压实温度的确定SBS改性沥青混合料的压实温度（适合实验室试件成型和现场初始温度）确定为160-165°C.2.2目标配合比设计2.2.1确定矿料配合比2.2.1.1确定工程设计级配范围工程设计级配是在规范规定级配范围内根据公路等级，工程性质，气候条件，交通条件，材料品种调整确定•或者由工程设计文件或招标文件规定，通常比规范规定的设计级配范围要小.由于我区首次采用多级嵌挤式密级配沥青混合料配合比设计方

5、法.如何根据当地实际情况确定工程设计级配尚在研究中•因此本工程设计级配仍采用规范规定的AC一16级配.2.2.1.2确定混合料级配的控制点与限制区收稿口期:2005—09—209■106?根据Superpave设计要求.混合料级配必须通过其控制点并尽量避开限制区.控制点控制集料级配必须通过的区间范围，位于最大公称粒径尺寸，屮间尺寸(2.36mm)以及最小尺寸(0.075mm)处.限制区位于最大理论密度线处，且在中间尺寸(2.36mm〜0.3mm)附近形成一个通常不能通过的区域•设置限制区的目的一是防止

6、级配曲线中细集料靠近最大理论密度线•避免造成混合料屮的VMA偏小，沥青用量偏少;二是避免混合料中使用过多的砂子或细料使得混合料变软影响压实.2.2.1.3确定矿料配合比利用计算机绘制0.45次方级配曲线图.以图中的原点与通过集料最大粒径100%的点连线作为沥青混合料最大密度曲线•并在图中绘制工程设计级配范围曲线和各种集料的级配Illi线.在计算矿料配合比时，考虑呼集高速公路所处地区气候条件为夏季炎热冬季寒冷•且展于重载路段的工程•应以提高高温抗车辙能力为主.兼顾提高低温抗裂性能的需要•为此，在减少4.

7、75mm及2.36mm的通过率的同时，适当提高0.075ram的通过率,使矿料级配曲线通过控制区并在限制区下方通过.形成大S型曲线•从而实现集料的多级嵌挤•根据这一思路•设计屮用计算机不断调整计算.最终选择出三组满足工程设计级配要求的粗细不同的矿质混合料配合比.矿质混合料级配计算曲线见图1.2.2.2马歇尔试验根据当地施工经验初选沥青用量5.0%•制作马歇尔标准试件并测定3种不同级配沥青混合料的VMA等各项体积特征指标•由于混合料采用SBS改性沥青，所以在体积指标计算时最大理论密度采用计算法，并按集料

8、有效密度计算•通过对t昆合料体积特征指标综合对比分析以及混合料屮集料嵌挤内蒙古科技与经济NMGKJY效果分析，最终确定出一种矿质混合料级配作为设计级配•其级配曲线见图2.图2223确定沥青最佳用量以初选沥青用量5.0%为中值，按0.5%为间隔取5个不同的沥青用量，分别与设计级配的矿质混合料拌合并成型马歇尔试件，进行马歇尔试验并计算体积指标值.由于选用的集料吸水率比较大而且棱角性好，在马歇尔击实时容易造成空隙率偏大，因此对混合料又进行Superpave旋转