沥青混凝土混合料组成设计

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1、沥青混凝土混合料组成设计方法内容提要沥青混凝土设计总论1混合料组成设计马歇尔法2混合料组成设计旋转压实法3一、沥青混凝土设计总论沥青混凝土设计的目标是确定可用于生产、铺筑沥青路面的沥青混凝土各组成材料的配合比，由此配合比形成的混合料，其各种技术性能指标能满足规范指标要求、具有良好的工作性、可用摊铺设备均匀地铺筑。沥青混凝土配合比设计三阶段目标配合比设计阶段生产配合比设计阶段生产配合比验证阶段一阶段二阶段三阶段二、混合料组成设计马歇尔法1.矿料级配理论2.马歇尔设计法设计原理3.马歇尔设计步骤4.设计综合示例矿料级配理论最大密度理论：认为“矿料的颗粒级配曲线愈接近抛物线,其密度愈大”,主要描

2、述了连续级配的粒径分布,用于计算连续级配。粒子干涉理论：可用于计算连续级配、间断级配和折断级配。分形理论：是近年来随着材料学的发展,将分形几何理论应用于路面材料集料级配研究而出现的一种新方法,目前研究很少。马歇尔设计法设计原理混合料的主要技术指标是通过马歇尔试验测定，将测定的技术指标值与规范所规定的马歇尔技术指标要求值进行对比，通过对材料品种、配合比例的反复调整，使所设计的沥青混合料的各项马歇尔技术指标满足规范的要求值。采用技术标准1、《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）2、《公路工程集料试验规程》（JTGE42-2005）3、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ

3、052-2000）马歇尔设计步骤目标配合比设计主要步骤1、材料准备2、矿质混合料的配合比组成设计确定沥青混合料类型确定矿料的最大粒径确定矿质混合料的级配范围矿质混合料配合比例计算3、通过马歇尔试验确定沥青混合料最佳沥青用量制备试样根据推荐的沥青用量范围，估计适宜的油石比，然后按0.5％沥青量间隔增减变化沥青用量，制备不少于5种沥青用量的马歇尔试件，每组马歇尔试件不少于4个；每个试件均分别分级备料、分别拌和，拌和、击实试件温度严格按照规范要求；沥青结合料种类拌和温度(℃)压实温度(℃)石油沥青130～160120～150测定计算物理、力学指标压实沥青混合料试件视密度、最大理论密度、残留空隙率

4、、矿质骨架间隙率、饱和度等指标；马歇尔试件的稳定度、流值；分析马歇尔试验结果确定最佳沥青用量绘制沥青用量与物理、力学指标关系图，以沥青用量为横坐标，以视密度、空隙率、饱和度、稳定度、流值为纵坐标。确定最佳沥青用量的初始值OACl和OAC2OACl=(α1+α2+α3)／3OAC2=(OACmin+OACmax)／2综合确定最佳沥青用量OACOAC=（OACl+OAC2）/2式中：αl——稳定度最大值的沥青用量α2——最大密度的沥青用量α3——空隙率范围中值的沥青用量OACmin～OACmax：各项指标对应的沥青用量公共范围进行水稳性与高温抗车辙能力检验水稳定性检验制作马歇尔试件进行浸水马歇

5、尔试验，沥青混凝土残留稳定度不低于75％。高温抗车辙能力检验用于上、下面层的沥青混凝土，在60℃下车辙试验的动稳定度：对高速公路、城市快速路不小于800次／mm；对一级公路及城市主干路宜不小于600次／mm。配合比设计综合示例1、配合比设计第一阶段：目标配合比的设计材料选择和原材料试验沥青选择标号为AH—90粗集料检测各项指标均符合要求；10～30mm碎石的表观密度为2.8181g/cm3、10～20mm碎石的表观密度为2.8364g/cm3不同规格原粗集料的筛分结果细集料采用某地河砂，细度模数3.02，属中砂偏粗，表观密度为2.6227g/cm3填料采用当地石灰石矿粉矿质混合料的配合比组

6、成设计进行矿料级配计算得到的各材料的配合比结果：10～30m碎石：10～20mm碎石：3～5mm石屑：砂：矿粉＝30：20：15：28：7马歇尔指标测定最佳油石比如下：OACl=4.54%OAC2=4.31%最佳油石比OAC=4.4%相应的最佳沥青用量：4.2%高温稳定性检验测得的动稳定度为3150次／mm，符合规范“不小于800次／mm”的规定要求。水稳定性检验残留稳定为100.1％，符合规范规定不得小于75％的要求。2、配合比设计第二阶段：生产配合比的设计该工程采用的振动筛为32mm、20mm、10mm、4mm四级，筛分后在热料仓取样。计算合成级配均符合规定设计范围的要求。设计的矿料配

7、合比为：4号仓(20～30)：3号仓(10～20)：2号仓(4～10)：1号仓(0～4)：矿粉=24：28：16：26：6经计算得：OACl＝4.63%、OAC2＝4.95%；此结果与目标配合比设计结果相差0.4%，基本吻合，结合以往经验，征求各方意见，决定采用平均值即油石4.6%(沥青用量4.4%)作为生产配合比的建议油石比供试拌试铺使用。拌和机每一锅拌和能力为1600kg，故各料仓的用量为：4号仓(20～30)：16