资源描述：
《沥青混合料组成设计课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第五章沥青混合料组成设计◎沥青混合料组成设计的有关概念◎矿料级配理论◎沥青混合料组成设计过程第一节概述 1、矿料的级配类型沥青混凝土混合料根据其矿料的级配类型,基本上可分为连续级配和间断级配两类。沥青混凝土AC类均为连续级配。沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)属于间断级配,有良好的路用性能,空隙率3%一4%。连续级配连续级配的混合料按其摊铺、压实后的剩余空隙率大小还可分为密实式、半开级配和开级配沥青混合料等。《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40一2004)规定,剩余空隙率3%一6%的为密实式沥青混凝土混合料；剩余空隙
2、率6%一10%的为半开级配沥青混凝土混合料；剩余空隙率大于18%的为开级配沥青混合料（排水式）。OGFC:能排水的低噪声路面,空隙率在18%以上。2、沥青混合料路用性能要求与技术措施(1)高温稳定性提高沥青混合料的粘结力和内摩阻力。增加粗集料含量,粗集料形成空间骨架结构,提高沥青混合料的内摩阻力。适当地提高沥青材料的粘度,控制沥青用量,改善沥青混合料的粘结力。结构效应对热稳性也有一定影响,如沥青层厚度和相对于厚度的集料尺寸等。(2)低温抗裂性沥青路面在低温时应具有较低劲度和较大的抗变形能力。在混合料组成设计中,应选用稠
3、度较低、温度敏感性低、抗老化能力强的沥青。(3)耐老化性耐老化性与空隙率大小与矿料级配、沥青用量及压实度有关。沥青混合料空隙率越大,沥青用量越少,均会使沥青路面耐老化性降低。(4)抗滑性高等级公路的发展,对沥青路面的抗滑性提出了更高的要求。沥青路面的抗滑性与矿料的微表面性质、混合料级配组成以及沥青混合料用量等因素有关。为提高路面抗滑性,配料时应特别注意矿料的耐磨光性,应选择硬质有棱角矿料。沥青用量对抗滑性影响也非常敏感,沥青用量超过最佳用量0.5%、即可使抗滑系数明显降低。(5)抗疲劳性抗疲劳性是沥青路面抵抗荷载重复作
4、用的能力,沥青路面的抗疲劳性能差,在车辆荷载反复作用下路面易产生开裂等破坏。从组成设计方面考虑,应慎重选择沥青用量。最佳的疲劳寿命存在一个最佳沥青用量,这一含量与矿料级配、矿料种类有关,通常它要比马歇尔试验所确定的最佳沥青用量稍大。沥青路面的疲劳寿命随混合料空隙率降低而显著增长。密级配混合料比开级配混合料有较长的疲劳寿命。(6)施工和易性施工和易性是指沥青混合料摊铺和碾压工作的难易程度。和易性良好的混合料容易进行摊铺和碾压。影响和易性的关键是混合料级配情况。粗细颗粒大小相距过大,缺乏中间尺寸,混合料容易分层;细集料太少
5、,沥青层就不容易均匀地分布在粗颗粒表面,细集料太多,则使拌和困难。沥青用量过少,矿粉过多时,混合料不易压实;沥青用量过多,或矿粉质量差,易使混合料粘结成团,不易摊铺。3、沥青混合料组成设计的内容确定粗集料、细集料、矿粉和沥青材料相互配合的最佳组成比例,使之既能满足沥青混合料的技术要求又符合经济的原则。第二节矿料级配理论级配理论：最大密度曲线理论和粒子干涉理论。最大密度曲线理论主要描述了连续级配的粒径分布,可用于计算连续级配。粒子干涉理论不仅可用于计算连续级配,而且也可用于计算间断级配。1、级配的发展连续级配所谓连续级配
6、,就是矿料中各级粒径的粒料,由大到小逐级按一定的重量比例组成。从混合料的密实度出发,早期采用的矿料级配型式多为连续级配。密实的沥青混合料可有较高的强度、较好的耐磨耗和抗疲劳性能,且不透水、耐老化,路面的使用寿命也长,因此,多年来国内外大都趋向于采用密实型级配。连续级配连续级配混合料的级配曲线平顺圆滑,具有连续不间断的性质。连续密级配混合料可以获得最佳的密实度和较大的粘结力,但不能构成最大的内摩阻力,其强度主要受粘结力所左右。在重型汽车交通荷载作用下,路面可能因热稳性不足而产生车辙、波浪、推移等变形,从而影响正常使用。连
7、续开级配粗骨料含量增加,混合料可以形成骨架作用,细集料含量较少,不能充分填充粗骨料之间的空隙而有较大的空隙率,形成一种骨架空隙结构。材料的强度主要取决于内摩阻力,粘结力相对是次要的,其热稳性可以显著提高。空隙率太大而使路面耐久性受到影响。间断级配在矿料组成中,大小颗粒不是连续存在,而在某一个或某几个粒径范围内没有或很少矿料颗粒所组成的一种矿质混合料。混合料不仅有足够数量的粗骨料可以形成空间骨架,而且又有必要数量的细料填充于骨架间的空隙,使混合料有较高的密实度而形成为一种骨架密实结构,其内摩阻力和粘结力均较高。沥青混合料
8、既能满足热稳性的要求,同时又具有良好的耐久性(SMA)。2.连续级配理论1)最大密度曲线理论最大密度曲线是通过试验提出的一种理想曲线。W.B.Fuller等的研究认为:固体颗粒按粒度大小有规则地组合排列,粗细搭配,可以得到密度最大、空隙最小的混合料。初期研究：细集料以下的颗粒级配为椭圆形曲线,粗集料为与椭圆曲线相切的直线,由这两部
