影響瀝青混合料礦料間隙率因素分析教程文件

1、影響瀝青混合料礦料間隙率因素分析精品文檔影響瀝青混合料礦料間隙率因素分析研究摘要：影響vma的因素非常多，主要有集料的最大公稱粒徑、 集料特性、礦料級(jí)配、瀝青用量、粉膠比和瀝青混合料的壓實(shí)功 等。本文主要研究了集料特性、礦料級(jí)配和壓實(shí)功對(duì) vma的影 響，通過(guò)馬歇爾正交試驗(yàn)分析了級(jí)配和瀝青用量對(duì)瀝青混合料ac-13礦料間隙率的影響，得出了 vma隨著用貝雷法評(píng)價(jià)級(jí)配的幾個(gè) 參數(shù)的變化而變化的規(guī)律。關(guān)鍵詞：瀝青混合料vma評(píng)價(jià)級(jí)配參數(shù)正交試驗(yàn)?zāi)壳昂芏酁r青路面在開放交通不久就發(fā)生了早期破壞，沒(méi)有很 好的耐久性，使得瀝青路面的路用性能迅速下降，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到 設(shè)計(jì)年限。因此，研究瀝青混合料具有良好的耐

2、久性是當(dāng)前道路 技術(shù)工作者急需要解決的問(wèn)題之一。vma是瀝青混合料設(shè)計(jì)最重要 的體積指標(biāo)之一，它直接影響瀝青混合料的耐久性，同時(shí)vma對(duì)瀝青混合料強(qiáng)度和高溫穩(wěn)定性有很高的敏感度。vma過(guò)大或過(guò)小都會(huì)對(duì)瀝青混合料的路用性能產(chǎn)生不利影響。因此本文就此展開對(duì) 瀝青混合料vma影響因素的研究是非常有意義的。1、vma的影響因素影響vma的因素1很多。vma首先決定于集料特性和級(jí)配組 成。vma的大小與礦料級(jí)配、礦料顆粒的表面特性及瀝青用量等參 數(shù)有直接關(guān)系，當(dāng)?shù)V料的最大粒徑大、粗顆粒含量多，瀝青用量 少時(shí)，vma就小；反之，vma就大。1.1集料的特性（1） 粗集料的棱角性：集料的破碎面增大，vma增

3、加。（2）細(xì)集料的棱角性：細(xì)集料棱角性對(duì) vma影響極大，破碎 的細(xì)集料通常增大vma 般要求細(xì)集料松方空隙率45%至少 40%天然砂通常小于此值，所以有限制天然砂用量的規(guī)定。（3）針片狀含量：細(xì)長(zhǎng)和扁平顆粒在施工過(guò)程中壓碎會(huì)改變 集料級(jí)配和性質(zhì)，在室內(nèi)試驗(yàn)中，由于扁平顆粒橫臥可能造成增 大vma的假象，而在施工過(guò)程中，集料破碎會(huì)減小 vma（4）集料表面紋理：磨光的集料表面非常光滑，內(nèi)摩擦力較小，容易壓實(shí)，vma減??；反之，表面紋理粗糙的集料使 vma增 大。（5）集料的安定性：較硬的集料能滿足 vma標(biāo)準(zhǔn)，而較軟的 集料很難滿足vma要求，生產(chǎn)過(guò)程，還會(huì)進(jìn)一步使 vma降低。（6）集料的空

4、隙率：集料會(huì)吸收一部分瀝青結(jié)合料，這取決 于集料的空隙率和空隙的尺寸，集料的空隙率大，吸收的瀝青結(jié) 合料比較多，導(dǎo)致減小有效瀝青含量，最終導(dǎo)致 vma減小。1.2瀝青混合料的級(jí)配在集料特性已定后，vma則決定于集料的級(jí)配組成2，3，集 料級(jí)配曲線離開最大密度線越遠(yuǎn)，vma越大。因此，對(duì)于粗級(jí)配 4，5，減少4.75mm和2.36mm通過(guò)率可提高vma相反對(duì)細(xì)級(jí) 配，增加2.36mm通過(guò)率可提高vma但應(yīng)避免出現(xiàn)駝峰。減少礦 粉，可使vma增大。1.3壓實(shí)功在集料特性和級(jí)配確定后，vma還受壓實(shí)功5的影響，vma 的定義如式：式中：-瀝青混合料壓實(shí)后的毛體積密度，g/cm3；-瀝青混合料中集料的

5、百分率，%-礦料混合料的合成毛體積相對(duì)密度，g/cm3。從式知：較輕的壓實(shí)功，小些，vma會(huì)大些，反之，vma會(huì)小些。2、正交試驗(yàn)2.1正交試驗(yàn)方案試驗(yàn)的目的在于研究每個(gè)因子在反應(yīng)中的影響，并發(fā)現(xiàn)水平的 最佳組合。一個(gè)好的試驗(yàn)設(shè)計(jì)用最小的試驗(yàn)次數(shù)獲得最大的信息 量6。正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)是用于多因素試驗(yàn)的一種方法，它是從全 面試驗(yàn)中挑選出部分有代表性的點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)。本文采用正交表19 （ 34）。以ac-13作為研究對(duì)象，以蓓蕾法 評(píng)價(jià)級(jí)配的參數(shù)及油石比為主要影響因素7，各試驗(yàn)方案見(jiàn)表3。2.2.2馬歇爾試驗(yàn)體積指標(biāo)分析本試驗(yàn)采用路安特改性瀝青，集料采用英安巖，馬歇爾正交試 驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。針對(duì)九組級(jí)配正

6、交試驗(yàn)的vma指標(biāo)分析見(jiàn)表5及圖1。（a）各因素對(duì)vma指標(biāo)影響大小分析結(jié)果（b）ca對(duì)vma的影響(c) fac對(duì)vma的影響(d) faf對(duì)vma的影響(e) 油石比對(duì)vma的影響從圖1分析得出：1、影響vma的主要影響因素排列次序?yàn)椋篺ac ca faf 油 石比。2、 ca比從0.4 0.6變化時(shí)，vma隨著ca的增大而增大，這 是由于較多的干涉顆粒而導(dǎo)致的。當(dāng) ca比增加0.2時(shí)，vma能增 加 0.5%1.0%。3、fac比從0.400.50變化時(shí)，vma隨著fac的增大而減 少，當(dāng)fac比減小0.05時(shí)，vma會(huì)增加0.5%;當(dāng)fac比減小0.1 時(shí)，vma會(huì)增加1.0%左右。4

7、、faf比從0.30.5變化時(shí)，vma隨著faf比的增大而減小，當(dāng)faf比增大0.2時(shí)，vma會(huì)減少0.5%左右。5、隨著油石比的增加，vma呈曲線變化。油石比從4.5%5% 變化時(shí)，vma隨著油石比的增加下降很快；油時(shí)比從 5%5.5%變 化時(shí)，vma隨著油石比的增加而增加，說(shuō)明隨著油量的增加，將礦 料的骨架逐漸撐開。3.3結(jié)論(1) 集料的特性對(duì)vma的影響：破碎的集料將增大vma;針片 狀含量過(guò)多，在施工過(guò)程中，集料破碎導(dǎo)致減小vma集料表面紋 理光滑，vma減小，集料表面紋理粗糙，vma增大，集料空隙率 大，集料吸收瀝青多，有效瀝青減小，導(dǎo)致 vma減小。（2）壓實(shí)功對(duì)vma的影響：壓實(shí)功小，瀝青混合料試件毛體 積密度小，則 vma大；反之vma小。（3 ）通過(guò)正交試驗(yàn)分析得出集料級(jí)配和油石比對(duì) vma的影響 規(guī)律。參考文獻(xiàn)1 蔡鎖德，陳偉，商玉田.vma在瀝青混合料設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中的 應(yīng)用j.