第五瀝青溷合料配合比設計ppt課件

1、設計目的設計目的 配制出滿足根本性能要求的瀝青混合料。配制出滿足根本性能要求的瀝青混合料。關鍵問題關鍵問題 1 1、確定混合料性能要求、確定混合料性能要求 2 2、各種原資料的選取、各種原資料的選取 粗細骨料選擇和質量要求，瀝青種類粗細骨料選擇和質量要求，瀝青種類 3 3、各種原資料用量確實定。、各種原資料用量確實定。設計思緒設計思緒1 1、確定設計混合料的類型。、確定設計混合料的類型。 根據(jù)道路等級、路面類型、構造層位根據(jù)道路等級、路面類型、構造層位表表5-115-112 2、確定混合料的技術性能目的。、確定混合料的技術性能目的。 力學目的：擊實次數(shù)、力學目的：擊實次數(shù)、MSMS、FLFL、

2、DSDS 耐久性目的：耐久性目的：VVVV、VFAVFA、VMAVMA、MSMS0 0、 表表5-25-23 3、原資料選取、原資料選取 瀝青標號、骨料質量瀝青標號、骨料質量 表表5-35-3、4 4、5 5、7 7、8 8、9 9、10104、骨料級配確定和設計、骨料級配確定和設計 確定選取骨料的組配，滿足級配要求。確定選取骨料的組配，滿足級配要求。 表表5-8 粗骨料、細骨料、礦粉比例粗骨料、細骨料、礦粉比例 5、瀝青混合料設計、瀝青混合料設計 確定最正確瀝青用量，滿足技術目的要求。確定最正確瀝青用量，滿足技術目的要求。 礦料設計、最正確瀝青用量確定礦料設計、最正確瀝青用量確定問題的提出問

3、題的提出 1、骨料粒級如何配合，堆積空隙率最?。?、骨料粒級如何配合，堆積空隙率最小？ 最大堆積密度實際最大堆積密度實際 2、不同骨料如何搭配，才干獲得最大堆積、不同骨料如何搭配，才干獲得最大堆積密度？密度？ 礦料配合比設計方法礦料配合比設計方法1、礦質混合料級配實際最大密度曲線實際 W.B.富勒Fuller研討發(fā)現(xiàn)：礦質混合料過篩百分率與粒徑的關系曲線越接近拋物線，混合料的密實度越大，空隙率越小。 P2=kd 當篩孔尺寸d等于集料的最大粒徑D時，該顆粒的經過百分率P為100 p=100d/D0.5 實踐運用 ：p=100d/Dn ，n冪級配通式 n通常在0.30.7之間 ，0.5時為最大密度曲

4、線 P-d級配曲線級配曲線P-logd級配曲線級配曲線知礦料最大粒徑，實際上可以推算最正確級配范圍知礦料最大粒徑，實際上可以推算最正確級配范圍2、礦質混合料的組成設計、礦質混合料的組成設計 合理組配不同集料，使混合料級配處于合理組配不同集料，使混合料級配處于要求的范圍之內，并盡能夠逼近理想的最大要求的范圍之內，并盡能夠逼近理想的最大密度曲線密度曲線 數(shù)解法和圖解法數(shù)解法和圖解法 知條件：知條件： 1各種集料的篩分析實驗結果；各種集料的篩分析實驗結果； 2設計要求：技術規(guī)范規(guī)定或實際計算設計要求：技術規(guī)范規(guī)定或實際計算得到的礦質混合料級配范圍得到的礦質混合料級配范圍 逼近表逼近表5-6的級配中值

5、的級配中值u數(shù)解法數(shù)解法u根本原理：根本原理：u 1 1設有設有A A、B B、C C三種集料，欲配制級配為三種集料，欲配制級配為M M的的礦質混合料，礦質混合料，A A、B B、C C在混合料中百分比分別為在混合料中百分比分別為X X、Y Y、Z Z，那么：，那么：u X + Y + Z = 100 X + Y + Z = 100 u 2 2設集料設集料A A、B B、C C中某粒徑中某粒徑i i顆粒含量分別為顆粒含量分別為aA(i)aA(i)、aB(i)aB(i)、aC(i)aC(i)，混合料，混合料M M相應顆粒含量為相應顆粒含量為aM(i)aM(i)，那么：，那么： u XaA(i)

6、+ YaB(i)+ ZaC(i)= aM(i) XaA(i) + YaB(i)+ ZaC(i)= aM(i) u 3 3假定混合料中某粒徑顆粒僅由一相應的優(yōu)假定混合料中某粒徑顆粒僅由一相應的優(yōu)勢集料提供，其他集料不含此種顆粒，那么優(yōu)勢勢集料提供，其他集料不含此種顆粒，那么優(yōu)勢集料用量可直接求出。集料用量可直接求出。 計算計算AC-13I型瀝青混凝土的礦料配合比。型瀝青混凝土的礦料配合比。 知：知： 碎石、石屑和礦粉三種礦質集料，篩分碎石、石屑和礦粉三種礦質集料，篩分析實驗結果見表析實驗結果見表1。 瀝青混凝土礦料的級配要求瀝青混凝土礦料的級配要求 計算：計算： 1確定碎石、石屑、礦粉在礦質混合

7、料確定碎石、石屑、礦粉在礦質混合料中所占的比例。中所占的比例。 2校核礦質混合料合成級配計算結果能校核礦質混合料合成級配計算結果能否符合規(guī)范要求級配范圍。否符合規(guī)范要求級配范圍。 例題例題1 1礦質混合料級配范圍中值換算為分計篩余中值 2確定優(yōu)勢骨料，計算相應含量 優(yōu)勢骨料1：碎石優(yōu)勢粒徑為4.75mm， 那么混合料中碎石含量： X = aM(4.75)/ aA(4.75) = 21.0/49 = 42.1% 優(yōu)勢骨料2：礦粉優(yōu)勢粒徑為0.075mm 那么混合料中礦粉含量： Z= aM( 0.0.75)/ aC(0.0.75)= 6.0/85.3 = 7.0% 3計算石屑在礦質混合料中的含量Y

8、 Y= 1 - X Z = 50.9% 4校核、計算、調整。 如何校核？原那么是什么？ u 圖解法圖解法u根本原理根本原理u 1 1 n n冪公式冪公式p=100p=100d/Dd/Dn n 中，中， p p與與d/Dd/Dn n為直線關系為直線關系2 假設礦料為單一粒徑骨料組成，那么其級配曲線假設礦料為單一粒徑骨料組成，那么其級配曲線為直線為直線3各粒徑骨料用量可經過首尾相連，與級配中值線各粒徑骨料用量可經過首尾相連，與級配中值線的交點確定的交點確定4非單一粒徑各骨料用量按下述方法確定非單一粒徑各骨料用量按下述方法確定 A、級配曲線相離，作相離點的垂直平分線。、級配曲線相離，作相離點的垂直平

9、分線。 B、級配曲線相接，銜接相接點。、級配曲線相接，銜接相接點。 C、級配曲線相重疊，作垂線使之在兩條級配、級配曲線相重疊，作垂線使之在兩條級配曲線上截得的線段長度相等。曲線上截得的線段長度相等。 經過所作垂線與級配中值直線的交點經過所作垂線與級配中值直線的交點，作程度線，在縱坐標上截得的間隔為相應骨，作程度線，在縱坐標上截得的間隔為相應骨料的用量。料的用量。 例題例題2 2、試用圖解法設計某高速公路用細粒式瀝、試用圖解法設計某高速公路用細粒式瀝青礦質混合料的配合比。青礦質混合料的配合比。知：知： 1 1有碎石、石屑、砂和礦粉四種礦料，各集有碎石、石屑、砂和礦粉四種礦料，各集料經過百分率列于

10、表中。料經過百分率列于表中。 2 2設計級配范圍按設計級配范圍按 瀝青混凝土混合料細粒式瀝青混凝土混合料細粒式AC13-IAC13-I要求的級要求的級配范圍和中值列于表中。配范圍和中值列于表中。 步驟步驟1 1：繪制圖解法用圖，縱坐標取：繪制圖解法用圖，縱坐標取10cm10cm表示經過表示經過量，橫坐標取量，橫坐標取15cm15cm表示篩孔尺寸。作級配曲線中表示篩孔尺寸。作級配曲線中值，并確定篩孔坐標。值，并確定篩孔坐標。步驟步驟2 2：將碎石、石屑、砂和礦粉的級配曲線繪制：將碎石、石屑、砂和礦粉的級配曲線繪制于圖中于圖中步驟步驟3 3：確定各集料所占比例。：確定各集料所占比例。 步驟步驟4

11、4、根據(jù)圖解法求得的各集料用量百分率，列表、根據(jù)圖解法求得的各集料用量百分率，列表進展校核計算如表進展校核計算如表 步驟步驟5、0.3mm和和0.6mm經過量偏低，經過量偏低，0.075mm經過量經過量偏高。配合比調整，碎石偏高。配合比調整，碎石X=31%，石屑，石屑Y=26%，砂，砂Z=37%，礦粉，礦粉W=6% 步驟步驟6、將調整后合成級配繪制于規(guī)范要求級配曲線中、將調整后合成級配繪制于規(guī)范要求級配曲線中 1 1、熱拌瀝青混合料配比設計步驟、熱拌瀝青混合料配比設計步驟A A、礦質混合料的配比設計、礦質混合料的配比設計 1 1根據(jù)道路等級、路面構造和層次，選取瀝青混合料類型根據(jù)道路等級、路面

12、構造和層次，選取瀝青混合料類型 2 2確定合成礦料要求的級配范圍。確定合成礦料要求的級配范圍。 3 3礦質混合料配合比設計。礦質混合料配合比設計。 0.075mm 0.075mm、2.36mm2.36mm和和4.75mm4.75mm篩孔經過量盡量接近設計級篩孔經過量盡量接近設計級配范圍中值。配范圍中值。 對交通量大的道路，級配應接近下限；對交通量大的道路，級配應接近下限； 小交通量的道路應偏上限。小交通量的道路應偏上限。 B B、確定最正確瀝青用量、確定最正確瀝青用量 瀝青用量表示：瀝青用量表示：油石比：油石比： ：各種礦料配合比礦料總和為：各種礦料配合比礦料總和為 % % ：油石比瀝青與礦料

13、的質量比：油石比瀝青與礦料的質量比% % 瀝青百分含量瀝青百分含量% %： ：各礦料配合比礦料和瀝青總和：各礦料配合比礦料和瀝青總和為為 ：瀝青含量瀝青占瀝青混合料總：瀝青含量瀝青占瀝青混合料總質量百分率質量百分率% % nPP 11001 nipapnpp 11001 nbippbp1測試試樣制備：測試試樣制備： 1按礦質混合料配比確定各種集料用量按礦質混合料配比確定各種集料用量 2選取間隔為選取間隔為0.5%的五個瀝青摻量的五個瀝青摻量 2測定物理目的測定物理目的 1表觀密度表觀密度s 2計算實際最大密度計算實際最大密度waannatppppp 2211100wabnntpppp 2211

14、1003 3計算空隙率計算空隙率VVVV：4 4計算瀝青體積百分率計算瀝青體積百分率VAVA：5 5計算礦料間隙率計算礦料間隙率VMAVMA：6 6計算瀝青飽和度計算瀝青飽和度VFAVFA： 100)1( TSVV wbsbPVA VVVAVMA 100 VVVAVAVFA7測定力學目的測定力學目的 A：馬歇爾穩(wěn)定度：馬歇爾穩(wěn)定度MS B：流值：流值FL C：計算馬歇爾模數(shù)：計算馬歇爾模數(shù)T 3馬歇爾實驗結果分析馬歇爾實驗結果分析 1繪制瀝青用量與物理力學目的關系圖。繪制瀝青用量與物理力學目的關系圖。 2根據(jù)穩(wěn)定度、密度和空隙率確定最正確瀝青用量根據(jù)穩(wěn)定度、密度和空隙率確定最正確瀝青用量初始值

15、初始值1OAC1 OAC1=a1+a2+a3/3 3根據(jù)符合各技術目的要求的瀝青用量范圍確定根據(jù)符合各技術目的要求的瀝青用量范圍確定瀝青最正確用量初始值瀝青最正確用量初始值2OAC2 OAC2=OACmax+OACmin/2 4根據(jù)根據(jù)OAC1和和OAC2確定瀝青最正確用量確定瀝青最正確用量OAC OAC1瀝青用量值對應的一切瀝青混合料目的滿瀝青用量值對應的一切瀝青混合料目的滿足要求時：足要求時： OAC=OAC1+OAC2/2 估計車轍較大估計車轍較大 ：OAC在在OAC2和和OACmin之間選取之間選取，但不小于，但不小于OAC2的的0.5% 寒區(qū)道路及普通道路寒區(qū)道路及普通道路 ：OAC

16、可在可在OAC2和和OACmax之間選取，但不大于之間選取，但不大于OAC2的的0.3% 4水穩(wěn)性實驗水穩(wěn)性實驗 以最正確瀝青用量以最正確瀝青用量OAC進展浸水馬歇爾實驗。進展浸水馬歇爾實驗。 假設假設OAC與與OAC1、OAC2相差較大，用相差較大，用OAC和和OAC1或或OAC2進展殘留穩(wěn)定度實驗進展殘留穩(wěn)定度實驗 要求：要求：型瀝青混凝土不低于型瀝青混凝土不低于75%，型瀝青混型瀝青混凝土不低于凝土不低于70% 5抗車轍實驗抗車轍實驗 以最正確瀝青用量以最正確瀝青用量OAC進展動穩(wěn)定度車轍實驗進展動穩(wěn)定度車轍實驗 。 假設假設OAC與與OAC1、OAC2相差較大，用相差較大，用OAC和和

17、OAC1或或OAC2進展實驗進展實驗 要求：高速公路、城市快速路不小于要求：高速公路、城市快速路不小于800次次/mm，一級公路、城市干路不小于一級公路、城市干路不小于600次次/mm。 例例 試設計上海某高速公路瀝青混泥土路面用瀝青混合料的配試設計上海某高速公路瀝青混泥土路面用瀝青混合料的配合組成。合組成。原始資料原始資料1、道路等級：高速公路、道路等級：高速公路2、路面類型；瀝青混凝土、路面類型；瀝青混凝土3、構造層位：三層式瀝青混凝土的上面層、構造層位：三層式瀝青混凝土的上面層4、氣候條件：最低月平均氣溫：、氣候條件：最低月平均氣溫：-8 5、資料性能、資料性能 1瀝青資料：可供應重交通

18、瀝青資料：可供應重交通AH-50、AH-70和和AH-90。 2礦質資料：碎石、石屑礦質資料：碎石、石屑 ：石灰石軋制碎石，飽水抗：石灰石軋制碎石，飽水抗壓強度壓強度120Mpa，洛杉磯磨耗率，洛杉磯磨耗率12%，粘附性水煮法：，粘附性水煮法：級，視密度級，視密度2.70t/m3。 砂：干凈海砂，細度模數(shù)屬中砂，含泥量小于砂：干凈海砂，細度模數(shù)屬中砂，含泥量小于1%，視密度視密度2.65t/m3。礦粉：石灰石磨細石粉，粒度范圍符合技。礦粉：石灰石磨細石粉，粒度范圍符合技術要求，無團粒結塊，視密度術要求，無團粒結塊，視密度2.58t/m3。 設計要求設計要求 1、根據(jù)道路等級、路面類型和構造層位

19、確定瀝青混凝土、根據(jù)道路等級、路面類型和構造層位確定瀝青混凝土的礦質混合料的級配范圍。根據(jù)現(xiàn)有的各種礦質資料的礦質混合料的級配范圍。根據(jù)現(xiàn)有的各種礦質資料篩析結果，用圖解法確定各種礦質資料的配合比。篩析結果，用圖解法確定各種礦質資料的配合比。2、根據(jù)選定的礦質混合料類型相應的瀝青用量范圍，進、根據(jù)選定的礦質混合料類型相應的瀝青用量范圍，進展馬歇爾實驗，確定最正確瀝青用量。展馬歇爾實驗，確定最正確瀝青用量。3、根據(jù)高速公路用瀝青混合料要求，對設計的礦質混合、根據(jù)高速公路用瀝青混合料要求，對設計的礦質混合料的級配進展調整，瀝青用量按水穩(wěn)性檢驗和抗車轍料的級配進展調整，瀝青用量按水穩(wěn)性檢驗和抗車轍才

20、干校核。才干校核。 設計步驟設計步驟1、礦質混合料的配合比設計、礦質混合料的配合比設計 1確定瀝青混合料的類型確定瀝青混合料的類型 根據(jù)原始資料，選用根據(jù)原始資料，選用AC-13型瀝青混凝土混合料。型瀝青混凝土混合料。 2確定礦質混合料的級配范圍確定礦質混合料的級配范圍 根據(jù)附表確定根據(jù)附表確定AC-13型瀝青混凝土的礦質混合料級配范圍型瀝青混凝土的礦質混合料級配范圍 3礦質混合料的配比設計及校核礦質混合料的配比設計及校核 2、瀝青最正確用量確實定、瀝青最正確用量確實定 1試件成型試件成型 采用采用AH-70瀝青。根據(jù)附表瀝青。根據(jù)附表 AC-13型瀝青混凝型瀝青混凝土的瀝青用量范圍為土的瀝青用量范圍為5.0%7.0%，采用，采用0.5%的間的間隔，以計算得到的礦料配比制備隔，以計算得到的礦料配比制備5組試件，按要組試件，按要求擊實求擊實75次成型。次成型。 2馬歇爾穩(wěn)定度實驗馬歇爾穩(wěn)定度實驗 1物理目的測定物理目的測定 成型后試件，成型后試件，24h后測定其后測定其視密度、空隙率、礦料間隙率、瀝青飽和度等物視密度、空隙率、礦料間隙率、瀝青飽和度等物理目的。理目的。 2力學性能測定力學性能測定 測定物理目