GTM瀝青混合料設(shè)計(jì)_ppt

1、GTM瀝青混合料設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 概述 GTM的試驗(yàn)原理 GTM的設(shè)計(jì)方法GTM的由來(lái) 隨著交通量的迅速增長(zhǎng)，重載車的增多，使得一些高等級(jí)公路產(chǎn)生早期的車轍擁包等破壞。 旋轉(zhuǎn)壓實(shí)剪切試驗(yàn)機(jī)（GTM）是美國(guó)工程兵團(tuán)六十年代發(fā)明的用來(lái)進(jìn)行重載交通瀝青路面的設(shè)計(jì)工具，1978年被列入美國(guó)ASTM規(guī)范。它根據(jù)汽車輪胎對(duì)路面的實(shí)際壓強(qiáng)，通過(guò)對(duì)試件旋轉(zhuǎn)揉搓成型的同時(shí)測(cè)出材料的抗剪強(qiáng)度及剪應(yīng)變，并使設(shè)計(jì)的密度達(dá)到瀝青路面的最終密度。GTM上部結(jié)構(gòu)圖GTM試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)圖GTM工作原理GTM設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)荷載： 輪胎和地面的接觸壓強(qiáng)，不是輪胎的氣壓，也不是標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)。瀝青路面的抗剪強(qiáng)度 大于荷載作用下產(chǎn)生的剪

2、應(yīng)力。應(yīng)變比： 控制應(yīng)變比使鋪筑的路面不產(chǎn)生永久變形。密度： 在設(shè)計(jì)荷載作用下路面所產(chǎn)生的最終密度。 GTM設(shè)計(jì)方法的優(yōu)點(diǎn)1、模擬路面實(shí)際受力情況，采用應(yīng)力應(yīng)變?cè)磉M(jìn)行設(shè) 計(jì)；2、擁有三種不同直徑試模，可以對(duì)大粒徑混合料進(jìn)行試驗(yàn)。3、針對(duì)不同接觸壓強(qiáng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，與路面實(shí)際情況更接近。4、設(shè)計(jì)的瀝青混合料不會(huì)產(chǎn)生剪切變形。GTM設(shè)計(jì)參數(shù)1、應(yīng)變比（GSI） 最終應(yīng)變/穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的應(yīng)變，要求小于1.052、抗剪安全系數(shù)（GSF） 抗剪強(qiáng)度/剪應(yīng)力，要求大 于1.33、密度GTM設(shè)計(jì)結(jié)果分析安全系數(shù)GSF應(yīng)變比GSI密度GTM設(shè)計(jì)指標(biāo)與路面使用性能相關(guān)性分析GTM設(shè)計(jì)指標(biāo)與路面使用性能相關(guān)性分析GTM

3、設(shè)計(jì)的密度與現(xiàn)場(chǎng)的密度對(duì)比1#公路公路公路行車道路肩擊實(shí)75次行車道路肩擊實(shí)75次行車道路肩上面層97.391.196.197.494.296.99894.3中面層95.691.695.7下面層94.791.394.593.992.9GTM瀝青混合料與馬歇爾設(shè)計(jì)的瀝青混合料高溫性能對(duì)比設(shè)計(jì)方法最佳油石比車轍試驗(yàn)壓強(qiáng)動(dòng)穩(wěn)定度次數(shù)馬歇爾4.60.7812GTM0.7MPa4.20.712480.910921.1812GTM0.9MPa4.00.722420.917391.11341GTM設(shè)計(jì)的普通瀝青混合料低溫性能指標(biāo)設(shè)計(jì)方法極限彎曲應(yīng)變彎拉勁度模量應(yīng)變能馬歇爾一般200046930.0093馬歇

4、爾重載170057140.0082GTM0.7MPa190053260.0096GTM0.9MPa200052390.0100GTM混合料與普通混合料抗水損害對(duì)比設(shè)計(jì)方法未凍前劈裂強(qiáng)度凍融劈裂強(qiáng)度劈裂強(qiáng)度比馬歇爾一般0.820.785.4馬歇爾重載0.970.7678.4GTM0.7MPa1.020.9492.2GTM0.9MPa1.050.9590.4GTM1.1MPa1.110.9484.7GTM混合料與普通混合料疲勞性能對(duì)比GTM試驗(yàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)路面結(jié)構(gòu)ABCDEF改性AC-16 4cm改性AC-16(GTM方法) 4cm改性SMA-16 4cmAC-20 5cm改性AC-16 5cm改性

5、AC-16(GTM方法) 5cm改性AC-16 6cm改性AC-20 8cmAC-208cmAC-257cmAC-208cmATB-2515cm水泥穩(wěn)定碎石基層36cm級(jí)配碎石過(guò)渡層（連續(xù)級(jí)配）15cm級(jí)配碎石基層（斷級(jí)配）24cm水泥穩(wěn)定碎石基層19 cm水泥穩(wěn)定碎石底基層20 cm水泥穩(wěn)定土底基層20 cm石灰穩(wěn)定土底基層16cm試驗(yàn)結(jié)果分析試驗(yàn)結(jié)果分析GTM礦料級(jí)配級(jí)配 類型通過(guò)下列篩孔（）的質(zhì)量百分率（%）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075密級(jí)配瀝青混凝土混合料粗粒式AC-2510095-10075906583557548603

6、3452234122510-206-155-1037中粒式AC-201009510080-9268-8058-7038-5025-3516-2510-207-155-114-8AC-1610095-10078-9265-7840-5228-3819-2911-218-166-124-8細(xì)粒式AC-1310095-10074-8542-5628-3820-2812-229-177-124-8GTM混合料關(guān)鍵篩孔的控制AC13 4.75mm的通過(guò)率為47-52； AC16 4.75mm的通過(guò)率為45-51 ；AC20 4.75mm的通過(guò)率為40-47 ； AC25 4.75mm的通過(guò)率為34-40

7、；AC13、AC16、AC20三種級(jí)配0.075mm的通過(guò)率在5.5-7時(shí)效果比較好。AC25的0.075mm的通過(guò)率在4-5.5比較好。對(duì)于夏季溫度高、高溫持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，重載交通多的路段，宜采用粗型的密級(jí)配瀝青混合料。調(diào)整級(jí)配時(shí)，適當(dāng)減少靠近最大粒徑的粗集料和細(xì)集料中較細(xì)部分的比例，控制礦粉用量，適當(dāng)增加中間檔次的粗集料。 C型級(jí)配的抗剪強(qiáng)度要高于F型級(jí)配，同時(shí)必須設(shè)計(jì)合理的瀝青用量并進(jìn)行充分的壓實(shí)以保證密水性。施工時(shí)振動(dòng)篩的配置一般震動(dòng)篩采用22mm、15mm、10mm、5mm四種不同的篩孔，甚至有的單位采用三個(gè)篩孔。對(duì)于連續(xù)級(jí)配瀝青混凝土來(lái)說(shuō)，4.75 mm以下的材料要占到礦料總重的一半甚

8、至更多，對(duì)于細(xì)粒式瀝青混凝土，4.75 mm以下的材料要占到2/3。并且4.75 mm以下材料為0-3mm或0-5mm石屑和天然砂，0-3mm或0-5mm石屑一般為石料廠的下腳料，這兩種材料的級(jí)配變化較大，對(duì)整個(gè)礦料級(jí)配來(lái)說(shuō)4.75mm以下標(biāo)準(zhǔn)篩孔較多，篩孔孔徑的的分級(jí)越細(xì)越好，分級(jí)過(guò)于簡(jiǎn)單，檔次太少很難起到控制作用。尤其到瀝青的表面層，如有10-20mm硬質(zhì)巖、5-10mm硬質(zhì)巖、3-5mm硬質(zhì)巖粗石屑和天然砂、0-3mm石屑，這樣五種集料，象粗石屑、0-3mm石屑、天然砂在通過(guò)5mm篩網(wǎng)中已經(jīng)出現(xiàn)混摻，在此過(guò)程中，如果材料的干濕變化或者進(jìn)料規(guī)格出現(xiàn)變化，就會(huì)使混合料級(jí)配產(chǎn)生較大的變化，如果

9、采用五個(gè)篩網(wǎng)，將最細(xì)的一級(jí)篩網(wǎng)改為3mm，多了一個(gè)檔次的篩網(wǎng)，可變因素減少了不少，出現(xiàn)問題也容易分析解決，并且在進(jìn)行生產(chǎn)配比設(shè)計(jì)時(shí)，調(diào)整礦料級(jí)配相對(duì)來(lái)說(shuō)也容易方便。天然砂的摻配一般應(yīng)小于15重載交通路段不宜大于10回收粉的使用回收粉盡量不用1、細(xì)度難以控制；2、塑性指數(shù)變化大；3、回收粉的摻量不容易控制。 對(duì)拌和廠的一些要求1、拌和廠的場(chǎng)地應(yīng)該硬化處理，以保持集料的清潔，特別是避免雨天場(chǎng)地泥濘，將泥土帶入到集料中。這是保證集料清潔和瀝青混凝土質(zhì)量的重要措施。2、拌和廠不同的規(guī)格的集料應(yīng)該應(yīng)該分別堆放，應(yīng)有可靠的隔離措施，避免不同規(guī)格的材料堆交錯(cuò)，避免人為的造成材料的變異性。3、運(yùn)料車運(yùn)料時(shí)，不

10、能在同一位置逐車向高并且向四周擴(kuò)大料堆，使大顆裂向四周邊部流滑，造成離析，而應(yīng)該是每車卸料應(yīng)該相隔一段距離，在預(yù)定的場(chǎng)地布滿一層后用機(jī)械平鋪一層，然后在該層的頂面繼續(xù)卸料。4、各種細(xì)集料應(yīng)該搭蓬保護(hù)，防止雨淋。防止細(xì)料雨淋，對(duì)于保證瀝青混凝土的顆粒組成級(jí)配曲線十分重要。因?yàn)榧?xì)集料雨淋以后，單位時(shí)間內(nèi)流出料口的數(shù)量減少，造成細(xì)集料在輸送帶上繼續(xù)分布，而且每小塊的分布量不同。在一些拌和廠，由于細(xì)集料含水量過(guò)大不能自流通過(guò)冷料斗的出料口時(shí)，只能靠?jī)蓚€(gè)工人站在料斗的邊框上用長(zhǎng)棍往下捅料，當(dāng)然這樣不能保證按照一定的數(shù)量將材料送上輸送帶，這樣造成，瀝青混凝土顆粒變異，空隙率大和瀝青用量偏多，成為開放交通后

11、產(chǎn)生水破壞和泛油的重要原因。再者，如果材料的含水量大，在通過(guò)滾筒時(shí)時(shí)，材料不容易烘干，就是增加干拌時(shí)間，水蒸氣在滾筒中 不能跑出，這樣增加了水破壞的因素，并且由于混合料中含有水分，在施工碾壓過(guò)程中，出現(xiàn)推移現(xiàn)象，不容易壓實(shí)。對(duì)壓實(shí)機(jī)械的要求壓路機(jī)一般不少于6臺(tái)對(duì)于工作面小的可適當(dāng)調(diào)整，但必須保證2臺(tái)大于25噸的膠輪壓路機(jī)。GTM混合料的施工1、攤鋪前必須灑布透層油或粘層油。2、普通瀝青初壓溫度不低于145，終壓溫度不低于100 ；改性瀝青初壓溫度不低于160。終壓溫度不低于110 3、初壓：用一般瀝青，預(yù)壓采用膠輪壓路機(jī)，緊跟攤鋪 機(jī)。初壓用輪胎壓路機(jī)碾壓兩遍。對(duì)于采用改性瀝青的混凝土，利用輪

12、胎壓路機(jī)初壓會(huì)粘輪胎，因此改為利用鋼輪進(jìn)行初壓。前進(jìn)時(shí)，靜壓直到攤鋪機(jī)，退后即開動(dòng)強(qiáng)振碾壓。4、復(fù)壓：采用震動(dòng)壓路機(jī)強(qiáng)振碾壓。5、終壓：鋼輪壓路機(jī)靜壓至輪跡消失為止。GTM混合料的壓實(shí)度要求GTM設(shè)計(jì)的瀝青混合料壓實(shí)度要求一般為97%；采用相對(duì)毛體積密度進(jìn)行控制。GTM混合料施工過(guò)程中檢測(cè)11、級(jí)配控制：生產(chǎn)配合比中瀝青混凝土級(jí)配盡可能的接近工程設(shè)計(jì)級(jí)配，在實(shí)際生產(chǎn)中以生產(chǎn)配比為主，并控制主要篩孔。4.75mm篩孔控制在3%，2.36mm篩孔控制在2%，0.075mm篩孔控制在1%。2、施工油石比：進(jìn)行抽提試驗(yàn)，滿足設(shè)計(jì)要求。3、壓實(shí)度控制:將GTM設(shè)計(jì)的密度作為標(biāo)準(zhǔn)密度,路面壓實(shí)度達(dá)到97%以上 ,或達(dá)到試驗(yàn)路密度的99%。4