排水性瀝青混合料設(shè)計講義32頁（PPT）_ppt

1、排水性瀝青混合料設(shè)計 2排水性瀝青混合料設(shè)計 概 述01混合料組成02 混合料配合比設(shè)計03目 錄 內(nèi) 容3概念與特性適用范圍12一.概述設(shè)計的技術(shù)關(guān)鍵3概念 空隙率高達20%-25%，厚度一般為4-5cm的磨耗層，能夠在混合料內(nèi)部形成排水通道的瀝青混凝土層面層，稱之為排水性瀝青路面（Draining asphalt） 多孔性磨耗層 開級配抗滑磨耗層（OGFC） 低噪音瀝青路面典型的骨架-空隙結(jié)構(gòu)1.概念與特性4空隙大粗集料多透水性好1.概念與特性5排水機理1.概念與特性6缺點優(yōu)點抗滑性好，水霧少，不積水，行車安全高溫穩(wěn)定性好，抗車轍能力強噪音低，防眩光因空隙率高，瀝青易老化，耐久性差強度較低

2、孔隙容易被堵塞，養(yǎng)護比較困難1.概念與特性72.適用范圍8由于大空隙混合料粗集料多細集料少，不能形成緊密的嵌鎖，所以強度較低。也存在易老化，耐久性差，易堵塞等缺點。不宜鋪筑容易污染的道路交叉口及公交停靠站重載交通低交通量、慢行交通道路宜鋪筑噪音大的城市快速路小型客車為主的高架道路 中、輕交通的高速路 長隧道中鋪設(shè)，可降噪3.設(shè)計的技術(shù)關(guān)鍵9設(shè)計的技術(shù)關(guān)鍵高空隙性空隙率越大，排水、抗滑、降噪效果越好。混合料的初始空隙率應(yīng)達到20%由于水長期滯留在路面內(nèi)部，容易造成路面剝落，因此要具有足夠的水穩(wěn)定性?？顾缮⒛芰Υ旨隙嗍箯姸冉档?。必須具有承受荷載反復作用的能力。具有力學強度10 成分要求二.混合料

3、組成成分要求11混合料組成 石質(zhì)堅硬、顆粒形狀良好、耐磨性、粘附性。磨光值PSV42。（安山巖、玄武巖具有良好的抗滑性，砂巖、礫巖、頁巖的抗磨性較好）粗集料細集料填料指0.075-2.36mm部分集料，用量較少，對其性能沒有特殊規(guī)定。 采用石灰石粉，歐美使用消石灰或水泥，日本使用石灰?guī)r礦粉。其中消石灰具有抗剝落的作用。12混合料組成 因混合料的強度主要依靠結(jié)合料的黏結(jié)作用，為增加其強度，采用高黏結(jié)力的瀝青結(jié)合料。日本采用高粘度改性瀝青，法國采用橡膠瀝青，西班牙采用聚合物改性瀝青。向采用“高黏度瀝青”方向發(fā)展。瀝青結(jié)合料添加劑纖維：分散、吸附、穩(wěn)定、增黏的作用磨細的輪胎粉：提高抗松散性和耐久性消

4、石灰等其他抗剝落劑：提高混合料的水穩(wěn)性。成分要求 13成分要求材料的選擇粗集料填料石灰?guī)r礦粉，否則用消石灰或水泥代替填充料的性質(zhì)對混合料的耐久性至關(guān)重要最大公稱粒徑為13mm或20mm排水性混合料的空隙率、抗車轍能力在很大程度上取決于粗集料的性質(zhì)。（抗磨耗性、抗滑性等）材料選擇的關(guān)鍵14集料級配的確定瀝青用量的確定12三.混合料配合比設(shè)計配合比檢驗3151.集料級配的確定在級配范圍內(nèi)選取3組不同的2.36mm通過率的礦料級配作為初選級配。根據(jù)經(jīng)驗公式得出3組不同的初試油石比針對3個級配，成型試件并測量相應(yīng)的空隙率VV得出空隙率與2.36mm通過率的關(guān)系曲線，找出目標空隙率所對應(yīng)的2.36通過率

5、。對3組中最接近目標空隙率的級配進行調(diào)整，確定最終級配。161.集料級配的確定篩孔（mm）通過質(zhì)量百分率（%）最大公稱粒徑13mm最大公稱粒徑20mm26.5-1001910095-10013.292-10053-789.562-8135-624.7510-3110-312.3610-2110-210.64-174-170.33-123-120.153-83-80.0752-72-7配合比設(shè)計級配范圍篩孔（mm）0.0750.150.30.61.182.364.759.513.216級配一4.66.58.210.312.81826.572.595.5100級配二4.467.39.51116.2

6、21.571.295100級配三45.578.5101317.57094.51003組不同級配171.集料級配的確定指標級配一級配二級配三范圍初試油石比(%)5.75.24.82.36mm通過率1816.21310-22試件的空隙率(%)VV18.520.823.518-253組不同的初試油石比與空隙率成型馬歇爾試件測試件體積參數(shù)181.集料級配的確定空隙率與2.36mm通過率的關(guān)系曲線如下所示：Y=ax+b16.7191.集料級配的確定最終級配0.0750.150.30.61.182.364.759.513.216最終級配4.66.27.89.811.816.722.571.49510020

7、2.瀝青用量的確定經(jīng)驗公式根據(jù)排水性混合料的級配計算集料的表面積，集料表面合適的瀝青膜厚度為14m，如下所示： 瀝青用量=集料表面積瀝青膜厚度瀝青密度我國現(xiàn)行規(guī)范推薦的計算公式：a、b、c、d、e、f、g分別代表集料4.75mm、2.36mm、1.18mm、0.6mm、0.3mm、0.15mm和0.075mm篩孔通過百分率Pa是油石比，A集料總的表面積，h瀝青膜厚度約為12-14 m，b是瀝青密度back212.瀝青用量的確定進行析漏試驗與肯特堡分散試驗等，確定最佳瀝青用量最終級配確定后，根據(jù)經(jīng)驗公式法計算初試油石比Pa222.瀝青用量的確定以Pa為中心，按0.3%或0.5%為級差，取5個油石

8、比拌制混合料，進行析漏試驗，得到關(guān)系曲線圖。求得析漏量趨勢線的兩端點切線，切線的交點的橫坐標值即為最大瀝青用量，可設(shè)定為最佳瀝青用量。以確定的最佳瀝青用量制作馬歇爾試件，進行馬歇爾穩(wěn)定度試驗、車轍試驗等試驗進行檢驗。瀝青用量確定232.瀝青用量的確定最大瀝青用量back242.瀝青用量的確定析漏試驗確定瀝青用量的上限試驗采用燒杯法，將幾個不同用量的混合料在170-180溫度下拌合均勻，然后置于800ml的燒杯中，再將燒杯置于170的烘箱中，恒溫1h后，將燒杯向下倒扣在玻璃板上，稱取黏附在燒杯上瀝青質(zhì)量，該質(zhì)量與瀝青混合料總質(zhì)量之比是析漏試驗的損失率m: 燒杯質(zhì)量， 燒杯與瀝青混合料總質(zhì)量 ，

9、燒杯及黏附在燒杯上瀝青砂漿的質(zhì)量，g我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定析漏率0.3%為合格252.瀝青用量的確定肯特堡飛散試驗抗松散性能的一種試驗方法，用來確定瀝青用量的下限。在20溫度條件下，在洛杉磯試驗機中放入排水性混合料，不加鋼球開動機器滾動300轉(zhuǎn)后取出，稱取試件剩余質(zhì)量，試件損失質(zhì)量與原質(zhì)量的百分比即為磨耗試驗損失率： 試件原質(zhì)量，g試驗后試件質(zhì)量，g瀝青混合料飛散損失，%我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定磨耗損失應(yīng)20%，空隙率越大，磨耗損失越大。263.配合比檢驗馬歇爾試驗馬歇爾穩(wěn)定度大于3.5KN車轍試驗用于一般道路：動穩(wěn)定度達到 1500次/mm以上。用于重交通道路：動穩(wěn)定度應(yīng)大于 3000次/mm。 空隙率測

10、試游標卡尺法式中：是試件的體積法密度，=G/（78.5H） G是干燥試件質(zhì)量 H 試件高 混合料理論密度試驗檢驗273.配合比檢驗水穩(wěn)性試驗1、凍融循環(huán)試驗2、浸水馬歇爾試驗3、將馬歇爾試件浸泡于60水中若干 天，再進行磨耗試驗滲水性試驗模擬路面雨天情況 將混合料制成馬歇爾試件，量取100ml水倒入試模內(nèi)，同時啟動秒表，當試模內(nèi)的水全部滲入試件內(nèi)，停止秒表，記錄時間，試驗重復3-5次取滲入時間的平均值。計算試件的滲透系數(shù)K（cm/s）式中： Q是注入的水量，100ml；t是水滲透的時間 A是試膜的面積，取81cm2；h試件高，cm。283.配合比檢驗綜合所有技術(shù)要求技術(shù)指標單位推薦標準現(xiàn)行規(guī)范

11、要求錘擊次數(shù)兩面各50次兩面各50次穩(wěn)定度KN53.5流值0.1mm20-40空隙率%18-25抗滑15-18排水15-20降噪20-25磨耗損失（20），小于%2020析漏損失率，小于%0.30.3殘留穩(wěn)定度，大于%80-滲水率（排水、降噪），大于Cm/s0.04實測凍融劈裂強度比，大于%75-排水性瀝青混合料的瀝青用量約為4.8%-5.2%29排水性瀝青混合料設(shè)計 概 述01混合料組成02 混合料配合比設(shè)計03目 錄 內(nèi) 容1.集料級配的確定30混合料的空隙率在很大程度上與2.36mm的通過率有關(guān)，兩者關(guān)系如下:式中：VV表示混合料的空隙率 % 表示2.36mm篩孔通過 百分率 %對于公稱最大粒徑為13.2mm和16.0mm的集料，VV與相關(guān)篩孔通過率的關(guān)系分別為:式中： 為4.75mm與2.36mm篩孔通過百分率之差，% 首先要清楚，排水型瀝青混合料和AC瀝青混合料分屬兩種結(jié)構(gòu)的，一個是骨架空隙結(jié)構(gòu)，另一個是連續(xù)型的懸浮密實結(jié)構(gòu)。不同混合料類型的配合比設(shè)計當然不一樣。對于連續(xù)型的懸浮密實結(jié)構(gòu)（AC）來說，配合比設(shè)計是確定瀝青的最佳用量，通俗地說是不能多也不能少，因為過多或過少均影響到瀝青混合料的路用性能。而對于骨架空隙結(jié)構(gòu)的排水型瀝青混合料來說，骨架