橡膠瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

橡膠瀝青混合料的設(shè)計(jì)方法?般使用馬歇爾設(shè)計(jì)方法，在設(shè)計(jì)過程中不添加特殊的設(shè)備.1、集料集料的選取應(yīng)不含泥上、化學(xué)品等物質(zhì)』同時(shí)，清潔、堅(jiān)硬，且細(xì)長顆粒少，質(zhì)量應(yīng)符合公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范中的相關(guān)技術(shù)要求，滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)對(duì)粗集料的破碎面的要求，不采用水汽敏感的親水性集札?礦粉礦粉應(yīng)采用石灰?guī)r等憎水性石料生產(chǎn)的礦粉。礦粉具有清潔、干燥、松散箸特點(diǎn)，并旦不混有雜質(zhì)，無結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，質(zhì)量應(yīng)滿足技術(shù)規(guī)范中表4.10.1的技術(shù)要求。3、橡膠粉經(jīng)過對(duì)杭州椽膠粉生產(chǎn)市場(chǎng)的考察，以及膠粉目數(shù)對(duì)橡膠瀝青性能的影響分析，項(xiàng)目組選擇了杭州新邦橡膠有限公司生產(chǎn)的W目橡膠粉。4、基質(zhì)瀝青項(xiàng)目組在室內(nèi)作了大量試驗(yàn)，分別使用韓國SK70號(hào)和東海牌70號(hào)某質(zhì)瀝青進(jìn)行了橡膠瀝育小樣試驗(yàn)，由于兩種基質(zhì)瀝青的輕質(zhì)油份（飽和炷、芳香母）含量不同，使得兩種基質(zhì)瀝青的最佳橡膠粉摻量不同，在新昌項(xiàng)目中，根據(jù)工程實(shí)際需要，以東海牌70號(hào)基質(zhì)瀝青作為牛產(chǎn)橡膠瀝青的基質(zhì)瀝青，42礦料的級(jí)配設(shè)計(jì)用于橡膠瀝青混合料的礦料級(jí)配最常用的是間斷級(jí)配，各種粒徑集料通過率應(yīng)符合表3.1所示的范圍。表如極膠瀝音禎合科礦料設(shè)計(jì)培配的■國〔腳配）辯JLN、】3】時(shí)各篩凡遍過質(zhì)量"分率1曰161(H)：3二1佻9.583-871二3S3T72一新IS-220.60S--12(；.07?27橡股瀝青而'料劉一于級(jí)配設(shè)2J+有以下幾個(gè)特點(diǎn):第一、橡膠瀝青礦料級(jí)配度計(jì)必須具有斷級(jí)配的特點(diǎn)。第二、級(jí)配設(shè)計(jì)盡量少使用Q075mm及以下的礦粉。第三、級(jí)配設(shè)計(jì)中斷點(diǎn)的設(shè)計(jì)-般是設(shè)計(jì)在2.36mm和4.75mim以上的級(jí)配設(shè)計(jì)原姻，能使礦斜間的空隙變大，保證橡膠顆粒存放，增加橡膠瀝青的用量。43橡膠瀝青混合料試件的制作與常規(guī)的馬歇爾試件制作方法和設(shè)備一樣，橡膠瀝青的制作并沒有■特別之處，只是在溫度和拌合上要求相對(duì)更高。椽膠瀝青混合料拌合前：將橡膠沏青加熱，溫度控制在185±5nc.同時(shí)將試樣加熱到185To橡膠瀝青混合料的拌合二先將拌合鍋預(yù)熱到185nC左右，后將加熱集料導(dǎo)入拌合錨，充分混合后用鏟子將中間挖成凹狀，導(dǎo)入預(yù)先加熱的橡膠瀝青，將拌合溫度控制在160?170R橡膠瀝青混合料代擊實(shí)，檬膠瀝占-混合料裝入試模h立一叩擊實(shí).擊實(shí)溫度應(yīng)擇制在1451~1疝之間.加有添加劑的橡膠瀝青混合料試件制作方法參照添加劑使用說明.44密度和空隙率的計(jì)算在橡膠瀝青混合料試件的有效空隙率(VTM).礦料間隙率(VMA)和瀝青飽和度(VFA)Wil-算中，應(yīng)用表觀和對(duì)密度取代:巨體積相對(duì)密度.這是由于橡膠瀝青的翳度較大，很難滲透到集料表面的m透扎隙中去，所以使用「表觀■相困密4.5馬歇爾試驗(yàn)與最佳瀝青用量的確定最佳瀝青用量的確定與常規(guī)馬歇爾試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)方法并無原則的區(qū)別，需要注意的有以下幾點(diǎn)；1、瀝青川靖的馬歇爾試，分成3組,油石比選拜萄圍從丘5%至7.5%,技照0.5%的間隔分別為&5%,7.0%,75%D2、當(dāng)基質(zhì)瀝育較硬時(shí)，可以適當(dāng)?shù)臏p少瀝青mso3、按照馬歇爾試驗(yàn)確定最佳油石比和最佳瀝青用量.4、如果通過馬歇爾試驗(yàn)確定最佳油石比低于7,5知那么最佳油石比則以馬歇爾試盈確定的為最佳油彳I比=5、如果通過與歇爾試驗(yàn)確定的最佳瀝青用fifKT6.5%或者高于7.5做，則混合料的設(shè)計(jì)應(yīng)重做試驗(yàn)確定。4.6橡膠瀝青混合料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)橡膠瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)應(yīng)符合表3.2的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)'表3.2椽膠瀝音混合料馬戡爾設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)單位掛術(shù)型求馬歇爾時(shí)間.￡實(shí)次數(shù)J傾）75寧隙率礦利詞糠率:VMA..人］?等于15.()馬歇爾穩(wěn)也度,大于等于-kN5.()時(shí)歇爾流值,大于至于-mm254.7橡膠瀝青混合料試驗(yàn)設(shè)計(jì)4.7.1原材料選擇新呂江拔線椽膠瀝青試箍路段ARAC13集料采用玄武巖,同時(shí)添加占集料2珞的礦粉頃提高混Q料的抗水損擊性能.廈3.3力綸檔料密，變，&3.3集科密度試驗(yàn)結(jié)果材料名稱表觀相村密度毛體積相對(duì)密度1收水率(%)L井(9.51ISnun>2.9502.796L.S72#(475—9,5mm)頃72.7702.343井mitiig2.7H2.7D8/礦粉2.703//橡膠瀝青采用東海牌70號(hào)A皈道路石油瀝青和30目貨車箱胎膠粉刷備經(jīng)過室內(nèi)多次試驗(yàn),企生產(chǎn)過程中橡膠粉摻量控制在18、2。%,根據(jù)《椽膠瀝青及混合料設(shè)計(jì)施I一技術(shù)指南》進(jìn)行相關(guān)橡膠瀝青的技術(shù)指標(biāo)試說?試獨(dú)結(jié)果見表3.4,試驗(yàn)方法均參照現(xiàn)行《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTGE20-2011)o.占土4椽膠瀝青性能憐測(cè)站女試驗(yàn).目試驗(yàn)結(jié)果技術(shù)要求試驗(yàn)■法針入度(25CC，如,100g)4540-8{)T<)6{)4軟化點(diǎn)1'C)h7.U空T06IJ6布氏粘度LJS0cC)L2162.0-4.DTO625延度1cm)S>5T0605■■抑.怦.恢偵l?5T，%)W2>55TO6621嘴丁的布氏粘度按50%的扭矩內(nèi)插獲陣從試驗(yàn)結(jié)果來看,本次用于新昌橡膠瀝青戒驗(yàn)路段的橡膠油青各項(xiàng)性能:指標(biāo)優(yōu)履針入度、秋化六、布氐粘度(180nC)、彈性恢復(fù)等指標(biāo)都達(dá)到了浙江省高速公路的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，4.7,2混合料級(jí)配合比設(shè)計(jì)1、級(jí)配選擇橡膠瀝青混合料近年在國內(nèi)路面工程中已被普遍，應(yīng)用?而其配合比的應(yīng)用目前仍借鑒國外橡膠瀝青混合料配比的設(shè)計(jì)，針對(duì)不同的項(xiàng)目進(jìn)行了改進(jìn).本實(shí)驗(yàn)路段混合料的配合比設(shè)計(jì)根據(jù)新呂項(xiàng)目特點(diǎn)，上要結(jié)合《橡膠瀝青及混合料設(shè)計(jì)通工技術(shù)指南》的安求，采用汁斷級(jí)配密實(shí)肯架嵌擠式級(jí)配,采用馬歇爾擊實(shí)法(雙面各75次)，擊實(shí)溫度控制在145邕?15QP”圖3.5?為新呂橡膠瀝青試聆路段ARAC-13潺合料級(jí)配調(diào)試結(jié)臬圖中紅線為ARHM-13(W)的上下限。從圖中可以看出與《橡膠瀝青及混合料設(shè)計(jì)施工技術(shù)指南》ARHM-13Cw)相比，勺.5rnm、4.75111m篩孔通過率更低,0^0.3mm篩孔接近下限，有利于提高混合料的骨架性和嵌擠力，提高路面的高溫性能，

圖3.5AEAdia混?料?配調(diào)試仙果2、最佳瀝青用量確定本研究采用的集料毛體枳相對(duì)密度2.8左右，按照規(guī)范要求，并根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),初始油石比采用8.5%,由于橡膠瀝青的高溫粘度很高，采取雙M75次制作馬歇爾試件，測(cè)定最大理論相對(duì)密度、毛體積密度、空隙率VY＞礦料間隙率VMA、瀝青飽和度VE4和V與咻積指標(biāo),測(cè)試馬歇爾穩(wěn)定度、流值做為參考指標(biāo)，具體結(jié)果見表3.6,然后，根據(jù)設(shè)il'Ufe空隙率4.0%來確定最佳油石比,確定ARAC-13的最佳油石比為7.0知夜3上ARAC-13設(shè)計(jì)配合比命歇爾試A綃果皴配類型汕石比（%）<kN、流值(mm]VV<%)VMA<%)VFA<%)毛％積相對(duì)密度最大理論相對(duì)密度ARAC-136.513.543,966.61機(jī)66442.3952.5657.014.5()4.124J18375.62.4272.5307.513474234.517.073J2.4072520設(shè)H要求/>5.02-53?6>15.070?85//3、混合料試驗(yàn)結(jié)果根據(jù)項(xiàng)U所在區(qū)域的氣候條件，以及歷史施工經(jīng)驗(yàn),制定了混合料設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及設(shè)計(jì)結(jié)果，考慮到「程實(shí)際情況，油石比采用69%.如表3一7、土*所示＜■從試驗(yàn)結(jié)果來看，ARAC-B瀝青混合料各項(xiàng)體積指標(biāo)、水穩(wěn)定性能、高溫性能均滿足要求.3.7推什：油石止、密度及空障灌混合料訓(xùn)1石比毛體枳相空隙率最大理論VMA飽和度褐，M度流值類型《％)時(shí)密度(%)相對(duì)％度(%)(.%)%k\J([ii[ii)AR.AC-I36一92.47113lt).j73.6ISM4一。3段il妥求————3?H>L5.D>5.0E7.衣3上最仕汕石比1、佝各性能指件驗(yàn)混合料類型殘出槌定如so(%)凍融劈遐試驗(yàn)的殘甬強(qiáng)度止1%)期伺定沒'：次切m)滲水系缺mkmin)ARAC-1392.090.03003設(shè)計(jì)要求>85/<110根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，殘留穩(wěn)定度，凍融劈裂試驗(yàn)、動(dòng)穩(wěn)定度等指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到高速公路的標(biāo)準(zhǔn)安:求，混合料性能測(cè)試為了驗(yàn)證橡膠瀝青混合料,按照I二述配合比設(shè)計(jì)卜'的高溫性能、疲勞性能和力學(xué)性能,分別ARAC-13和SRS改性瀝青混合料AC-13C進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。其中,SBS改忤瀝青中的SBS含量為3%.4-3A高溫性能對(duì)比試驗(yàn)混合料的高溫性能測(cè)試采用簡(jiǎn)單性能試驗(yàn)機(jī)SPT(也稱：瀝青混合料性能試驗(yàn)機(jī))測(cè)定。試驗(yàn)初始應(yīng)力設(shè)計(jì)為41,9kPa,圍壓為138kP』實(shí)驗(yàn)過程中保持穩(wěn)定，應(yīng)力水平為07MPa,試驗(yàn)溫!斐為為40^o按照何間隔由9秒加載半正弦壓荷載脈沖，每秒加裁0.1秒，下表3.9為試驗(yàn)結(jié)果*簡(jiǎn)單性能試驗(yàn)機(jī)EPT技術(shù)一數(shù)說％加載能15kN,精度:±2衛(wèi)N非城性：行程:SOinmi精您±0.0127mm：:兀樣表面變形：±1111111,秸0.0031?！俊F戢怕試件尺寸=100mm直x150mm高;溫度控制范圍：。?"C；阿1「0-200kPa.精度】IkP心表3.9混合科高溫性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果制合料類型FhW數(shù)rpfffFn/%甲感知(W%bSRS&性瀝青ACI3C如44.709450.25IS.土RACIZIE的7.4。耶從試說結(jié)果來看.SBS改性瀝青AC-13C的婚變次數(shù)要扃于ARAC-3從該性能看井沒有去現(xiàn)也明顯的優(yōu)勢(shì)“這主變是因?yàn)閮烧叩慕Y(jié)構(gòu)類型不hhARAG13為斷級(jí)配.粗集料間隙率宜'相對(duì)較大，瀝青用量更高，國內(nèi)外的研究表明?相同條件下.粉膠用突越明,高溫穩(wěn)定性越4.7.3.2疲勞性能對(duì)比試驗(yàn)封比疲勞試驗(yàn)采用氣幼何服諾「漢NU-14瀝青材料試驗(yàn)儀，全過程由電腦自因控制,試驗(yàn)溫.度控制在15G應(yīng)變加載微應(yīng)變?yōu)?0011E試驗(yàn)結(jié)果見下表3.10聽示＜■ft3.J0不同瀝育混合料疲另試驗(yàn)結(jié)果混合科類型i.頃前蛤剛山_'MPa)l.VIPa)累lI作用次累計(jì)耗散能LMPa)SBS改性汕「」j{X)5546.02860.5M29534.928AC-13匚AKAC-133其4524.62596.611453SM.O29從疲勞性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看，ARAC-13混合料疲勞性能高于SBS改性瀝青AC-13C混合科，說明ARAC-13混合科抗疲"療性能具?白明顯憂礦七4.7.3.3力學(xué)性能對(duì)比試驗(yàn)1、動(dòng)態(tài)模量試驗(yàn)采用簡(jiǎn)單試盤機(jī)刪定動(dòng)態(tài)模床刪的不司溫度和荷載作用頻率下瀝青混合料的動(dòng)態(tài)模鼐、相位侑等指標(biāo)。試件采用旋轉(zhuǎn)?實(shí)位成型,按MAASHTOTP-61的要求進(jìn)行取芯,取芯件大小為1SOinmxlOOiiie動(dòng)態(tài)模品試臉一股采■應(yīng)力控制/應(yīng)變?制兩種方式,本實(shí)段采用應(yīng)力控

制,并如栽iF弦荷載的方式。試驗(yàn)分別在H)nC.156項(xiàng)C、40?55TF進(jìn)行。每個(gè)溫度F分別按照25Hz、2()IIz.1。&5Hz.1Hz.0.5Hz.O.IHz加載止弦何成*本實(shí)吐的結(jié)果"表.<IK3.12cU.3.JJ不同條件下混合科的為學(xué)性能(無圍壓)溫度〔X?)姬率Uiz)ARAC-13SBS改性瀝青AC-J3C模量E*相位角中EHSNhlw，「：3相位角也E*/SIXd?102510174M.O2413打142SiI14,1459359209S：211.3239164［捆15J5.0752"15LOS73216.17322L41214216.L2452075783417.2326442HJI3IILK375031575821.26731544&3492322.S712S27(Ml23J31651^0.13313覽;一即7H9dm26/；I9872J52517.27270971297415.37■1756S20786918.17251691*1即16.584395S106觀l%720304J0932l&一1754S1555996"3*IM2795S520.262767514147￥.鬣9587斜康MMI5時(shí)g3496迎一1777475I4(i26.85I2II60.121473W駝.叫32IH3心I*125254975W.351175424.78l&l我20475725.31110S77I5H25.2616SS5103S962t'.71踞2659415巳誓75ms2M.2S67274717紂IR9柄71IXEhM.\734392b2733.2547670.5J45632.3726A6193534.2734260.133.2713IE93335.1/1661

40251捋734.36524K22^%a201成34.303023209()35一r>3垃&10L2S6S434223-1L42S36372-13A597735.281(574109736.27163&135397384?236.177G0.5時(shí)34.8532734.185260.1J4B32.1827318329.15照55Z57損35.781267&43^4.7914252033.471L7淵33.591?69103157S37r?31.7W94753J4765832731.4。66211￥333S51373J38控8:LS26.S6275Q.\752R1711622.23256&E不同條件下混合料曲力￥性能《國壓溫度LC)(Hz>ARAC13SBS改性瀝青AC-13C模量E*相位角?模匿E*相位角?E*仰NO)LD25103*13.5641848J523513.3167S9820M13V.6357410904515.16349-481333714J651*5PI%L6.I7292361192716&5dlOL616155J978LS226E74720.352493之0.55S5720.3WIM57751622J219764Q.l3T359lfi850J7髯.3511”51525R534L6.2I3頁站J254616.03451S520暨3616.37納161213616.1642487107327LS.2623fnJ0656IS.61339465fijL*［心h)9227回320.2/

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