瀝青混合料級配設(shè)計及應(yīng)用doc資料

瀝青混合料級配設(shè)計及應(yīng)用級配理論最大密度曲線理論

粒子干涉理論分形理論該理論認(rèn)為“礦料的顆粒級配曲線愈接近拋物線,其密度愈大”,主要描述了連續(xù)級配的粒徑分布,且用于計算連續(xù)級配。分形理論是近年來隨著材料學(xué)的發(fā)展,將分形幾何理論應(yīng)用于路面材料集料級配研究而出現(xiàn)的一種新方法,目前研究很少。粒子干涉理論實質(zhì)是以填充理論為基礎(chǔ),在填充顆粒粒徑不大于前一級顆粒間隙距離的前提下,逐級進行填充,達到最大密實度;否則前一級顆粒與次級顆粒之間勢必發(fā)生干涉現(xiàn)象，可用于三種類型的級配。級配類型1、傳統(tǒng)連續(xù)式密級配瀝青混合料2、間斷級配瀝青混合料3、折斷級配瀝青混合料4、多級嵌擠密級配瀝青混合料傳統(tǒng)連續(xù)式密級配:

所謂連續(xù)級配，就是礦料中各級粒徑的粒料，由大到小逐級按一定的質(zhì)量比例組成。連續(xù)級配混合料的級配曲線平順光滑，具有連續(xù)不間斷的性質(zhì)，它雖然可以獲得最佳的密實度和較大的粘結(jié)力，但不能構(gòu)成最大的內(nèi)摩阻力，其強度主要受粘結(jié)力所影響。在現(xiàn)代重型汽車荷載作用下，這種類型的瀝青路面可能因熱穩(wěn)定性不足而產(chǎn)生車轍、波浪、推移等變形，從而影響其正常使用。間斷級配瀝青混合料:

所謂間斷級配就是指在礦料組成中，大小各級粒徑的礦料顆粒不是連續(xù)存在的，而是在連續(xù)級配中剔除了其中一個粒級或幾個粒級形成的一種不連續(xù)級配。間斷級配在理論上是兼有嵌擠原則和密實原則的優(yōu)點。但這種級配類型對材料、設(shè)計和施工技術(shù)要求較高，如果處理不當(dāng)，常常會導(dǎo)致離析等，而且有些間斷級配如sMA造價偏高，這些都限制了它的大規(guī)模推廣應(yīng)用。折斷級配瀝青混合料

折斷型級配實質(zhì)上也是一種間斷型級配，只不過主骨料(即粗集料)控制至兩級，原則上使其達到靠攏的程度，細(xì)集料仍取連續(xù)級配，一般按k=O．75計算，粗細(xì)集料之間不問斷，因而級配呈折斷型，從而減少了離析現(xiàn)象的產(chǎn)生多級嵌擠密級配瀝青混合料:

它主要是通過使礦料中粗集料形成穩(wěn)定的嵌擠結(jié)構(gòu)，細(xì)

集料逐級依次填充，但是又不影響粗集料嵌擠結(jié)構(gòu)而形成的.其中，混合料是否形成嵌擠結(jié)構(gòu)是決定抗剪強弱的重要指標(biāo)。此種級配在理論上具有較高的高溫穩(wěn)定性,保持了密級配瀝青混合料密水性強、耐老化的優(yōu)點，同時克服了II型混臺料抗水損害能力和耐久性差的缺點，更適合于高速公路和重交通的一般公路的瀝青面層。推移等變形，從而影響其正常使用。瀝青混合料級配設(shè)計方法Marshall混合料設(shè)計方法Hveem設(shè)計方法Superpave瀝青混合料設(shè)計方法瀝青混合料級配設(shè)計方法Marshall混合料設(shè)計方法是在1939年左右由BruceMarshall最先發(fā)展起來的，隨后在美國工程兵部隊的應(yīng)用中得到完善。該方法主要是通過滿足合適的穩(wěn)定度和流值條件下的密實度來控制和選擇瀝青用量。瀝青混合料級配設(shè)計方法Hveem設(shè)計方法的最初概念是由FrancisHveem在20世紀(jì)20～30年代提出的，它的主體思想可以概括為：考慮到集料對瀝青的吸收，瀝青混合料需要一個最佳的瀝青薄膜厚度；混合料需要足夠的穩(wěn)定度，而穩(wěn)定度主要是由集料之間的內(nèi)摩擦力和膠結(jié)料的粘附力提供的，足夠薄的瀝青薄膜厚度可以提高混合料耐久性。瀝青混合料級配設(shè)計方法Superpave瀝青混合料設(shè)計方法是美國戰(zhàn)略公路研究(SHRP)的一個重要成果，Marshall和Hveem設(shè)計方法為它提供了體積設(shè)計的基礎(chǔ)。它將瀝青膠結(jié)料和集料的選擇納入混合料設(shè)計的過程中，同時考慮了交通和氣候因素。而且，不同于Marshall和Hveem，它用旋轉(zhuǎn)壓實儀替代了以往的壓實設(shè)備，并且和預(yù)期交通量聯(lián)系在一起。Superpave的預(yù)期進展主要包括三個方面：體現(xiàn)交通荷載和環(huán)境條件的混合料設(shè)計新方法；新的瀝青膠結(jié)料評價方法以及新的混合料分析方法。盡管第三方面還沒有完成，但是已經(jīng)很好的建立了瀝青混合料的設(shè)計方法。以Am、Ap為指標(biāo)的級配設(shè)計法Am是反映混合料中瀝青砂漿體積與粗集料形成空隙體積之比的參數(shù)；Ap是反映瀝青礦粉膠漿體積與細(xì)集料形成空隙體積之比的參數(shù)。以Am、Ap為指標(biāo)的瀝青混合料配合比設(shè)計方法是將混合料視為兩級骨架填充體系，即粗集料和砂漿一級以及細(xì)集料和瀝青膠漿一級。將這兩級骨架填充體系在混合料設(shè)計中同時考慮，進行配合比設(shè)計。砂漿與膠漿的質(zhì)量以及在瀝青混合料中所占的數(shù)量不同，會形成結(jié)構(gòu)不同、性能相異的瀝青混合料。該方法是借鑒瀝青混合料膠漿理論的三級分散系思想，以骨架膠漿理論為基礎(chǔ)，在混合料設(shè)計中同時對粗集料、細(xì)集料、瀝青膠漿加以考慮，著眼于這幾部分之間合理的體積比例關(guān)系，從而能夠針對不同的混合料設(shè)計要求進行設(shè)計。以Am、Ap