瀝青混合料設計理論與方法課件

礦質混合料設計理論與方法瀝青混合料的特點瀝青混合料作為高等級公路最主要的路面材料，具有其他建筑材料無法比較的優(yōu)越性。具體表現(xiàn)為：〔1〕瀝青混合料是一種彈塑性粘性材料，具有一定的高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性?！?〕瀝青混合料路面有一定的粗糙度，具有良好的抗滑性?！?〕施工方便，速度快，養(yǎng)護期短，能及時開放交通?！?〕瀝青混合料路面可分期改造和再生利用。高溫——穩(wěn)定性低溫——抗裂性①按結合料分類：可分為石油瀝青混合料和煤瀝青混合料。②按制造工藝分類：可分為熱拌瀝青混合料、冷拌瀝青混合料和再生瀝青混合料。③按材料組成及結構分類：可分為連續(xù)級配瀝青混合料和間斷級配瀝青混合料。④按礦料級配組成及空隙率大小分類：可分為密級配瀝青混合料〔設計空隙率為3-5%〕、半開級配瀝青混合料〔設計空隙率為6-12%〕和開級配瀝青混合料〔設計空隙率大于18%〕。瀝青混合料的分類⑤按集料的公稱最大粒徑分類：特粗式瀝青混合料：公稱最大粒徑大于31.5mm〔方孔〕；粗粒式瀝青混合料：公稱最大粒徑等于或大于26.5mm〔方孔〕；中粒式瀝青混合料：公稱最大粒徑為16.0mm或19.0mm〔方孔〕；細粒式瀝青混合料：公稱最大粒徑為9.5mm或13.2mm〔方孔〕；砂粒式瀝青混合料：公稱最大粒徑小于9.5mm〔方孔〕。設計理論Hubbard-Field設計法Hveem設計法Marshall設計法Superpave設計法Hubbard-field設計法第一個正式的瀝青混合料設計方法承載能力最大值——最正確的瀝青參加量局限性：主要設計沒有粗集料的瀝青砂泥Hveem設計法礦質集料級配與維持混合料顏色與外觀所需油的數(shù)量之間存在著關系開發(fā)了煤油當量試驗〔Keroseneeguivalenttest)開發(fā)了Hveem穩(wěn)定儀Marshall設計法瀝青混合料的密度、穩(wěn)定度、空隙率——瀝青最正確用量適用于連續(xù)性密級配瀝青混合料設計局限性：試件成型、試驗指標〔依據(jù)經(jīng)驗〕Superpave設計法SuperiorPerformingAsphaltPavement—高性能瀝青路面空隙率、礦料間隙率、瀝青填隙率——瀝青最正確用量設備昂貴等原因未在我國推廣馬歇爾(Marshall)試驗標準擊實的瀝青混合料試件在規(guī)定的溫度和濕度等條件下受壓，測定其穩(wěn)定度和流值等指標，經(jīng)一系列計算后，分別繪制出油石比與穩(wěn)定度、流值、密度、空隙率、飽和度的關系曲線，最后確定出瀝青混合料的最正確油石比。1.集料評價洛杉磯磨耗壓碎值針片狀含量鞏固性砂當量2.瀝青評價針入度延度軟化點粘度密度3.確定配合比篩分實驗求出各種集料的方孔篩通過百分率線性規(guī)劃法求出各種集料、礦粉的用量4.試件成型根據(jù)經(jīng)驗瀝青混合料的瀝青用量范圍為4.5%~6.5%，采用0.5%間隔變化，分別選擇瀝青用量4.5%、5.0%、5.5%、6.0%和6.5%拌制5組瀝青混合料，每面各擊實75次成型5組試件。5.試件物理力學指標的測定理論最大密度——計算法毛體積密度、礦質間隙率、瀝青飽和度——表干法馬歇爾穩(wěn)定度、流值6.最正確瀝青用量確定〔2〕計算最正確或瀝青用量的初始值OAC1OAC1=〔a1+a2+a3〕/3〔3〕計算最正確瀝青用量范圍的中值OAC2OAC2=〔OACmin+OACmax〕/2(4)綜合確定最正確瀝青用量OAC通常情況下取OAC1及OAC2的中值作為計算的最正確瀝青用量OAC。OAC=(OAC1十OAC2)/27.瀝青混合料的性能檢測水穩(wěn)定性檢測——凍融劈裂實驗高溫穩(wěn)定性檢測——車轍實驗滲水系數(shù)檢驗低溫抗裂性能檢驗馬歇爾設計法存在的問題馬歇爾設計法存在的問題馬歇爾設計法存在的問題滲水試驗——改進Marshall和Superpave的比較1.級配選擇Superave——通過控制點、限制區(qū)限制砂的用量提供足夠的空隙率Marshall——標準推薦使用的中值Marshall和Superpave的比較2.瀝青用量確實定Superpave——4%空隙率—最正確瀝青用量Marshall——測得的空隙率準確，偏小Marshall和Superpave的比較3.成型方式Superpave——旋