沥青AC-20C级配设计最佳油石比

1、wordword14/14word习题二：1、某某省某高速公路沥青路面为三层式结构，中面层结构为AC-20C，设计要求为：设计空隙率VV%为4，矿料间隙率VMA%为：不小于13.5，饱和度VFA%为：6575。所用材料如下：AH-70普通沥青，相对密度为1.033，所用矿料筛分结果与AC-20C级配X围见表1，矿料密度见表2。马歇尔体积参数见表3，试根据公路沥青路面施工技术规XJTG F40-2004马歇尔设计方法进展AC-20C级配设计并确定最优油石比。表1 矿料级配矿料通过如下筛孔mm的质量百分率1916102066.1 35.5 11.1 1.4 0.9 0.9 0.9 0.9 0.9

2、0.8 0.8 101590.4 40.3 7.0 1.5 1.0 1.0 1.0 0.9 0.9 0.9 0.9 510100 100.0 87.4 12.2 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.3 05100 100 100 99.1 12.2 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 矿粉100 100 100 100 90.8 53.2 40.5 29.9 22.3 16.9 10.2 AC-20级配上限1009280725644332417137AC-20级配下限907862502616128543表2 矿料密度矿料毛体积相对密度表观相对密度1016101551

3、005/矿粉/AC-20马歇尔最优沥青用量试验结果表-3油石比%高度mm空中重g水中重g表干重g吸水率%毛体积相对密度理论最大相对密度试件的空隙率VV矿料间隙率VMA沥青饱和度VFA稳定度KN流值mm3.5 63.5 1154.32 677.04 1160.07 63.3 1149.56 674.96 1157.77 64.2 1162.35 682.79 1170.15 63.8 1156.78 677.54 1163.58 63.7 1155.75 678.08 1162.89 8.64 21.0 4.0 63.5 1163.25 682.89 1168.59 63.6 1162.58 6

4、82.53 1166.94 21.3 63.2 1159.87 679.06 1163.55 63.7 1168.53 687.40 1173.88 63.5 1163.56 682.97 1168.24 9.67 23.7 4.5 62.9 1170.23 688.46 1173.63 63.4 1168.59 688.60 1171.49 63.5 1171.25 688.89 1173.67 63.8 1175.46 690.56 1177.90 63.4 1171.38 689.12 1174.17 10.46 25.2 5.0 63.4 1178.56 696.97 1180.98

5、63.5 1179.56 699.03 1182.46 63.6 1182.35 698.13 1184.29 63.8 1191.20 705.25 1193.64 63.6 1182.92 699.85 1185.34 11.59 30.6 5.5 63.5 1189.56 703.10 1191.02 63.8 1192.56 705.78 1193.54 64.2 1200.56 710.70 1202.53 63.2 1185.69 701.19 1188.12 63.7 1192.09 705.19 1193.80 12.17 34.3 1、沥青混合料矿料级配确实定在组成沥青混合料

6、的原材料选定后，沥青混合料的技术性质在很大程度上取决于集料间的级配组成，沥青混合料由于集料的级配不同，可以形成不同的组成结构。根据对代表性集料筛分结果,拟定矿料的配合比为1#：2#：3#：矿粉=43：26：0.5。根据代表性集料筛分结果，合成级配如表3.表3 AC-20C级配各档料比例与合成级配项目各种筛孔尺寸所对应的通过率1916各种集料所用比例与通过率%4310026100100100100100100100100100矿粉100100100100100100100100100100合成级配100100级配中值100级配上限1001009280725644332417137级配下限1009

7、07862502616128543图1 AC-20C级配曲线图2、确定最优沥青用量双永高速公路沥青下面层AC-20C级配沥青混合料，采用马歇尔试验确定沥青混合料的最优油石比。每组沥青混合料按照公路工程沥青与沥青混合料试验规程(JTJ 0522000)的要求，估计最优油石比为中值，以0.5%间隔变化油石比，配置5种不同的油石比成型试件，分别在规定的试验温度与试验时间内用马歇尔仪测定稳定度和流值，同时计算空隙率、饱和度与矿料间隙率，然后按照公路沥青路面施工技术规X(JTG F40-2004)规定的方法确定最优油石比。2.1、最某某论相对密度的计算。根据已确定的各档矿料比例、表观相对密度、毛体积相对

8、密度、沥青相对密度b25/25，等，根据公式：(1) x=1/sb-1/(2) x2x(3) se=C*sa+(1-C)*(4) ti =(100+Pai)/(100/se+Pai/b)计算可得不同油石比对应的最某某论相对密度如下表：表4最某某论相对密度Pai%ti2.2、马歇尔击实根据已确定的合成级配配制合成矿料，并按规程JTJ052-2000试验方法拌制混合料进展马歇尔击实，用马歇尔试验确定最优油石比，分别以油石比3.09%，4.62%，4.16%，4.70%，5.25%成型马歇尔试件(双面各击实75次)，击实后的试件冷却至室温脱模，测定其各项物理力学指标，其结果表6：表5沥青混合料试验指

9、标油石比(油用量)%混合料的各项技术指标f sbtVV%VMA(%)VFA(%)稳定度(KN)流值(0.1mm)3.093.03.623.54.164.04.704.55.255.02.3、绘制VMA、VFA、密度、马歇尔稳定度、流值与油石比关系如图：图2 密度与油用量关系图3 稳定度与油石比关系图图4 空隙率与油石比关系图5 流值与油石比关系图图6 矿料间隙率与油石比关系图图7 饱和度与油石比关系图稳定度空隙率流值饱和度矿料间隙率共同X围2.6、根据其关系图,得到如下数据:根据试验结果，因密度无最大峰值，故OAC1取目标空隙率5.0%时所对应的油用量为3.75%。再从图可得OACmin =

10、3.90%，OACmax=4.60%。如此OAC2=OACmin+OACmax/2=4.25%，即此目标配合比最优油用量OAC=(OAC1+OAC2)/2=4.00%，即最优油石比为OAC=4.16%故我部确定其最优油石比为4.16%,即最优沥青用量为4.0%。并对该油石比进展验证试验结果如下表：各项指标fsbtVV%VMA(%)VFA(%)稳定度(KN)流值(0.1mm)残留稳定度(%)规定值6575154085实测值2.7、检验最优油石比时的粉胶比se=C*sa+(1-C)*Pba=(2.926-1.026)/(2.926*2.887)* 1.026*100=23.1%符合要求2.8、有效沥青膜厚度m3、配合比的设计检验对混合料进展水稳定性试验，进展浸水马歇尔实验时，试件分两组，每组6个试件。一组在601；另一组在6