沥青混合料配合比设计工程实例.ppt

沥青混合料配合比设计工程实例 题目 试设计某高速公路沥青混凝土路面用沥青混合料的配合组成 原始资料 1 道路等级高速公路 2 路面类型AC 16沥青混凝土 3 结构层位三层式沥青混凝土的上面层 4 气候条件最低月平均气温 8 5 材料性能 1 沥青材料可供应A级70号和90号两种道路石油沥青 经检验各项技术性能均符合要求 2 矿质材料1 碎石和石屑 石灰石轧制碎石 饱水抗压强度12OMPa 洛杉矶磨耗率12 粘附性 水煮法 级 视密度2 70g cm3 2 砂 黄砂 中砂 含泥量及泥块量均 1 视密度2 65g cm33 矿粉 石灰石磨细石粉 粒度范围符合技术要求 无团粒结块 视密度2 58g cm3 设计要求 1 根据道路等级 路面类型和结构层位 确定沥青混凝土类型 并选择矿质混合料的级配范围 根据现有各种矿质材料的筛析结果 采用图解法确定各种矿料的配合比 并依据题意对高速公路要求组配的矿质混合料的级配进行调整 2 通过马歇尔试验 确定最佳沥青用量 3 最佳沥青用量按水稳定性检验和抗车辙能力校核 解 1 矿质混合料配合组成设计 1 确定沥青混合料类型由题意 为使高速公路上面层具有较好的抗滑性 选用中粒式AC 16型沥青混凝土混合料 2 确定矿质混合料级配范围按表1查出中粒式AC 16型沥青混凝土的矿质混合料级配范围 经调整后的工程级配范围如表1 表1矿质混合料要求级配范围 3 矿质混合料配合比设计 矿质集料筛分试验现场取样进行筛分试验 碎石选用三种规格 10 20mm 5 10mm 3 5mm石屑黄砂矿粉六种矿质集料的筛析结果列于下表 表2六种集料的筛分结果 组成材料配合比设计计算采用图解法设计组成材料配合比 如附图1所示 由图解法确定各种材料用量为10 20mm碎石 5 10mm碎石 3 5mm 碎石 石屑 黄砂 矿粉 34 5 24 10 5 11 5 13 6 5 调整配合比从附图1可以看出 计算的合成级配曲线接近级配范围中值 由于高速公路交通量大 轴载重 为使沥青混合料具有较高的高温稳定性 合成级配曲线应偏向级配曲线范围的下限 为此配合比应做调整 经调整 各种材料的用量比例为 10 20mm碎石 5 10mm碎石 3 5mm碎石 石屑 黄砂 矿粉 42 20 14 9 10 5 调整后合成级配曲线光滑平顺 且接近级配曲线的下限 附图1矿质混合料配合比计算图 附图2矿质混合料级配曲线图 表3马歇尔试验结果汇总表 4 马歇尔试验结果分析 绘制沥青用量 物理 力学指标关系图根据表3马歇尔试验结果汇总表 绘制沥青用量与毛体积密度 空隙率 饱和度 矿料填隙率 稳定度 流值的关系图 如附图3 附图3油石比 马歇尔试验各项指标关系曲线图 相应于密度最大值a1 5 20 相应于稳定度最大值a2 5 15 相应于规定空隙率范围中值a3 4 75 相应于规定饱和度范围中值a4 4 40 确定最佳沥青用量初始值 OAC1 确定最佳沥青用量初始值 OAC2 由附图3得 各指标符合沥青混合料技术指标要求的沥青用量范围为 OACmin OACmax 4 20 5 20 则 综合确定最佳沥青用量 OAC OAC 5 03 4 70 2 4 87 按OAC 4 87 检查VMA符合要求 且位于贫油沥青一侧 亦满足其他指标的要求 最佳沥青用量 OAC 检验水稳定性检验 采用沥青用量为4 87 制备马歇尔试件 测定标准马歇尔稳定度及浸水 48h后 马歇尔稳定度 试验结果如附表4 表4沥青混合料水稳定性试验结果 从表4试验结果知 OAC 4 87 符合水稳性标准要求 抗车辙能力检验 以油石比为4 8 制备沥青混合料试件 进行抗车辙试验 试验结果如表 表5 从表5试验结果知 OAC 4 87 的沥青