第三章-沥青混合料配合比设计实例计算课件.ppt

沥青混合料配合比设计实例,一、配合比设计原始资料1.道路等级：高速公路2.道路类型：沥青混凝土3.结构层次：三层式沥青混凝土的上面层；4.气候条件：最热月平均最高气温26，年极端最低气温：-8；5.材料性能：（1）沥青材料：可供应重交通AH-50、AH-70和AH-90。经检验技术性能均符合要求。（2）矿质集料：碎石和石屑：石灰石轧制的碎石，饱水抗压强度120MPa，洛杉矶磨耗率12%，粘附性（水煮法）I级，视密度2.7g/cm3。砂：洁净河砂，细度模数属中砂，矿粉：石灰石磨细石粉，粒度范围符合技术要求，无团粒结块，视密度为2.58g/cm3。,二、配合比设计基本要求,1.根据道路等级、路面类型和结构层位确定沥青混凝土的矿质混合料级配范围。根据现有各种矿料的筛分结果，用图解法确定各种矿质材料的配合比。2.根据选定的矿质混合料类型，相应的沥青用量范围，通过马歇尔试验确定最佳沥青用量。3.根据高速公路沥青混合料的要求对矿质混合料的级配进行调整，沥青用量按水稳定性检验和抗车辙能力校核。,2生产配合比设计阶段,用间歇式拌和机拌和沥青混合料时，将两次筛分后进入各热料仓的矿料取样筛分，计算矿料的配合比比例，并用目标配合比设计阶段确定的最佳沥青用量0.5进行马歇尔试验；根据试验结果决定各热料仓的材料比例，并调整最佳沥青用量，供拌和机控制室使用，同时反复调整冷料仓比例以达到供料均衡。用连续式拌和机拌和时，目标配合比设计就是生产配合比设计。,3生产配合比验证阶段,生产配合比验证阶段是拌和机按生产配合比及最佳沥青用量0.3进行试拌，并铺筑试验路段。通常用拌和机拌和的沥青混合料样品和沥青路面钻芯做马歇尔试验。若各项马歇尔试验指标均符合规范要求，则以此时的沥青混合料配合比为标准配合比，作为控制拌和质量的依据和施工质量检查的标准。,计算实例：某高速公路沥青混合料配合比组成设计矿质混合料配合组成设计(1)确定沥青混合料类型由道路级别为高速公路，路面类型为沥青混凝土，路面结构为三层式沥青混凝土上面层。为使上面层具有较好的抗滑性，选用细粒式I型（AC-13）沥青混凝土混合料；(2)确定矿质混合料级配范围细粒式I型沥青混凝土的矿质混合料级配范围如表所示。,矿质混合料要求级配范围,（3）矿质混合料配合比设计计算组成材料筛分试验根据现场取样，碎石、石屑、砂和矿粉原材料筛分结果列如表所示。,组成材料在各筛孔的通过率,组成材料配合比计算用图解法计算组成材料配合比，由图解法确定各种材料用量为碎石：石屑：砂：矿粉=36%：31%：25%：8%。各种材料组成配合比计算如表所示。,矿质混合料组成配合计算表,矿质混合料组成配合计算表,矿质混合料组成配合计算表,2.沥青最佳用量确定,(1)试件成型根据沥青混合料气候分区，该区位于2-4区，夏热冬温，采用AH-70沥青。按规范推荐的沥青用量范围，细粒式沥青混凝土(AC-13I)的沥青用量为5.07.0%,采用0.5%间隔变化，与前计算的矿质混合料配合比制备5组试件，按规定每面各击实75次的方法成型。,（2）马歇尔试验,物理指标测定按上述方法成型的试件，经24h后测定其视密度、空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度等物理指标。力学指标测定测定物理指标后的试件，在60温度下测定其马歇尔稳定度和流值，并计算马歇尔模数。,马歇尔试验物理-力学指标测定结果汇总表,（3）马歇尔试验结果分析,绘制沥青用量与物理力学指标关系图确定沥青用量初始值OAC1,稳定度最大的沥青用量为a1=6.20%；密度最大的沥青用量a2=6.20%；规定的空隙率范围的中值的沥青用量a3=5.60%。则OAC1=（6.20+6.20+5.60）/3=6.0%确定沥青用量初始值OAC2,各指标符合沥青混合料技术指标的沥青用量范围：OACmin=5.3%；OACmax=6.45%则OAC2=（5.30+6.45）/2=5.9%确定最佳沥青用量OAC,确定最佳沥青用量OAC,按最佳沥青用量初始值OAC1=6.0%检查各项指标均能符合要求，由OAC1和OAC2综合确定沥青最佳用量OAC=6.0.当地气候属于温区，并考虑高速公路渠化交通，预计有可能出现车辙，再选择在中值OAC2与下限值OACmin之间选取一个最佳沥青用量OAC=5.6%。,（4）水稳定性检验,采用沥青用量为6.0和5.6制备试件，在浸水48h后测定马歇尔稳定度，试验结果如表所示。浸水残留稳定度规范要求不小于75%。,沥青混合料水稳定性试验结果,（5）抗车辙能力检验,以沥青用量6.0和5.6进行抗