LSAM大粒径沥青混合料

1、大粒径热拌沥青混合料设计大粒径热拌沥青混合料设计第一节第一节 概述概述l大粒径沥青混合料的定义大粒径沥青混合料的定义l大粒径沥青混合料的优点大粒径沥青混合料的优点l大粒径沥青混合料的特性与应用大粒径沥青混合料的特性与应用1、大粒径沥青混合料的定义大粒径沥青混合料的定义2、大粒径沥青混合料的优点大粒径沥青混合料的优点l具有抵抗较大的塑性、剪切变形和较好的抗车具有抵抗较大的塑性、剪切变形和较好的抗车辙能力，能够承受重载交通的作用，辙能力，能够承受重载交通的作用，提高提高了沥了沥青路面的青路面的高温稳定性高温稳定性。l大粒径集料的增多和矿粉用量的减少，使得在大粒径集料的增多和矿粉用量的减少，使得在不

2、减少沥青膜厚度的前提下，减少了沥青的用不减少沥青膜厚度的前提下，减少了沥青的用量，从而量，从而降低工程造价降低工程造价。l可一次性摊铺较大的厚度，可一次性摊铺较大的厚度，缩短工期缩短工期。l沥青层内部储温能力高，热量不易散失，利于沥青层内部储温能力高，热量不易散失，利于寒冷季节施工，寒冷季节施工，延长施工时间延长施工时间。 LSAM和粗粒式和粗粒式AC30沥青混合料比较表沥青混合料比较表 指指 标标规范中规范中AC-30IAC-30I、AC-30IIAC-30IILSAMLSAM粒径尺寸粒径尺寸一级最大粒径一级最大粒径37.5mm37.5mm、二级最大粒径、二级最大粒径25mm25mm一级最大

3、粒径一级最大粒径53mm53mm、二级最大粒径、二级最大粒径37.5mm37.5mm粗集料数量粗集料数量AC-30IAC-30I均值为均值为58%58%，AC-30IIAC-30II均值为均值为72%72%通常为通常为72%72%左右左右空隙率空隙率AC-30IAC-30I为为3%3%6%6%，AC-30IIAC-30II为为4%4%10%10%密级配为密级配为5%5%以下，开级配为以下，开级配为15%15%以上以上沥青用量沥青用量较大较大较小较小实验方法实验方法马歇尔试验马歇尔试验大马歇尔试验、旋转压实试验、马歇尔试验大马歇尔试验、旋转压实试验、马歇尔试验设计方法设计方法马歇尔稳定度试验设计

4、法马歇尔稳定度试验设计法本文推荐间断密实级配综合设计法本文推荐间断密实级配综合设计法强度理论强度理论胶浆理论、表面理论胶浆理论、表面理论表面理论表面理论抗车辙性能抗车辙性能较差较差很好很好抗水害性抗水害性AC-30IIAC-30II较差较差较好较好抗疲劳性能抗疲劳性能一般一般设计良好的设计良好的LSAM,LSAM,具有较好的抗疲劳性能具有较好的抗疲劳性能抗裂性抗裂性一般一般较好较好平整度与厚度平整度与厚度平整度较好，一次性铺筑厚度为平整度较好，一次性铺筑厚度为7cm7cm左左右右平整度稍差，一次性铺筑厚度为平整度稍差，一次性铺筑厚度为111113cm13cm工程费用工程费用较高较高较低较低3、

5、大粒径沥青混合料的特性与应用大粒径沥青混合料的特性与应用l大粒径沥青混合料的稳定度、抗压强度、大粒径沥青混合料的稳定度、抗压强度、回弹模量高、具有良好的抗蠕变、抗车辙、回弹模量高、具有良好的抗蠕变、抗车辙、抗疲劳损伤、耐久性能，沥青用量低从而抗疲劳损伤、耐久性能，沥青用量低从而具有具有良好的经济性良好的经济性。l大粒径沥青混合料适合用作大粒径沥青混合料适合用作高等级高等级道路沥道路沥青路面的青路面的基层基层，并可用作厚度在，并可用作厚度在10cm以上以上的沥青的沥青面层面层。第二节第二节 大粒径沥青混合料设计大粒径沥青混合料设计l材料材料l集料级配集料级配l试件成型试件成型l大粒径沥青混合料技

6、术要求大粒径沥青混合料技术要求1、材料、材料l集料：（集料：（1）粗集料粗集料采用采用轧制碎石轧制碎石。碎石要求坚。碎石要求坚硬、清洁而干燥。碎石料的针片状颗粒含量应不硬、清洁而干燥。碎石料的针片状颗粒含量应不大于大于18%，风化石含量应不大于，风化石含量应不大于5%。（。（2）细集细集料料采用采用石灰石石灰石或其他或其他碱性岩石碱性岩石轧制，含泥量要求轧制，含泥量要求不大于不大于5%。（。（3）矿粉矿粉应采用应采用石灰石磨细石粉石灰石磨细石粉，质量符合规范要求。质量符合规范要求。l沥青材料：在条件允许的情况下宜采用沥青材料：在条件允许的情况下宜采用优质沥青优质沥青也可采用也可采用B级或级或C

7、级沥青，沥青标号视级沥青，沥青标号视当地气候当地气候条件条件而定。而定。LSAM作为基层，一般作为基层，一般不使用不使用改性沥改性沥青。青。 2、集料级配、集料级配 大粒径沥青混合料的级配主要有两大粒径沥青混合料的级配主要有两种类型：种类型：l悬浮结构的悬浮结构的连续密级配连续密级配l骨架密实结构的骨架密实结构的间断级配间断级配连续密级配连续密级配l现行规范中将大粒径沥青混合料称之为现行规范中将大粒径沥青混合料称之为粗粒式粗粒式密级配沥青稳定碎石或密级配沥青稳定碎石或特粗式特粗式沥青混合料，并沥青混合料，并以符号以符号ATB表示。表示。l一般所说的大粒径沥青混合料特指一般所说的大粒径沥青混合料

8、特指密级配沥青密级配沥青稳定碎石稳定碎石（ATB）。）。l级配选择：在级配范围内分别选择偏细、偏粗级配选择：在级配范围内分别选择偏细、偏粗及适中的级配，经试验比较再定级配。一般来及适中的级配，经试验比较再定级配。一般来说说两头少中间多的两头少中间多的S形级配形级配，有利于提高承载，有利于提高承载能力，是比较适合的级配。能力，是比较适合的级配。间断级配间断级配l经试验研究表明，采用经试验研究表明，采用间断级配以形成骨架密实间断级配以形成骨架密实结构结构是充分发挥大粒径沥青混合料承受车轮荷载是充分发挥大粒径沥青混合料承受车轮荷载的能力，提高抗车辙性能的的能力，提高抗车辙性能的有效途径有效途径。l粗

9、集料形成骨架粗集料形成骨架，可使混合料获得良好的内摩阻，可使混合料获得良好的内摩阻力，力，起到支撑荷载的作用起到支撑荷载的作用；细集料细集料不会对粗集料不会对粗集料构成的骨架产生干涉，自身又能形成构成的骨架产生干涉，自身又能形成良好的凝聚良好的凝聚力力，使混合料形成很高的强度。，使混合料形成很高的强度。l对于大粒径混合料，宜对于大粒径混合料，宜剔除剔除9.5113.2mm的粗集的粗集料料，以形成，以形成最小的间隙率最小的间隙率。3、试件成型、试件成型l美国美国NCAT对对4in（101.6mm）和）和6in（152.4mm）两种）两种尺寸的马歇尔试件进行两项研究，尺寸的马歇尔试件进行两项研究，

10、一是间接抗拉强度和一是间接抗拉强度和集料最大粒径的关系，二是蠕变实验和试件尺寸的关系集料最大粒径的关系，二是蠕变实验和试件尺寸的关系，认为：认为：试件最小尺寸应当是集料最大粒径的试件最小尺寸应当是集料最大粒径的4倍，才能倍，才能反映沥青混合料的真实强度；反映沥青混合料的真实强度；当最小的试件尺寸与最当最小的试件尺寸与最大的集料尺寸之比在大的集料尺寸之比在2.54之间，需要对混合料的强度予之间，需要对混合料的强度予以修正。以修正。l对于对于密级配的密级配的LSAM的抗压强度、应变能密度和弹性模量，的抗压强度、应变能密度和弹性模量，当集料的最大粒径为当集料的最大粒径为3563mm时，试件的直径应当

11、为时，试件的直径应当为6in（152.4mm）才能满足要求。直径为）才能满足要求。直径为6in试件与直径试件与直径4in试件相比，其稳定度、流值和孔隙率的实验数据离散试件相比，其稳定度、流值和孔隙率的实验数据离散系数小，具有较好的重现性。因此系数小，具有较好的重现性。因此，现行规范要求采用现行规范要求采用直径为直径为6in（152.4mm）的试件进行试验。）的试件进行试验。大马歇尔与常规马歇尔击实的主要参数大马歇尔与常规马歇尔击实的主要参数技术参数技术参数常规马歇尔试验常规马歇尔试验大粒径马歇尔试验大粒径马歇尔试验试件直径（试件直径（mm）101.6152.4试件标准高度试件标准高度（mm）6

12、3.595.25锤重（锤重（kg）4.5310.2落锤高度（落锤高度（mm）457457击实次数击实次数75112每次单位表面击实每次单位表面击实工（工（N mmm）0.00250370.0025055马歇尔击实仪与旋转压实仪马歇尔击实仪与旋转压实仪4、大粒径沥青混合料技术要、大粒径沥青混合料技术要求求技术指标技术指标大粒径沥青混合料（大粒径沥青混合料（ATB）公称最大粒径（公称最大粒径（mm）26.531.5稳定度（稳定度（kN，大于），大于）7.515流值（流值（mm）1.54实测实测孔隙率（孔隙率（%）3636沥青饱和度（沥青饱和度（%）55705570密级配基层密级配基层矿料间隙率（矿

13、料间隙率（%，不小于）不小于）设计孔隙率设计孔隙率% ATB-40ATB-30ATB-2541111.51251212.51361313.514第三节第三节 应用实例应用实例l肯塔基公路局对大马歇尔试验研究肯塔基公路局对大马歇尔试验研究肯塔基公路局大马歇尔试验资料肯塔基公路局大马歇尔试验资料碎石材料碎石材料石灰岩石灰岩57号号石灰岩石灰岩8号号石灰岩砂石灰岩砂配合比例配合比例50%10%40%筛孔尺寸筛孔尺寸mm38.1199.54.762.381.190.590.30.150.075通过率（通过率（%）1009164443424181473.5试件尺寸（试件尺寸（mm）大马歇尔试件直径：大马歇尔试件直径：152.4常规马歇尔试件直径：常规马歇尔试件直径：101.6沥青用量（沥青用量（%）4.14.1锤击次数锤击次数11275毛体积密度（毛体积密度（gcm）2.444,2.450,2.437平均平均2.4442.439,2.28,2.430平均平均2.432孔隙率（孔隙率（%）3.03.4VMA（%）13.614.0VFA（%）78.376.0稳定度（稳定度（kN）28.59,25.03平均：平均：26.8112.89,13.3