沥青混合料设计理论与方法课件

矿质混合料设计理论与方法沥青混合料的特点沥青混合料作为高等级公路最主要的路面材料，具有其他建筑材料无法比较的优越性。具体表现为：〔1〕沥青混合料是一种弹塑性粘性材料，具有一定的高温稳定性和低温抗裂性。〔2〕沥青混合料路面有一定的粗糙度，具有良好的抗滑性。〔3〕施工方便，速度快，养护期短，能及时开放交通。〔4〕沥青混合料路面可分期改造和再生利用。高温——稳定性低温——抗裂性①按结合料分类：可分为石油沥青混合料和煤沥青混合料。②按制造工艺分类：可分为热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料和再生沥青混合料。③按材料组成及结构分类：可分为连续级配沥青混合料和间断级配沥青混合料。④按矿料级配组成及空隙率大小分类：可分为密级配沥青混合料〔设计空隙率为3-5%〕、半开级配沥青混合料〔设计空隙率为6-12%〕和开级配沥青混合料〔设计空隙率大于18%〕。沥青混合料的分类⑤按集料的公称最大粒径分类：特粗式沥青混合料：公称最大粒径大于31.5mm〔方孔〕；粗粒式沥青混合料：公称最大粒径等于或大于26.5mm〔方孔〕；中粒式沥青混合料：公称最大粒径为16.0mm或19.0mm〔方孔〕；细粒式沥青混合料：公称最大粒径为9.5mm或13.2mm〔方孔〕；砂粒式沥青混合料：公称最大粒径小于9.5mm〔方孔〕。设计理论Hubbard-Field设计法Hveem设计法Marshall设计法Superpave设计法Hubbard-field设计法第一个正式的沥青混合料设计方法承载能力最大值——最正确的沥青参加量局限性：主要设计没有粗集料的沥青砂泥Hveem设计法矿质集料级配与维持混合料颜色与外观所需油的数量之间存在着关系开发了煤油当量试验〔Keroseneeguivalenttest)开发了Hveem稳定仪Marshall设计法沥青混合料的密度、稳定度、空隙率——沥青最正确用量适用于连续性密级配沥青混合料设计局限性：试件成型、试验指标〔依据经验〕Superpave设计法SuperiorPerformingAsphaltPavement—高性能沥青路面空隙率、矿料间隙率、沥青填隙率——沥青最正确用量设备昂贵等原因未在我国推广马歇尔(Marshall)试验标准击实的沥青混合料试件在规定的温度和湿度等条件下受压，测定其稳定度和流值等指标，经一系列计算后，分别绘制出油石比与稳定度、流值、密度、空隙率、饱和度的关系曲线，最后确定出沥青混合料的最正确油石比。1.集料评价洛杉矶磨耗压碎值针片状含量巩固性砂当量2.沥青评价针入度延度软化点粘度密度3.确定配合比筛分实验求出各种集料的方孔筛通过百分率线性规划法求出各种集料、矿粉的用量4.试件成型根据经验沥青混合料的沥青用量范围为4.5%~6.5%，采用0.5%间隔变化，分别选择沥青用量4.5%、5.0%、5.5%、6.0%和6.5%拌制5组沥青混合料，每面各击实75次成型5组试件。5.试件物理力学指标的测定理论最大密度——计算法毛体积密度、矿质间隙率、沥青饱和度——表干法马歇尔稳定度、流值6.最正确沥青用量确定〔2〕计算最正确或沥青用量的初始值OAC1OAC1=〔a1+a2+a3〕/3〔3〕计算最正确沥青用量范围的中值OAC2OAC2=〔OACmin+OACmax〕/2(4)综合确定最正确沥青用量OAC通常情况下取OAC1及OAC2的中值作为计算的最正确沥青用量OAC。OAC=(OAC1十OAC2)/27.沥青混合料的性能检测水稳定性检测——冻融劈裂实验高温稳定性检测——车辙实验渗水系数检验低温抗裂性能检验马歇尔设计法存在的问题马歇尔设计法存在的问题马歇尔设计法存在的问题渗水试验——改进Marshall和Superpave的比较1.级配选择Superave——通过控制点、限制区限制砂的用量提供足够的空隙率Marshall——标准推荐使用的中值Marshall和Superpave的比较2.沥青用量确实定Superpave——4%空隙率—最正确沥青用量Marshall——测得的空隙率准确，偏小Marshall和Superpave的比较3.成型方式Superpave——旋