沥青混合料级配设计基础.ppt

1、沥青混合材料梯度理论和设计方法的研究，目录，1，沥青混合材料梯度理论2，沥青混合材料梯度设计方法，1，沥青混合材料梯度设计理论，沥青混合材料配比的设计，简单地确定了粗骨料、细骨料、矿粉和沥青结合材料的配比，并确定了相应的性能要求和经济性沥青混合料的配比设计包括矿物混合料的梯度设计和确定最佳沥青含量。 沥青混合物的矿物倾斜，通过以一定的比例组合粒径不同的各种骨材，可以实现高密度和强度。 1、沥青混合材料梯度设计理论、梯度理论、堆积理论：理论模型与实际情况有很大差异，最大密度曲线理论：描述连续梯度的粒径分布，阶段性填充理论、粒子干涉理论、分形理论：随着材料学的发展，将分形几何理论应用于路面材料梯度

2、研究中出现的新方法， 目前研究较少，描述断续、连续梯度的粒径分布的1、沥青混合材料的矿物梯度设计理论、最大密度曲线理论、最大密度曲线是W.B富勒(Fuller )通过实验提出的理想曲线，固体粒子按粒度大小规则排列，组合粗细，密度最大、空隙最小的混合这个理论认为“矿物混合物的粒子倾斜曲线越接近抛物线密度就越大”。 最大密度曲线、泰勒修正式、现在的倾斜算法是基于最大密度曲线理论发展的，只是强调倾斜达到最大致密度，而没有考虑骨架结构的形成，所以设计的倾斜也很难形成骨架的致密结构。 阶段性填充理论、1、沥青混合材料的倾斜设计理论、相同粒径的粒子排列的情况下，空隙率与该粒径的大小无关，仅与排列和填充方式

3、有关的断续填充比逐次填充所得到的空隙率小，因此断续倾斜可以形成比连续倾斜小的骨架空隙率，形成具有更密集的骨架结构的逐次填充理论但是，虽然一些断续的梯度混合材料在理论上有很多优点，但施工难度高，受梯度混合材料和石油比例变动的影响而敏感，混合材料容易变得不均匀，所以路面不是多含油而是透水性的，实际效果不理想。 1、沥青混合料的矿物倾斜设计理论、粒子干涉理论，这个理论为了达到最大的致密度，前面的一次粒子间的空隙应该用下一次粒子填充，剩下的空隙应该再用下一次粒子填充，但是填充的粒子的粒径不能大于其间隙的距离。 否则，大小粒子之间一定会发生干涉现象。 目录，1，沥青混合材料梯度理论2，沥青混合材料梯度设

4、计方法，2，沥青混合材料梯度设计方法，HMA种类，2，沥青混合材料梯度设计方法，悬浮实体，骨架空隙，实体骨架，代表种类： AC，代表种类： AM OGFC ATPB，代表种类： SMA 沥青混合材料的倾斜设计方法(1)沥青混凝土(AC )矿物倾斜设计方法，沥青混凝土是由按密合倾斜原理设计的各种粒径粒子的矿物和沥青结合材料混合而成，设计空隙率小的固体沥青混凝土混合物。 沥青混凝土矿物倾斜的确定方法主要是数解法和图式解法。 2、沥青混合料的矿物级配设计方法，数解法的原理：想设置几种矿物骨料，制备出具有一定级配要求的混合物。 为了确定各构成骨材的混合材料的比例，首先假设混合材料中的某粒径的粒子由对该

5、粒径有利的骨材构成，其他各骨材不包含该粒径。 如此根据各主要粒径，估算各种骨料在混合物中的大致比例。 如果比例不合适，可以稍微调整一下，慢慢地，最终达到满足混合材料倾斜要求的各骨料配合比例。2、沥青混合料矿物倾斜设计方法，图式步骤：2，沥青混合料矿物倾斜设计方法，(2)沥青马蹄脂碎石(SMA )矿物倾斜设计方法，骨架实体结构沥青路面对传统沥青路面具有优异的路用性能，能延迟或避免早期破坏， 虽然可以延长路面寿命，但以SMA为代表的骨架实体结构沥青混合物的骨物质倾斜是国际上尚未公认的设计方法。 国内学者以阶段性填充理论和粒子干涉理论为设计依据，以贝雷法为设计和检验标准，由此形成多级嵌合挤出骨架的致

6、密结构。 2、沥青混合材料的倾斜设计方法、贝雷法是系统的倾斜构成方法，其主要思想是以所形成的骨料骨架为混合材料的承重主体，使所设计的混合材料能够提供高耐辙性能，同时通过调整粗骨料的比率，得到适当的VMA (矿隙率)，使设计混合材料具有高耐久性贝雷法的主要思想：2、沥青混合物的矿物倾斜设计方法，贝雷法将骨料分为粗、细两部分进行倾斜设计和评价，粗、细骨料的区分以与骨料最大标称尺寸s的0.22倍相对应的接近尺寸的网格(称为第一控制网格)的孔径CP为区分基准细骨料倾斜的评价也同样分为两部分，细骨料的进一步区分以CP的0.22倍为边界点，称为第二控制网孔径CS。 贝雷法要求细骨料的使用量由粗骨料形成的空

7、隙决定，逐渐扩展到细骨料中。 2、沥青混合物的矿物倾斜设计方法、试验步骤：基于阶段性填充理论和粒子干涉理论，在粒径D0的骨材中，以不同的比例填充较低的一次粒径D1的骨材，制作填充比例和间隙率的关系曲线，在关系曲线上将对应最小间隙率的骨材比例填充到不同的粒径间形成密结构时的组成比例以由粒径D0和D1的骨料构成的最密嵌挤出结构为基准，以不同的比率填充下一粒径D2的骨料，测定与不同的比率关系对应的松方体积、密度和间隙率并计算，作成填充比率和间隙率的关系曲线，以最小间隙率在3级粒径间形成嵌挤出密结构的最佳组成比率关系参考文献，1严家汲道建筑材料(第三版) m人民交通出版社，1996 2年2伍必庆，申爱琴道路建筑材料m人民交通出版社，2007 3年3陈忠达，袁万杰，郑东启段理论应用研究j重庆交通学院学报，2007年4月：448年王立久，刘慧矿材料段设计理论的研究现状和发展趋势j道路2008(1 (:7015刘晓