热拌沥青混合料配合比设计方法PPT

热拌沥青混合料配合比设计方法（1）——《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）第7讲•本方法适用于密级配沥青混凝土及沥青稳定碎石沥青混合料（参见表1）•包括三个阶段：目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证。•配合比设计的任务：1、沥青结合料与矿料的选择（目标配合比设计阶段）2、矿料级配设计与矿料配合比确定3、最佳沥青用量或最佳油石比设计表1热拌沥青混合料种类混合料类型密级配开级配半开级配连续级配间断级配间断级配沥青稳定碎石沥青混凝土沥青稳定碎石沥青马蹄脂碎石排水式沥青磨耗层排水式沥青稳定碎石基层特粗式—ATB-40——ATPB-40—粗粒式—ATB-30——ATPB-30—AC-25ATB-25——ATPB-25—中粒式AC-20—SMA-20——AM-20AC-16—SMA-16OGFC-16—AM-16细粒式AC-13—SMA-13OGFC-13—AM-13AC-10—SMA-10OGFC-10—AM-10砂粒式AC-5————AM-5设计空隙率(%)3～53～63～4〉18〉186～12第1节目标配合比设计目标配合比设计流程图马歇尔试验配合比设计技术标准包括集料公称最大粒径、马歇尔试件尺寸、击实次数、体积指标类（VV、VMA、VFA）、稳定度与流值等；这些指标与气候条件有关。见下图。配合比设计混合料的使用性能检验高温性能、水稳性能、低温性能及渗水性能——配合比设计检验内容。满足两类性能标准要求的矿料级配和油石比就是我们要寻求的目标。一、矿料级配设计沥青混合料矿料级配范围分为三个层次：1、规范规定的级配范围适用于不同的道路等级、不同气候条件、不同交通条件及不同层次等情况，适用于全国（—宽）。见下列诸表。2、工程设计级配范围符合工程的气候条件、交通条件、公路等级、所处层位提出。工程设计级配范围≤规范规定的级配范围3、施工质量检验时允许波动的级配范围经过三阶段配合比设计确定标准配合比和级配曲线后，按施工质量检验允许的波动值得到施工质量检验级配范围。确定工程设计级配范围1、确定工程设计级配范围的原则（1）首先按表5.3.2-1选择采用粗型（C型）或细型（F型）的混合料表5.3.2-1粗型和细型密级配沥青混凝土的关键性筛孔通过率混合料类型公称最大粒径(mm)用以分类的关键性筛孔（mm）粗型密级配细型密级配名称关键性筛孔通过率(%)名称关键性筛孔通过率(%)AC-2526.54.75AC-25C40AC-25F40AC-20194.75AC-20C45AC-20F45AC-16162.36AC-16C38AC-16F38AC-1313.22.36AC-13C40AC-13F40AC-109.52.36AC-10C45AC-10F451、确定工程设计级配范围的原则（续1）（2）形成S型级配（3）考虑层位功能需要，满足耐久、稳定、密水、抗滑等要求（4）工程级配范围比规范级配范围窄，其中4.75mm和2.36mm通过率的上下限差值宜小于12%（5）考虑施工性能，易摊铺、易压实，避免严重离析1、确定工程设计级配范围的原则（续2）2、沥青路面工程的混合料设计级配范围由工程设计文件或招标文件规定（1）密级配沥青混合料的设计级配宜根据公路等级、气候及交通条件按规范表5.3.2-1选择采用粗型（C型）或细型（F型）并在下表5.3.2-2范围内确定工程设计级配范围，通常情况下，工程设计级配范围不宜超出表5.3.2-2范围的要求。（2）其它类型的沥青混合料宜直接以表5.3.2-3~5.3.2-7作为工程设计级配范围。AC-16密级配沥青混凝土混合料矿料级配范围010203040506070809010000.511.522.533.5筛孔尺寸（mm）通过率（%）0.0750.150.30.61.182.364.759.513.21619矿料级配设计对高速公路和一级公路，宜在工程设计级配范围内计算1~3组粗细不同的配合比，绘制设计级配曲线，分别位于工程设计级配范围的上方、中值及下方。根据当地的实践经验选择适宜的沥青用量，分别制作几组级配的马歇尔试件，测定VMA，初选一组满足或接近设计要求的级配作为设计级配。24热拌沥青混合料配合比设计方法（2）第1节目标配合比设计(续)第7讲25二、马歇尔试验沥青混合料拌和与试件制作温度确定（下学期试验课讲）确定矿料毛体积相对密度、表观相对密度及有效相对密度nnPPP2211sb100nnPPP2211sa10026bbtbseP100P100•有效相对密度的计算1.普通沥青混合料27•2.改性沥青混合料sbsasbsbsaseCC1C9339.02936.0033.0Cx2x10011sasbxxC-%合成矿料的沥青吸收系数；合成矿料的吸水率，。28适宜油石比的计算公式sbbsesbse1sb1a1sbsb1aPPa1sbsb1aPP29三大体积指标计算1001VVtf100P1VMAssbf100VMAVVVMAVFA，fssbVMA100P3031三、最佳沥青用量的确定32沥青饱和度的纵坐标标注？33沥青饱和度的纵坐标标注？34353637100bsbsesbsebaPsbabbePPPP100计算有效沥青含量38有效沥青含量也可按下式计算（本人推导公式）：VVVMAγγPfabe39404142四、配合比设计检验高温稳定性检验水稳定性检验低温抗裂性能检验渗水系数检验431、高温稳定性检验在规定温度下进行车辙试验（动稳定度指标）标准442、水稳定性检验（1）浸水马歇尔试验（2）冻融劈裂试验45463、低温抗裂性能检验（低温弯曲试验）试件：小梁试件试验条件：温度-10℃，加载速50mm/min检测指标：破坏强度、破坏应变、破坏劲度模量破坏应变标准：474、渗水系数检验试件：车辙试件标准：48五、配合比设计报告报告内容工程设计级配范围选择说明材料品种选择与材料质量试验结果矿料级配最佳沥青用量各项体积指标配合比设计检验结果作业或思考题•1.结合马氏试件示意图，自己推到VMA的计算公式，并由此加深对VMA的理解。•2.规范上关于沥青膜厚度的计算公式中有个概念性问题，试予以分析。•3.什么是沥青的吸收系数？其大小表明了什么意义？•4.集料吸水率的物理意义是什么？与沥青混合料马氏试件的吸水率在物理意义上是否相同？49