高性能沥青混合料目标配合比设计示例.ppt
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1、高性能沥青混合料目标配合比 设计示例,引言,为了便于大家更好的掌握高性能沥青混合料的设计方法,本文以某高速路下面层,高性能沥青混合料目标配合比设计为示例,完整地介绍了高性能沥青混合料配合比设计的全过程,希望对大家有所帮助。 设计类型:AC-20型沥青混凝土,1 原材料,沥青根据建设项目的气候特征和交通荷载等因素,综合考虑,采用SBR改性沥青。要求达到PG分级指标PG64-28指标以上。且满足改性沥青的各项技术指标要求。具体试验结果见表1。,1.1沥青胶结料,表1 兰炼90号B级道路石油沥青试验结果,表1 兰炼90号B级道路石油沥青试验结果,1.2 粗集料,设计采用海原县油坊源料场的白云岩破碎石
2、料,粗集料料源特性指标检验结果见表2。根据AC-20型的矿料级配范围,将粗集料分为三种规格:S9(10mm-20mm);S12(5mm-10mm);S14(3mm-5mm)。粗集料检验结果见表3表4。,表2 粗集料料源特性指标检验结果,表3 粗集料加工技术规格检验结果,表4 粗集料加工质量检验结果,1.3 细集料,1)机制砂:本设计选用海原县油坊源料场的白云岩破碎石屑,加工规格符合S16的规格要求。淘洗滤去0.075mm以下颗粒使用。 需要说明的是,石屑中0.075mm的通过百分率并未超出规范要求,但混合料掺配中仅此已超出设计范围,故采用此办法。细集料检验结果见表5。,表5沥青混合料用细集料技
3、术质量要求,1.3 填料,表6 沥青混合料用填料技术质量要求,采用小鸿沟料场石灰岩磨细的矿粉,亲水系数为0.72,为满足施工要求,0.075mm的通过量必须大于85%。 为增加矿料与沥青的粘附力,在混合料中加入矿料总量的2%的消石灰粉替代等量的矿粉,并作为混合料级配的组成部分。,2 设计集料结构,(1)集料合理级配组成 热拌密级配沥青混合料(HMA)的合理集料组成,按设计的集料最大粒径,参考I法计算得到,如选取:I=0.64,计算结果如下表7。,2.1 确定工程设计级配范围,表7 计算参考级配 (ACS-20),2.2设计合成级配掺配比例,一般可选择I=0.64,最大公称粒径通过率95%的计算
4、级配结果,做为设计合成集料目标级配,也可直接按选定的集料最大公称粒径通过率(本例为98%)做为合成集料目标级配,运用选定的粗细集料和填料,利用Excel表反复试算调整各单粒级料掺配比例,确定出最接近计算级配结果的合成集料掺配比例和合成级配,实际应用中,采用控制关键筛孔的办法,生产配合比的合成级配容许误差:0.075mm误差1%;2.36mm误差2%;4.75mm误差2%,最大公称尺寸误差2%;最大尺寸误码率为零。,表8 各级料筛分结果及掺配比例 (ACS-20),2.3 初步确定级配范围,依据新的公路沥青路面施工技术规范JTG F40-2004和公路工程质量检验评定标准JTG F80/1-20
5、04的要求,以合成级配曲线为生产级配,按要求的容许波动范围,初步确定施工控制级配以及质量检验级配范围,并按Superpave级配控制点和限制区进行检验,(ACS-20)结果见下表:,表9 初选级配范围表,2.4 级配检验,首先,对施工级配上下限进行检验,按Superpave级配控制点检验 (ACS-20),按Superpave级配限制区检验 (ACS-20),图1 0.45次方指数级配曲线图,部分筛孔上限进入Superpave限制区,调整级配范围,确定的级配范围如下表所示。 其次,对质检级配上下限,运用“贝雷法”多级嵌挤密实约束参数,再进行一次符合性检验。上限级配:CA=(PD/2-PD/4)
6、/(100-PD/2)=0.558,CA=(PD/2-PD/4)/(100-PD/4)=0.358,FA=0.480、0.444、0.448。下限级配:CA=(PD/2-PD/4)/(100-PD/2)=0.558,CA=(PD/2-PD/4)/(100-PD/4)=0.358,FA=0.480、0.444、0.448。CA、FA均在“贝雷法”适宜的范围值和要求之内。,表10 设计目标级配及级配范围,2.5 确定设计目标级配,3 计算沥青混合料理论配合比,3.1 各种材料的密度测定结果,见下表。,表11 各级集料密度,3.2 估算最佳油石比(或最佳沥青用量),按设计孔隙率、预计的矿料间隙率和密
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