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7.《。3 热《拌沥青混合》料的配合比设计【
》
?7.3.2 附录!D表D.《0.7、D.0.8!。的矿料级配是经过专!题研究参照国外【的规范?规定编制的》两个表?中的沥青用量是【供马歇尔配合比设计!时,选择沥青用量用的】也是多年来施—工实践的总结所以】试验得出的最佳沥青!用量不宜超出—此表规定的沥—青用量范《围
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? 原规范的—沥青混凝《。土、沥青《碎石矿料级》配的两张表》是总:结我国80年代【初期以前的施工经验!参考了国外沥青混】合料矿料级配但【国外是方《孔筛我国是圆孔【筛实际?上很难?参考“?七五”以来我国修】建了:沈,大、:京津塘、沪》。。嘉、西临等一批【高速:公,路对矿料级》配的要求比以—前,更为严格发现原【矿料级配存在一些问!题主要?是按密级配Ⅰ型设】计的混合料空隙率往!往偏小?。空隙率很难达到3】%以上而Ⅱ》型也往往《比,6,%要小因此普遍都】对矿料级《配作了适当调整但】调整:的幅度各不相—同,
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》 由于》沥青路面集料标准】筛由圆孔《筛改:为方孔?筛因此矿料级配也】必须重新修》订在定出《方孔:筛,标准矿?料级配的同时还必须!修订出新的圆—孔筛矿料级》配,作为过渡
!
《 关于矿料》级配的决定有理论】。法与:经验法两《种
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】 理论计算法是按照!不,同粒径相互嵌—挤的原则或》干,涉原则按一》定的公式计算—。的例:如,
》
(1)】n法泰波《。A.N.T》a,lbol法(修【订富勒法)是—根据最大密》实度原?。则,提出的
》
?
Px?=100(d/D】)n
】。 : , n:=,0.5时即为—富勒(Ful—ler?)曲:线,。通常:n=0.3~0【.5日本认》为n=?0.35~0.【45美国《n=0.45作为制!订标:准级配的依》据
?。
— (?2)i法同济—大学早期提出的方法!
Px】=100(i)【x
【x=3.3》2lo?g(:D/:d)
—
—此法与n法本质【。相同即i=0.5】n通常i《=0:.7~0.8是合】理范围i>0.【8细:料太多不够稳定i<!0.7易透水—i=0?.75是最佳组成】
】 (3)k法【苏联控制《。筛余量?。递减系?数的方法《
n=3!.32log—(D/0.004】)
》
,
【x=3.32lo】g(D/d》x)
—
同【济大学主张k=0】。。.7~0.8较为合!理我国南方》k=0.7为—好北方k=0—.75为好》k>0.8则将产生!车辙
—
—但是实际上由理论】法计算的矿料级【配很难直接用—于规范?一,。。方面计?算得到的级》配范围很难适用于所!有,筛孔使用上有困难】;另:一方面在实际—使,用时:往往:必须:根据路面的》。结,构组成及混》合,料的使用部位(层】次或:路面等级等)对【级配作不同的调整】这,就使选择理论用的】n、i、《k等系数发生困难】因,此由长期实践得【出的经验便非常【。宝贵各国的经验主】要,体现:。在各自的规范—中
【 : , 表9~表12列】出了美国、日本【、,澳大利亚、西班牙】等国:的规范?规定的级《配范围?
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《 对比—各国的级配》范围可?见其差异是》明显的可是混合【。料的空?隙,率要求都几乎相同】密级配均为》3,%,~5%或3%~6%!这,本身说明《矿料级配的范—围比:。较宽另一个因素是不!同,的要求马歇尔试验】的击:实次数不同可以是7!5次、5《0次、?3,5,次但矿料级配却没】有分别规定所—以级配范围不能太】窄实际?。使用时允许》根据情况选用—。其上:、中、下限或作【适当调?整其中?美国:规范的级配范围【最宽一般《为30%因为美国】ASTM D—3515规定用于实!际工程时由配—合比设计决定的【。级配作?为中值按下列—。数值变?化得到?工,程使用的级》配范围
《
》 12.5m!m,及大于12.—5mm筛 ±8】% 0.》6mm及0》。.,。3mm筛 —±5%?
,
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9】.5mm及4.75!mm筛 ±—7% 0.0【75mm《筛 ±《3%
?
:
《 2.36【mm及1《.,18mm《。筛 ±6%
【
!表中西班牙的级【配规定?对,空隙率的说明—较仔细故更便于【参考
】 : 本规范修订【时对矿?料级:配的修订列为专题研!究具体步骤如下
】
》 (1)调查!近年来高等级公路工!程实践?采用的级配范围对】原,规范圆孔筛级配【进,行适当调整得到【“圆孔筛调整—级配”
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,
,
: (《2)按?圆孔:筛调整级配的上【。下限用方孔》筛对两?种,筛进行?比较:得,到“方孔筛》筛分级配《。”
—
(3)以!国外规?范规:定的级配范》围(均为方》孔筛)为主参考【“方孔筛筛》分级配”决定“方】。孔筛:标准级?配”:其中重点比》较0:.,0752.38【4.759.5mm!筛的通过《量
《
?
】
》
》
,
?
《 (4《)以方孔筛》标准级配为准—参考:圆孔筛?、方孔筛筛分对【比关系对圆孔筛【级配调整成》为“圆孔筛修订级】配”:
《
—在上述调整级—配过程中重》点是对AC25、A!C20、A》C,13三级进》行仔细调整由此【推及A?C30、AC10】、AC5调整时首】先,是Ⅰ型级配》在,。Ⅰ型级配决定后再调!整Ⅱ型
—
沥】青碎石?矿料级配粗基本【。上,。是参:照原规范级配及美国!A,STM D351】5决定的
】
》 (5)《。所有级配《调整后都用计算机】绘成级?配曲线?使之顺滑同时将不】同最大粒径的同一类!型(Ⅰ、《Ⅱ型:、沥青?。碎石)曲《。线放到一个屏—幕上比较或》将相同最《。。大粒径?的不同类型的曲【。线放到同一屏幕【上比较
《
《
? (6《)根据近年》来工:程实践情况及国外规!范决定沥《青用量?范围
【
, 实际上上】面(3)、(4)】、(5)《是多:次循:环、反复调整直至】级,。配曲:线满意为止》。
【 最后再—按,决定的级《配进行马歇尔实【验检验计算》。空隙率、沥青饱和】度、矿料《间隙率与要求进行】比较是否《满意:
! 这次?修订时还作了下面考!虑
! (?1)最大粒径的【通过量对《沥青混凝土是95】。%~:100?%对:沥青碎石及抗滑表】。层,级配是90%~1】00:%这:是参照美国等国【的规范修改的
】
:
《 (2)每一【级的级配上下限【范围对?沥,青混凝土《而言除小《粒径之?外一般保持》在1:5%:~20?%以上的范》围沥青碎石》一般有25%~3】0%:的范围便于工程上】根据情况作上下波】动
:
】 (3)矿粉—。用量甚为《重要:一般以与沥青用量之!比取1~1.—2为宜
—
? : (4)》考虑:到,用计算机进行—。配合比设计》的需要本规范—对每:个筛孔的通》过,量都:作了规定
!
7.3《.3 《。。关于沥青混合料配】合比:设计技术标》准原:规范按交通》性质及?级配粗细《划分美国《。沥青学会M》S-2沥《青混合?料配合比《设计方法《分别按设计》交通量EAL的大】。小,分成重交通、中交通!。及,轻交通并提出了【配合比设《。计的:。技术标?准如表13它—。与级配粗细并无区】别,此标准较以》前有了很《大,变,化(表?中,。列出了以前规定【中的:数据a为1981】年b为1984【年)特别是马—歇尔稳定度》。指标有?了大幅度的提高【日,本沥青路面要—纲的马歇《尔设计标准如表1】4所示?
》。
!。
【 这次对《。高速公路《。、一级公路和城市】快速路、《主,干路及?一般道路分别提出要!求实质上并无变化】但要:求的:值,作了调整且不—。再分成粗《粒式、中粒式—、,细粒式?等,马歇尔稳定度较原来!有所提高且分别Ⅰ型!、Ⅱ型沥青混凝土与!抗滑:表,层提出了不同的要求!这是根据近》年来的工程实践总结!修订的原规范对沥】。青碎石并《无技:。术要求近几》年高速公路、—。一级:公路:。和城市?快速路、《主,干,路用的沥《青碎石对级》配做了较多修改一】般都掺有《3%以上的矿粉【从京津塘高速公路】起各高速公路的招标!文件对沥青碎石的】马歇尔试验提出了】要求但这样》得到的沥青碎石空隙!率一般不到10%】只有6%~》1,0%:实际上又变成了Ⅱ】型沥青混凝土说它】是沥青碎石是名不】符实:的这次修订》时沥青碎石的级配仍!参照原规《。范及:ASTM的》开式沥青混合料马歇!尔试验很难做成为此!除,空隙率外《对,。其不提出要求—是符合实际情况【的同时为满足工程】需要增加《了用于下层的Ⅱ【型沥:青混合料且》规定沥青碎石不【。适用于高等级道路】(,只能作为整》平层)真正使—沥,青碎石名实相符【规,范表7.3.1附】。注中增?加,了对矿料《间隙:率(VMA)—的要:求这是根据美国的方!法提出的《美国对VMA—特别重视已有了大】量工程应用的经验】我国也常用来参照使!用
【 《原规范规定了在【拌和厂或现》场产:。品检验时如材—料比重测定有—困难可采《用饱水率代替—空隙率?。并,提出了饱水率—的要求在规范执【行过程中已出现了一!些问题有《。的单位还询问二者】不能同时满足怎【。么,。办实际上空隙率与饱!水率是两个》不同的概《念,据我们大量》试验两者《并无:相关关系例如—符合空隙率3—%~5%的混合料饱!水,。率不一定符合2【%~5%况且对拌】和,厂和施工单位来说测!定材料比重是必【须做的简《单,试验不存在》困难不困难的问【题只有对老路调查】时才会遇《。到这样的问题所以将!其作为配《。合比设计的技术标准!是不合适的》。。本规范将其取消
】
— ?对高速公路、一【级公路和城市快速路!、主干路高温车【辙的问题至关重要】。正如:1,。9届世界道路会【。。议总报告上》。。指出的?那,样,各国的?试验和实践均已证明!马歇尔试验》仅仅是?决,定,沥青混合《料矿:。料级配和《最佳沥?。青用量的手段—用马歇尔方法预估混!合料:性能是?不够的?。因此:都,采用一些补充试验】其中多?数国家采用TRRL!或LC?PC的车辙试—验,机车辙试《验的动稳定度与沥青!路面的?高温抗车《辙能力有较好的相关!关系不少国家—都已对混《合料的动稳定度提出!要求日本199【3年新版沥青路面要!纲,。重交通道路抗—车辙验算车辙试【验的动?稳定度要求较—前又有所提高一般规!定为大于150【0次/mm在大型】车交通量大的路段要!。求,3000次/m【m以:上另一方面当—。动,稳定度大于5000!次/:mm时有些混合料易!发生开裂此时应通过!弯,曲试验或弯曲—疲劳试验等验证其抗!裂性能日本道—路公团高《速公路设计要领规】定的动稳定度—要求如下表》(15)
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【 ,我国“?七五:”攻关?已对此作《了不少研《究并提出了动稳定】度,技术指?标的:建议许多单》位都作了研究并【。已进口?或研:制,了设备得到了普遍】的推广为此本规范收!入作为高《速公路、《一级公路和城—市快速路、主干【。路沥青混合料配合比!设计的?高温稳定性检—。验的指标但由于我国!系首次引进此项指】标故规?定的:动,稳定度?要求较?低以后随着研究工作!的深入?提出的指标将更符合!工程:实际情况而》且对沥青混合料【。。的低温抗裂》性能指标亦将—指出辅助性检—验指标根据美国SH!RP研究资料影响开!裂的最?主,要因素是沥青—性质对高温稳定【性能满足要求—的矿:料,。级配以及《沥青用?量在:最佳沥青用量左右(!不大于±0.5【%)时?对低温开裂的影响远!不如沥?。。青性质?的影响?大这也说明配—合比设?计用高温指标检验】的重:要性对抗水》损害的?指标本规范仍保【留用马?歇尔试验的》残留:稳定性?指标也?可在真空《饱水后再做浸水【马歇尔试验计—算残留稳定度这【是,根据荷兰壳牌—石油公司中央—研究所的研究成果提!出,的试验?方法已列为》。我国标准实践—证明:该指标能区分酸性】石料及?非,酸性石料的性能【对非酸性石》料或酸性石料—使用:抗剥落剂之》后一:。般均能?达到
《
,
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7.3《.6 沥青混【合料配合比》设,计结果对路面使用性!能、材料用量及工程!造价有很大》关系是一项非常重要!的工作但目前—仍有:一,些单位?仅凭几个《马歇尔试《验,便得出?结果使得铺筑出的】沥青路面质量不能】令人满意这》与配合?比设计不完》善有关本《规范:总结了国内高速【公路施工实践经【验参考了国外规【。范的方法充分引用了!“七五”《攻关研究专题—的研究成《果将配合比设计【明确分为《目标配?合比设计阶》段、生?产配合比设计阶【段、生?。产配合比验证阶【段即试拌试铺阶【段等步骤这将使生】产上配合比设—计有更加具体的依】据配合比设》计,更加:合理马歇尔试验配】合比设?计步骤原来在规范中!作,为附录提《出且举了图解法求取!矿料级配比例的实】例本规范仍将其【放在附录B中但取消!了图解法的》具体步骤这是因【为目前计《算机:使用越来越普及不】少单位都已》开发了配《。合比设计的软件用】人机对话《的方式进行配合比设!。计已变得非常简单】且更为合理
】
》 由马《歇尔试验的结果【决定最佳沥青用量】的方法我国》历来采用日本—的方法即求出全【部满足?设计:技术要求的》沥青用量范》围,以其中值为》最佳沥青用》量按此方《法使用多年来也发现!了一些问题主要是】对高速公路、—一级公路和》城市快速路》、主干路由于采用】。了符合质量要求的好!沥青后在估算沥【青用量时尽管上下】变,化了5?个不同的沥青—。。用量:变,。化范围达2》.0%但《稳定度值一般都【能满足要求流值【。也大都?。满足:要,求稳定度、》密度有时连峰值还】未出现最后决定【最佳沥青用量—。的往往只剩下空隙率!一个指标(》饱和度也取决于空隙!率)而且能共—同满足?要求的沥青》用量范?围往往很窄这对沥青!面层的中《下层采用粗》。。粒式沥?青混凝?。土(或?沥,青碎石?)的情?况,更困难因为所有指标!中,空隙率是最不容【易准:确测定的指标测【定也:没有更好《的方:法所以最佳沥青【用量的选《择,有比较大的随意性有!的,工,程按此?决,定,为使沥青《碎石空隙率大于10!%最佳沥青用—量变得很小甚至【不到3%显然—是偏小的实际上现在!的,方法名义上有—。。几个指标但实质【上稳:定度、密度基本上】很少起作《用只有空隙》率决定因《此这次修改》时,提出了另一个方法】是美国、欧洲、【澳大利亚等大—多数国家采用的办法!。。。即采:用由马歇尔试验得出!的下列三《。个沥青用量的平均】值,决定
! (1)最大密!度,对应的沥青用量【a1;
《
【 (2《)最大?稳,定度对应的》沥青用量a》2;
【
: (3)符【。合要求的空隙率范】。围的中值对应—的沥青用量》a3
—。
》 按此?方法马歇《尔试验的《稳定度、密度必须】出现峰值不》能只偏于一边—
?
规范!附录B规定应该【按照此方法并—综,合以往的方法及实】践经验论证决定【最佳:沥青用量
—