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
—
: 《。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
!。 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
】。。
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.Talbol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(F!ull?er)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=1!。00:(,i)x
—
?x=3.32lo】g(D/d)
!
《 此法与n法】本,质相同即i=0.】。5n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:=3.3《2,log(D/0【.0:04:)
《
【
x=3.32l!og(D/dx【),
?
《 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=0.7》5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
【
【 :。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75次、》50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 !D3515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
】。 1《2,.5m?m及大于1》2.5mm筛 【 ,。±8%? 0.6mm及】。0.3?mm:筛 ±5%
】
】9.5m《m,及4:。.75mm筛 】±7% 0.0】75m?m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”
!
(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0.07【52.384.75!9.5mm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AC【25:。、AC2《0、AC《。13三级进行仔【细调整由此》推及AC《30、AC10【、AC?5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? D3515—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【0,0%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《15%~20%以上!的范围沥青碎石【一般有25%—~30?%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MS-!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1:981年b为—。。。1,98:4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%!~10%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A】STM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(【V,M,A)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19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L!CPC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1993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15》00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50!00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)《
【
?。
—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SHRP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
《
《
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
?