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7.3 】热拌沥青混合料【的配合?比设:计
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》
,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8《0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
】
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: 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(《Fuller)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【2,log(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/0.0》04)
—
】
x=3.32【log(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,=0.75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
】 , 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、】5,0次、?35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3》0%因?为美:国ASTM D35!15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
》
》。。 12.5mm【及大于12.5m】m筛 ±8% !0,.6:mm及?0.:3mm筛《 ±5《。%
:。
》 9》.5mm及4—.7:5mm筛《 ±?7%: , 0.075mm筛! ±3%
【
— :2,.,36mm及1.18!mm: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
—
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? (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”
!
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? (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
!。
!。
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【
— (?。。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、AC20【、AC13》。三级进行仔细调整由!此推及AC3—。0、AC《1,。0、A?C5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ASTM》 D35《15: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【
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— ?(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%~100【。。%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
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《
(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
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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【1981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
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! ,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AST《M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
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》 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TR?RL或LCPC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1【993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1500》。。次/m?m在大?型车:交通:量大的路段要求【300?0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)
】。
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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,。SHR?P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
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? 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1】0%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《
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】 (: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a2;
】
?
(3)】符合要求的空隙率范!围的中值对应—。的沥青用《量a3
》
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》 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
》