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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
《
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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
》
?。
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
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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
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(—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
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:Px=10》0(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:~0.4《5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=10!0(i)x
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?x=3.32—log(《D/d)
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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】=0.7《5,是最佳组成
】
? , ?(3)k法苏—联控制筛余量递减系!数,的方法
》
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n=3.32lo!g(D/0.—00:4)
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x!=,3.32log(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》7,5次、?50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30%因为美国A!STM D351】5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
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1—2.5mm》及大于12.—5mm筛 ±【8% 0.6mm!及0.3mm筛 !±5%
【
—9.5m《m及4.75mm筛! ±7% 0】.075《m,m筛 《±3%
】
: 2.36m】m及1.1》8mm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”
】
(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:.384.759】.5mm筛的通【过量
】
【。
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《。
【
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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”
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《 ? 在上述调整级配过!程中:重点是对A》C,。2,5、AC20、A】C13?三级进行仔细调整由!此推及?AC30、AC1】0、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《
,
,
(!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
》
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(1!)最大粒《径的通过量对沥【青混:凝土是?。9,5%~?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%~2【0%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:
《
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》。(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
【
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1《3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198》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14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A?S,TM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1500次!/mm?。在大型车《交通:量大的路段要求30!00次/mm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S》HR: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
【
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a2;
!
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(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
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《 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
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