浅析道路沥青混凝土的级配比设计论文_陆安君

浅析道路沥青混凝土的级配比设计论文_陆安君

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摘要:随着我国经济的迅速发展,公路交通路越来越大。沥青路面在公路路面上占主导地位。沥青混凝土路面由适当比例的各种不同大小颗粒的集料、矿粉和沥青,加热到一定温度后拌和,经摊铺压实而成的路面面层。交通荷载的高饱和,使得沥青路面的质量问题也层出不穷。这就对沥青路面的使用品质提出了更高的要求,而影响沥青面层的使用性能的大部分因素是混合料的级配组成。

关键词: 沥青 混凝土 集料 级配比 配合比设计 马歇尔试验

一、常见沥青混凝土路面类别

沥青混凝土俗称沥青砼,经人工选配具有一定级配组成的矿料(碎石或轧碎砾石、石屑或砂、矿粉等)与一定比例的路用沥青材料,在严格控制条件下拌制而成的混合料。

沥青混凝土按所用集料品种不同,可分为碎石的、砾石的、砂质的、矿渣等类别。以碎石采用最为普遍。按混合料最大颗粒尺寸不同,可分为粗粒(35~40毫米以下)、中粒(20~25毫米以下)、细粒(10~15毫米以下)、砂粒(5~7毫米以下)等数类。按混合料的密实程度不同,可分为密集配、半开级配和开级配等类别。开级配混合料也称为沥青碎石。其中热拌热铺的密级配碎石混合料经久耐用,强度高,整体性好,是修筑高级沥青路面的代表性材料。

二、集料

2.1集料的定义

集料是沥青路面材料中矿物质粒料的通称,在路面材料中起骨架作用和填充作用。有时需数种粗、细粒料混合组成所需要的粒度级配。

2.1集料的分类

集料中把粒径在19~26.5毫米的称作粗集料,13.2~19毫米的称作中集料,4.75~13.2毫米的称作细集料,4.75毫米及以下者称为砂集料。

根据来源不同,集料可分为天然集料和人造集料两大类。天然集料有碎石、砾石、砂、石屑等;人造集料有烧矾土、稳定的坚实冶金矿渣等。

2.3 集料的筛选

沥青路面用的集料应洁净无泥,粗集料的颗粒应接近立方体,多棱角,少扁片长条,其抗压强度不宜小于60兆帕,作重车道面层之用,不宜小于80兆帕,而且能耐磨耗。集料和沥青材料应有良好的粘着力,不应经水的侵蚀而剥落。如出现集料和沥青粘着不良的情况,应掺入有效的抗剥落剂改善。选配集料时,分层铺浇的应为粒径相近的各档的同粒径集料;拌制混合料的则常需有大小粒径按规格配合的级配集料,这类集料也可采用分档不同的同粒径集料按比例掺合而成。

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三、沥青商品混凝土配合比设计

3.1沥青商品混凝土马歇尔试验配合比方法

依照《规范》推荐,依据之前经验,对最佳沥青含量固进行定,中值为预估的沥青含量,按照0.5%的间隔变化,取沥青用量不同的5个,用小型拌和机与矿料进行拌和,击实成型马歇尔试件。分别对试件的毛体积相对密度继进行测定。对沥青商品混凝土的最大理论相对密度加以确定。分别对沥青商品混凝土试件的空隙率、矿料间隙率、有效沥青的饱和度等体积指标进行计算,分析体积组成。之后再通过马歇尔试验,对马歇尔稳定度、流值,计算马歇尔模数进行测定。

3.2 目标配合比设计阶段

选择合格的材料,先对矿料级配比进行计算,对矿料级配进行优选,找出配合比的最佳状态。设计沥青商品混凝土马歇尔试验配合比,对最佳沥青用量OAC加以确定。之后再按照最佳沥青用量OAC制件,进行水稳定性检验和高温稳定性检验。按照验证结果,如果无法达到有关规定就需要重新选择材料、对级配进行调整或采取其他措施重做试验,直至其满足要求,确定出比较优良的的目标配合比。

3.3生产配合比设计

生产配合比设计是把拌和楼二次筛分后进入热料仓的材料取出筛分,对各热料仓的材料比例再次进行确定,同时对冷料仓进料比例反复调整,从而实现供料均衡的效果,并以目标配合比设计的最佳用油量、-0.3%、+0.3%三个沥青用量进行马歇尔试验,和旋转压实仪成型混合料试件的体积指标试验检验,同时从试拌的混合料取样进行试验,检验各项指标是否满足规范的技术指标要求,如满足要求,则综合确定生产配合比的最佳沥青用量。如果不符合应进一步调整热料仓比例使之更接近目标配合比级配和沥青用量,使其符合马歇尔试验技术标准和体积标准,再试。如还不满足要求应重新设计级配和用油量。

3.4生产配合比验证

按照生产配合比设计确定比例进行试拌、试铺,并抽取试验段混合料按要求进行各种试验和施工质量检验,验证生产配合比设计确定的各种指标是否符合规定。同时观察芯样空隙率大小、试验路的渗水情况,和评价碾压的难易程度,由此确定生产用的标准配合比。

3.5沥青混合料三阶配合比设计的意义

沥青混合料的配合比采用三阶段设计对施工具有非常大的指导意义,真正使室内试验与施工生产联系在了一起。在实际施工中还应注意,要具体问题具体分析,根据不同的材料,结合施工生产的实际情况,灵活的进行配合比设计,使混合料的值始终控制在设计的最佳状态。

参考文献:

1、李斌 浅析混凝土结构及其外观质量控制[J]企业科技与发展 2008

2、占宏、邓蕾蕾 水泥混凝土路面开裂机理探讨[J]重庆交通大学学报(自然科学版)2008

3、靳建江 沥青商品混凝土配合比设计[J]交通世界(建养、机械)2009.06:241-242

4、庄勤晓 谈沥青混凝土配合比设计[J]科技创新与应用,2012006:146

5、混凝土机械网 沥青混凝土配合比设计 【OL】 2014.12.13

论文作者:陆安君

论文发表刊物:《城镇建设》2019年第17期

论文发表时间:2019/10/18

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