1.3.沥青混合料技术性质和技术标准
1) .沥青混合料的技术性质
我国现行<<公路沥青路面施工技术规范>> (JTG F40-2004) 规定,采用马歇尔稳定度试验 (包括稳定度 流值) 来评价沥青混合料的高温稳定性,对用于高速公路和一级公路的公称最大粒径等于或小于19mm的密级配沥青混合料(AC),及SMA,OGFC 混合料,必须在规定的实验条件下进行车辙试验检验其抗车辙能力,动稳定度应符合表1—1的要求.
马歇尔设计方法:
马歇尔试验方法的最大优点是注意到了沥青混合料的密度/孔隙率和稳定度和流值的特性,通过分析以获得沥青混合料合适的孔隙率和饱和度,并求得最佳沥青用量。目前采用的部颁标准(JTJ032-94)结合我国多年的研究成果和生产实际,采用3阶段设计,综合考虑沥青混合料的水稳性、抗车辙能力和低温抗裂性能,求得沥青混合料的最佳沥青用量。随着国民经济的发展,当前干线公路上的交通状况发生了显著的变化,货车的轴载与充气压力不断增大,马歇尔设计方法逐渐显现出一些局限性:交通量划分简单;成型方法不能准确模拟车轮对路面的作用情况、不能很好地适用于改性沥青混合料;在进行改性沥青混合料试验时常出现荷载稍微增加,变形却持续增加的现象;路面的相关性较差。虽然马歇尔设计方法在某些方面存在一些问题,但由于其设备简单,试验方法便于掌握,并且经过近半个世纪的应用,积累了大量试验数据和实践经验,同时在设计一般交通量的沥青混凝土公路也获得良好的实用效果,因此,在解决重载交通沥青混凝土设计方面,应十分注重如何借鉴新的设计思路,并将其合理地融入到马歇尔试验方法中去
马歇尔试验
马歇尔稳定度的试验方法是将沥青混合料按一定的比例拌匀,采用人工或机械的击实方法制成直径101.6mm、高63.5mm的圆柱体试件,再将试件置于60±1℃的恒温水槽中保温30-40min(对粘稠石油沥青),然后把试件置于马歇尔试验仪上,以50±5mm/min的速度加荷,直至荷载达到最大值。
马歇尔稳定度(MS)是指沥青混合料进行马歇尔试验时所能承受的最大荷载,以KN计。流值(FL)是马歇尔试验时相应于最大荷载时试件的垂直变形,以0.1mm计。它是评价沥青混合料抗塑性变形能力的指标。详细配合比设计标准见表1-2
密级配沥青混凝土混合料马歇尔实验技术标准 见表1-3
二.沥青混合料配合比设计材料选择
2.1. 级配类型的选择
选择合适的沥青混合料级配类型是确保沥青凝土路面面层质量的前提。沥青混凝土面层的设计一般依据《公路沥青路面施工技术规范》(JTJ032—94)(以下简称《规范》)《公路沥青路面设计规范》(JTJ014—97)和《公路工程集试验规程》(JTJ058—2000)。我国现行规范规定,上面层沥青混合料的最大粒径不宜超过该层厚的1/2,中面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过该层厚的2/3;沥青路面结构层混合料的集料最大公称尺寸不宜超过该层厚的1/3,对于粗的混合料,这个比例还应减小。由此分析,厚度一定的沥青面层,若按《公路沥青路面施工技术规范》最低要求选择级配类型,则沥青混合料集料的粒径普遍偏大,何况还有0~5%的颗粒超过最大粒径,这样势必对沥青混凝土路面的施工带来难以解决的施工难度,如摊铺机的熨平板易拉动大粒径的骨料,尤其比最大粒径大0~5%的超粒径骨料;若采用细料弥补,易破坏沥青混凝土混合料的级配,使局部部位的面层压实度难以控制,或使沥青混凝土面层空隙率偏大,渗水严重等。沥青路面结构多年来一直采用的是4cm+3cm的厚度组合模式,这种组合模式对沥青混合料类型的选择有很大的局限性。4cm的下面层最大粒径一般不超过25mm,3cm上面层最大粒径一般不宜超过15mm;根据近年来濮阳地区路面所用材料的情况,经调查、试验、分析、比较可知,下面层的选择余地较宽,多采用AG-201级配类型。而上面层混合料型的选择非常困难。3cm厚的上面层,按照《沥青路面施工技术规范》的规定,选择AC-10I型较合适,AC-10I型公称最大粒径为13.2mm。最大粒径为15mm。这使我们在选材上有了很大的局限性,要实现这一配合比的合理选择,必须通过两种渠道来把关:一是尽量多的考察集料资源,二是拌和机的振动筛一定要根据不同级配类型要求的筛孔专门定做。
2.2. 原材料的选择
要保证工程质量,必须对工程材料进行严格的选择和检验,这也是在沥青混合料配合比设计前必不可少的一个重要环节。选择、确定原材料应根据设计文件对路面结构和使用品质的要求,按照《规范》的相关规定,结合地材的供应情况,按照相关试验规程的要求进行检验,然后择优选材,使材料的各项技术指标都符合规定的技术要求。
2.2.1 选材原则
组成沥青混凝土的原材料主要有:不同规格的粗集料、细集料、填充料(矿粉)、胶结料(沥青)。选择原材料按以下原则:技术性好(满足技术指标要求),经济性好,结合环保就地取材。
2.2.2 沥青的选择
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