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《瀝青混合料設(shè)計(jì)中最佳油石比的確定》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、瀝青混合料設(shè)計(jì)中最佳油石比的確定李志凱（新鄉(xiāng)市豐運(yùn)路橋工程處河南新鄉(xiāng)453000）【摘要】分析瀝青混合料的體積構(gòu)成，確定計(jì)算混合料最佳油石比的公式，并通過實(shí)際工程對(duì)其加以檢驗(yàn)。對(duì)混合料最佳油石比進(jìn)行了預(yù)估，并分析了礦料間隙率等對(duì)油石比的影響。.jyqkixturedesigntodetermiheoptimalratioA1.前言瀝青混合料設(shè)計(jì)主要是混合料的集料級(jí)配和最佳油石比的確定。在集料級(jí)配相對(duì)固定的情況下，油石比是影響空隙率、瀝青飽和度等馬歇爾技術(shù)指標(biāo)的唯一因素。因此，在混合料設(shè)計(jì)中能否準(zhǔn)確計(jì)算出最佳油石比將對(duì)混合料的性能產(chǎn)生很大影響。2.確定最佳油石比的經(jīng)驗(yàn)公式2.
2、1瀝青混合料設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)外普遍采用體積設(shè)計(jì)法或體積分析法，本文將采用體積分析法確定混合料的最佳油石比，并對(duì)與油石比有關(guān)的幾個(gè)問題提出粗淺的看法。經(jīng)過多年的試驗(yàn)研究，筆者認(rèn)為，瀝青混合料(本文所指瀝青混合料包括密級(jí)配瀝青混凝土混合料和瀝青瑪蹄脂碎石混合料)的最佳油石比可采用公式計(jì)算。式中：VMA——規(guī)范規(guī)定的最小礦料間隙率，%。Va——瀝青混合料設(shè)計(jì)空隙率，%。規(guī)范規(guī)定為3~5%，在實(shí)際工程中可取為4%或其它定值。Ra——瀝青結(jié)合料相對(duì)密度，(25℃/25℃)Rsb——集料平均毛體積相對(duì)密度，無量綱。式中P1、P2、P3~Pn為各種集料的配比，其和為100，相應(yīng)的毛體積相對(duì)密度為
3、R1，R2~Rn(石屑和礦粉采用表觀相對(duì)密度)。分析瀝青混合料的體積構(gòu)成，可以認(rèn)為，1體積混合料中有(100-VMA)%體積的集料構(gòu)成骨架；有預(yù)先希望的Va%體積空隙(即設(shè)計(jì)空隙率)；所剩(VMA-Va)%體積均為瀝青填充，此即最佳油石比的確定方法。2.2在實(shí)際配合比設(shè)計(jì)中通常采用的礦料間隙率較規(guī)范規(guī)定的最小礦料間隙率大1個(gè)百分點(diǎn)左右。為此，在給定工程中可將規(guī)范規(guī)定的最小礦料間隙率提高1個(gè)百分點(diǎn)，用于最佳油石比的計(jì)算。3.實(shí)際工程檢驗(yàn)3.1上面層SMA-13檢驗(yàn)結(jié)果（見表1）。上面層集料配合比為①:②:③:④=29:45:16:10，由此算得集料平均毛體積相對(duì)密度為2.78
4、9，所用麥克AH-70號(hào)改性瀝青相對(duì)密度為1.023，混合料設(shè)計(jì)空隙率為4%。由公式得最佳油石比為6.26%，實(shí)際工程最佳油石比為6.16%，計(jì)算最佳油石比同工程采用的油石比相差0.1%。3.2中面層AC-20I檢驗(yàn)結(jié)果（見表2）。中面層集料配合比為②:③:④:⑤:⑥=32:22:19:21:6，由此算得集料平均毛體積相對(duì)密度為2.674，所用泰普克AH-70號(hào)瀝青相對(duì)密度為1.032，混合料設(shè)計(jì)空隙率為4%，由公式得最佳油石比為4.74%，實(shí)際工程油石比為4.70%，相差僅0.04%。3.3下面層AC-25I檢驗(yàn)結(jié)果。下面層集料配合比為①:②:③:④:⑤:⑥=20:26:
5、11:19:19:5，算得集料平均毛體積相對(duì)密度為2.678，所用AH-70號(hào)瀝青相對(duì)密度為1.012，混合料設(shè)計(jì)空隙率為4%，由公式得最佳油石比為4.40%，實(shí)際工程油石比為4.40%，計(jì)算結(jié)果與工程采用的油石比完全相同。4.影響混合料油石比的原因分析4.1礦料間隙率。（1）礦料間隙率與集料級(jí)配、最大公稱粒徑及集料的棱角性有關(guān)，其中集料級(jí)配對(duì)其影響最大。礦料間隙率的適當(dāng)與否在很大程度上決定混合料是否合格。若VMA過大，為了使混合料空隙率等指標(biāo)滿足要求。勢(shì)必要提高瀝青用量，不僅不經(jīng)濟(jì)，而且容易造成路面高溫泛油影響路面質(zhì)量。如果VMA過小，由于沒有足夠的空隙可供瀝青填充，混合
6、料油石比過小，容易產(chǎn)生水損害、耐久性等問題。規(guī)范(建議稿)規(guī)定密級(jí)配瀝青混凝土混合料礦料間隙率范圍的目的，就是為了保證混合料具有適當(dāng)?shù)臑r青結(jié)合料。濱博路工程某合同在初做SMA-13配比設(shè)計(jì)時(shí)，在油石比高達(dá)6.6%的情況下，試件的空隙率仍達(dá)不到要求，分析原因，原來VMA已高達(dá)21%，后來調(diào)整級(jí)配，將礦料間隙率調(diào)至18%左右，就成功了。所以對(duì)SMA混合料也不能只規(guī)定最小VMA，而應(yīng)該根據(jù)其最大公稱粒徑確定礦料間隙率范圍。筆者建議可以采用以下標(biāo)準(zhǔn)(見表3)。（2）在混合料設(shè)計(jì)中，除集料級(jí)配、最大公稱粒徑、集料棱角性對(duì)礦料間隙率有直接影響外，油石比對(duì)礦料間隙率也有一定影響。下面是某
7、合同段AC-20I混合料試驗(yàn)資料(部分)匯總（見表4），可以看出，在瀝青用量小于最佳瀝青用量(4.5%)的情況下，VMA幾乎不隨瀝青用量的改變而改變;當(dāng)瀝青用量大于最佳用量時(shí)，VMA隨瀝青用量的增大而增大(當(dāng)然，其增幅是有限的)，這說明混合料中有了多余的自由瀝青，它撐開了礦料骨架。因此，也可以從礦料間隙率的變化情況來確定最佳油石比的范圍。4.2集料密度與規(guī)格。集料的密度與規(guī)格也是影響油石比的一方面原因。集料毛體積密度大，集料吸收的瀝青少，混合料所需的瀝青就少;集料最大公稱粒徑大，級(jí)配良好時(shí)，礦料間隙率及表面積都相對(duì)
