5、沥青混合料配合比设计.pptVIP

沥青混合料配合比设计理论概述张宜洛 本章主要内容 沥青混合料的发展 混合料设计方法概述 矿料级配 沥青混合料设计程序 混合料关键指标 第一节 沥青混合料的发展 40年代提出的马歇尔试验法，长期的技术标准和试验方法 60年代，美国AASHTO试验路的铺筑和研究；沥青路面的设计、施工、结构和材料发生根本变化 90年代初，美国战略公路研究计划（SHRP）及研究项目的进行，“沥青结合料路用性能规范及沥青混合料性能设计” 一、国际沥青混合料的三个里程碑： “六五”：普通沥青混合料及改性沥青研究；高温方面：车辙预估、开裂温度判断、丁苯橡胶改性 “七五”：对比沥青我国沥青路用性能；高温：车辙试验、蠕变试验、环道试验、加速加载试验；低温：应力松弛试验、路面温度应力试验；橡胶改性沥青推广 “八五”：借助SHRP对比国产沥青、提出自然区划；沥青混合料技术指标和相应的试验方法；改性沥青研究 “九五”：SHRP成果应用及推广、SMA研究及推广、长寿命路面的研究 二、我国沥青混合料的研究发展 验证和完善沥青及沥青混合料的性能指标，使其与路用性能符合 研究改善沥青与沥青混合料性能的新型改性剂与改性工艺 研究新型沥青结构与铺筑工艺 改进与完善沥青混合料的设计方法 研究沥青路面性能的评价和预测方法 三、我国沥青路面研究方向 二、混合料设计方法概述 混合料设计依据： 交通条件、自然条件、材料条件、施工条件 配合比设计的技术要求： 满足道路的路用性能 合理选择与组合材料 分析合理的提高性能措施和解决方案 提出适合于工程特点的施工及控制要求 一、沥青混合料设计概述 混合料设计原则： 设计 施工 足够的高温稳定性 √ √ 良好的低温抗裂性 √ √ 良好的耐久性 √ 良好的水稳性 √ 足够的抗滑能力 √ × 良好的防渗能力 ？ √ 良好的施工性能 ？ √ 二、沥青混合料设计思路 沥青混合料试验（三个途径）： (1)模拟性试验 压入试验、轮迹试验、环道试验以及铺筑试验路 接近实际，但工作量大，费用高，故主要用于科研及特殊情况； (2)简单应力状态试验 抗压、抗拉、抗剪等 实际应力状态和试验条件差距大，只能分析问题或以半经验方式使用； (3) 经验方法试验 marshall法、Hubbard Field法，Superpave法 目前仍缺乏较简便的模拟试验来全面反映混合料的技术性质 最早 试饼法 （二十年代） 无侧限抗压强度法 中期 哈—菲(Hubbard—Field)试验法 （三十年代） 维姆(Hveem)试验法 （三十年代） 马歇尔试验法 （四十年代） 近期 GTM试验法 （六十年代） Superpave试验法 （八十年代） 三、设计方法的变化 特点： 19世纪60年代，Richardson提出“饼块试验”。确定最佳沥青含量的首次混合料设计试验。 把含量不同的页岩沥青的试验试样在一张棕色的蕉麻纸上压实，纸上的残余污迹可用肉眼判定。 如果污迹印记色重，说明结合料过多，印记较轻则是结合料过少，而中等印记则是“正好”或是最佳的结合料含量。 应用： 20世纪20年代早期，仍用于细混合料和混合料中的细集料评估。 Richardson建议：1in以上的最大粒径密级配混合料用于交通量大的基层混合料。 是用视觉评估来确定最佳结合料含量的。 1）试饼法 特点： 行之甚久，方法简便广泛应用。 我国在解放后基本上也是采用这种方法。 差异：试件尺寸、成型压力与测试时的加荷速率 试验参数： 根据最大粒径， ＝h＝5（7、10）cm 试件成型：压力机成型，（300kg/cm2，稳压3分钟） 加有速率：3mm／min 试验温度：20℃（R20）、50℃（R50）（60℃或65℃） 试验评价： R20（R60、R50） 水稳性（R20，水/R20） 空隙率、饱水率、膨胀率 2）无侧抗压强度试验 与路面实际受力状况差别较大； 适应以粘结力为主混合料，不适用以摩阻、嵌挤力为主的沥青混合料； 仅以抗压强度来表征也有其一定的局限性 特点： 较早被用作沥青混合料的一种试验方法1920，目前在美、法等一些国家还有使用。 最初主要用于沥青砂，其最大颗粒尺寸不超过2mm。 试验方法： 210kg/cm2（3000Pb/in2）静稳2min；养