沥青混合料设计中最佳油石比的确定.docVIP

PAGE PAGE 1 沥青混合料设计中最佳油石比的确定 摘要：分析沥青混合料的体积构成，确定计算混合料最佳油石比的公式，并通过实际工程对其加以检验。对混合料最佳油石比进行了预估，并分析了矿料间隙率等对油石比的影响。 关键词：沥青混合料设计：体积分析法：最佳油石比：矿料间隙率。 [正文] 1、前言 沥青混合料设计主要是混合料的集料级配和最佳油石比的确定。在集料级配相对固定的情况下，油石比是影响空隙率、沥青饱和度等马歇尔技术指标的唯一因素。因此，在混合料设计中能否准确定出最佳油石比将对混合料的性能产生很大影响。 2、确定最佳油石比的经验公式 沥青混合料设计国内外普遍采用体积设计法或体积分析法，本文将采用体积分析法确定混合料的最佳油石比，并对与油石比有关的几个问题提出粗浅的看法。经过多年的试验研究，笔者认为，沥青混合料（本文所指沥青混合料包括密级配沥青混凝土混合料和沥青玛蹄脂碎石混合料）的最佳油石比可采用公式 Pa=计算。 式中:VMA——沥青混合料的矿料间隙率,%.由于沥青混合料的矿料间隙率不得小于规范规定最小矿料间隙率，在初算时可采用规范规定最小矿料间隙率代替，在明确沥青混合料的实际矿料间隙率后再用此公式算出。 Va——沥青混合料设计空隙率,%.规范规定为3~5%,在实际工程中可取为4%或其它定值。 Ra——沥青结合料相对密度,(25℃/25℃) Rsb——集料平均毛体积相对密度，无量纲。Rsb=,式中P1,P2,P3~Pn为各种集料的配比,其和为100,相应的毛体积相对密度为R1,R2~Rn(石屑和矿粉采用表观相对密度)。 分析沥青混合料的体积构成,可以认为,1体积混合料中有(100-VMA)%体积的集料构成骨架;有预先希望的Va%体积空隙(即设计空隙率);所剩(VMA -Va)%体积均为沥青填充,此即最佳油石比的确定方法。 在实际配合比设计中通常采用的矿料间隙率较规范规定的最小矿料间隙率大1个百分点左右。为此，在给定工程中可将规范规定的最小矿料间隙率提高1个百分点,用于最佳油石比的计算,即Pa= 3、实际工程检验 本文以205国道滨博高速公路工程某合同段为例,检验其在实际工程中的可行性。 3.1、上面层SMA-13检验结果 上面层原材料密度测定结果 表1 序号 材料规格(mm) 表观相对密度 毛体积相对密度 1 10~15 2.840 2.796 2 5~10 2.851 2.780 3 0~3机制砂 2.836 4 矿粉 2.732 5 麦克AH-70改性沥青 1.023 上面层集料配合比为 = 1 \* GB3 ①: = 2 \* GB3 ②: = 3 \* GB3 ③: = 4 \* GB3 ④=29:45:16:10 由此算得集料平均毛体积相对密度为2.789,所用麦克AH-70号改性沥青相对密为1.023,混合料设计空隙率为4%,由公式Pa===6.26%得最佳油石比为6.26%,实际工程最佳油石比为6.16%,计算最佳油石比同工程采用的油石比相差0.1%。 3.2、中面层AC-20I检验结果 中、下面层原材料密度测定结果 表2 序号 材料规格（mm） 表观相对密度 毛体积相对密度 1 20~30 2．723 2．699 2 10~20 2．723 2．694 3 5~10 2．727 2．660 4 砂子 2．646 2．586 5 石屑 2．723 6 矿粉 2．732 7 滨化AH-70号沥青 1．012 8 泰普克AH-70号沥青 1．032 中面层集料配合比为 = 2 \* GB3 ②： = 3 \* GB3 ③： = 4 \* GB3 ④： = 5 \* GB3 ⑤： = 6 \* GB3 ⑥=32：22：19：21：6由此算得集料平均毛体积相对密度为2.674，所用泰普克AH-70号沥青相对密度为1.032,混合料设计空隙率为4%,由公式得最佳油石比为4.74%,实际工程油石比为4.70%,相差仅0.04%。 3.3、下面层AC-25I检验结果 下面层集料配合比为 = 1 \* GB3 ①： = 2 \* GB3 ②： = 3 \* GB3 ③ ： = 4 \* GB3 ④： = 5 \* GB3 ⑤： = 6 \* GB3 ⑥=20：26：11：19：19：5算得集料平均毛体积相对密度为2.678，所用滨化AH-70号沥青相对密度为1.012，混合料设计空隙率为4%，由公式得最佳油石比为4.40%，实际工程油石比为4.40%，计算结果与工程采用的油石比完全相同。 4、沥