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养护专业学术论文--沥青混合料级配设计对路用性能的影响

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养护专业学术论文--沥青混合料级配设计对路用性能的影响

  • 分类:工程养护
  • 作者:曹学英
  • 来源:养护管理部
  • 发布时间:2022-09-14
  • 访问量:0

养护专业学术论文--沥青混合料级配设计对路用性能的影响

【概要描述】沥青混合料配合比设计简单的来说是由沥青、粗集料、细集料和矿料以及外加剂相互配合的比例,使之既满足相应的性能要求又符合经济性的最佳方案。
沥青混合料级配是把各种不同粒径的集料,按一定的比例搭配起来,使其达到较高的密实度或强度,级配矿料和沥青是沥青混合料的两大构成要素,不同级配设计原则和理论,会得到不同的级配。沥青混合料设计中级配是影响沥青混合料路用性能的重要因素。
目前沥青混合料级配设计有四个类型:连续式密级配、间断级配、折断级配、多级嵌挤密级配沥青混合料。各类型级配设计具体性如下:
连续式密级配:指矿料中各级粒径的粒料,由大到小逐级按一定的质量比例组成。连续级配混合料的级配曲线平顺光滑,具有连续不间断的性质。它虽然可以获得最佳的密实度和较大的粘结力,但不能构成最大的内摩擦阻力,其强度主要受粘结力所影响。在现在重型汽车荷载作用下,这种类型的沥青路面可能因热稳定性不足而产生车辙、波浪、推移等变形,从而影响其正常使用。
间断级配:就是指矿料组成中,大小各级粒径的矿料颗粒不是连续存在的,而是在连续级配中剔除了其中一个料级或几个粒级形成的一种不连续级配。间断级配在理论上是兼有嵌挤原则和密实原则的优点。但这种级配类型对材料、设计和施工技术要求较高,如果处理不当,常常会导致离析等,而且有些间断级配如SMA造价偏高,这些都限制了它的大规模推广应用。
折断级配:实质上也是一种间断型级配,只不过主骨料(即粗集料)控制至两级,原则上使其达到靠拢的程度,细集料仍取连续级配,一般按K=0.75计算,粗细集料之间不间断,因而级配呈折断型,从而减少了离析现象的产生。
多级嵌挤密级配:它主要是通过使矿料中粗集料形成稳定的嵌挤结构,细集料逐级依次填充,但是又不影响粗集料嵌挤结构而形成的,其中,混合料是否形成嵌挤结构是决定抗剪强弱的重要指标。此种级配在理论上具有较高的高温稳定性,保持了密级配沥青混合料密水性强、耐老化的优点,同时克服了II型混合料抗水损害能力和耐久性差的缺点,更适合于高速公路和重交通的一般的沥青面层。
沥青路面的使用性能很大程度上取决于沥青混合料的体积特性和压实特性。一般认为,如果路面沥青混合料的压实稳定性差,使用过程中空隙率过小容易出现车辙和泛油现象。而路面空隙率过大也容易出现透水、易老化和失稳现象。为更好使配合比设计达到理想效果,需对各级配混合料掺配对混合料性能的影响进行了解,根据工程实践的经验,以最大公称尺寸13.2mm的表面层混合料为例:
0.075mm以下含量对混合料的最佳沥青含量、沥青混合料的体积性质(VMA、VFA)、路面抗泛油的能力等性能产生影响;
0.075-1.18mm部分对混合料体积性质产生影响;
2.36、4.75mm通过率对混合料骨架结构、混合料的抗车辙能力、混合料的压实特性产生影响;
2.36-4.75mm部分含量对构造深度产生影响;
2.36、4.75mm以上对混合料离析产生影响;
13.2mm通过率对混合料离析产生影响;
最大粒径对离析、压实性能的影响。
沥青混合料级配变化是多样的和复杂的,而且级配对沥青混合料性能的影响还需要经过长时间的实践检验,需要我们全面了解级配性能和路面性能的影响,结合实际需求设计性能和经济性能最佳的方案,在生产实践中不断总结、提高。

  • 分类:工程养护
  • 作者:曹学英
  • 来源:养护管理部
  • 发布时间:2022-09-14 16:41
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        沥青混合料配合比设计简单的来说是由沥青、粗集料、细集料和矿料以及外加剂相互配合的比例,使之既满足相应的性能要求又符合经济性的最佳方案。

        沥青混合料级配是把各种不同粒径的集料,按一定的比例搭配起来,使其达到较高的密实度或强度,级配矿料和沥青是沥青混合料的两大构成要素,不同级配设计原则和理论,会得到不同的级配。沥青混合料设计中级配是影响沥青混合料路用性能的重要因素。

        目前沥青混合料级配设计有四个类型:连续式密级配、间断级配、折断级配、多级嵌挤密级配沥青混合料。各类型级配设计具体性如下: 连续式密级配:指矿料中各级粒径的粒料,由大到小逐级按一定的质量比例组成。连续级配混合料的级配曲线平顺光滑,具有连续不间断的性质。它虽然可以获得最佳的密实度和较大的粘结力,但不能构成最大的内摩擦阻力,其强度主要受粘结力所影响。在现在重型汽车荷载作用下,这种类型的沥青路面可能因热稳定性不足而产生车辙、波浪、推移等变形,从而影响其正常使用。

        间断级配:就是指矿料组成中,大小各级粒径的矿料颗粒不是连续存在的,而是在连续级配中剔除了其中一个料级或几个粒级形成的一种不连续级配。间断级配在理论上是兼有嵌挤原则和密实原则的优点。但这种级配类型对材料、设计和施工技术要求较高,如果处理不当,常常会导致离析等,而且有些间断级配如SMA造价偏高,这些都限制了它的大规模推广应用。 折断级配:实质上也是一种间断型级配,只不过主骨料(即粗集料)控制至两级,原则上使其达到靠拢的程度,细集料仍取连续级配,一般按K=0.75计算,粗细集料之间不间断,因而级配呈折断型,从而减少了离析现象的产生。 多级嵌挤密级配:它主要是通过使矿料中粗集料形成稳定的嵌挤结构,细集料逐级依次填充,但是又不影响粗集料嵌挤结构而形成的,其中,混合料是否形成嵌挤结构是决定抗剪强弱的重要指标。此种级配在理论上具有较高的高温稳定性,保持了密级配沥青混合料密水性强、耐老化的优点,同时克服了II型混合料抗水损害能力和耐久性差的缺点,更适合于高速公路和重交通的一般的沥青面层。

        沥青路面的使用性能很大程度上取决于沥青混合料的体积特性和压实特性。一般认为,如果路面沥青混合料的压实稳定性差,使用过程中空隙率过小容易出现车辙和泛油现象。而路面空隙率过大也容易出现透水、易老化和失稳现象。为更好使配合比设计达到理想效果,需对各级配混合料掺配对混合料性能的影响进行了解,根据工程实践的经验,以最大公称尺寸13.2mm的表面层混合料为例: 0.075mm以下含量对混合料的最佳沥青含量、沥青混合料的体积性质(VMA、VFA)、路面抗泛油的能力等性能产生影响; 0.075-1.18mm部分对混合料体积性质产生影响; 2.36、4.75mm通过率对混合料骨架结构、混合料的抗车辙能力、混合料的压实特性产生影响; 2.36-4.75mm部分含量对构造深度产生影响; 2.36、4.75mm以上对混合料离析产生影响; 13.2mm通过率对混合料离析产生影响; 最大粒径对离析、压实性能的影响。 沥青混合料级配变化是多样的和复杂的,而且级配对沥青混合料性能的影响还需要经过长时间的实践检验,需要我们全面了解级配性能和路面性能的影响,结合实际需求设计性能和经济性能最佳的方案,在生产实践中不断总结、提高。

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