公路瀝青混凝土下面層目標(biāo)配合比設(shè)計

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1、公路瀝青混凝土下面層目標(biāo)配合比設(shè)計目前，國內(nèi)已建、在建高速公路中最常采用的是半剛性基層瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)。瀝青混凝土面層通常分為上、中、下三層，對路面結(jié)構(gòu)而言，由于各層所處位置不同，在路面結(jié)構(gòu)中發(fā)揮不同的功能。下面層處于瀝青混凝土層最下層，與半剛性基層粘結(jié)，主要起著傳遞荷載和過渡層的作用川。一條質(zhì)量可靠的瀝青混凝土路面公路，除了要有好的基層、好的原材料、嚴(yán)格的施工工藝外，下面層目標(biāo)配合比設(shè)計也是十分重要和關(guān)鍵的。某高速公路設(shè)計為雙向六車道，面層設(shè)計為上中下三層，上面層為4cm厚的AC-16C型瀝青混凝土，中面層為5cm厚的AC-20C型瀝青混凝土，下面層為7

2、cm厚的AC-25C型瀝青混凝土。本文重點介紹下面層的瀝青混凝土目標(biāo)配合比設(shè)計。1材料選擇1.1瀝青瀝青型號應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件和施工季節(jié)等因素選擇，該工程采用的是AH-90，技術(shù)指標(biāo):針人度(2590)為83，軟化點為46,60℃動力粘度為155,10℃延度為45,15℃延度>100，蠟含量(蒸餾法)為1.9，均符合技術(shù)要求[2)。1.2集料1.2.1粗集料粗集料為玄武巖破碎的碎石，其粒徑1號集料為19.0-26.5mm,2號集料為9.5-19.0mm,3號集料為4.75-9.50mm,4號集料為0-4.75mm。部分檢測結(jié)果見表1，符合規(guī)范要求。-5-1.

3、2.2細(xì)集料細(xì)集料采用0-4.75mm天然砂，檢驗結(jié)果表觀相對密度為2.644，毛體積相對密度為2.572，含泥量為2.8%，細(xì)度模數(shù)(Mx)為2.57，均符合規(guī)范要求。1.3填料填料采用由石灰?guī)r磨細(xì)而得到的礦粉，要求表觀密度不小于2.50酬c3cm，含水量不大于1%，粒度范圍<0.6mm含量為100%，<0.15mm含量為90%-100%，<0.075mm含量為75%-100%，外觀無結(jié)團(tuán)、無結(jié)塊，親水系數(shù)<1，塑性指數(shù)<4。經(jīng)檢驗各項技術(shù)指標(biāo)符合要求。2設(shè)計過程目標(biāo)配合比設(shè)計主要確定各礦料的組成比例、目標(biāo)級配和最佳油石比，并進(jìn)行相關(guān)試驗，指導(dǎo)生產(chǎn)配合比的

4、設(shè)計[3102.1礦料篩分及配合比設(shè)計設(shè)計思路:①混合料級配必須符合AC-25C型規(guī)范要求;②考慮到高速公路的特點和要求，合成級配曲線偏向級配曲線下限?，F(xiàn)場取樣，對粗集料、細(xì)集料和礦粉進(jìn)行篩析試驗，借助計算機(jī)得出符合級配要求范圍的各組成材料用量比例。結(jié)果見圖1。-5-2.2確定最佳油石比(1)按照設(shè)計確定的礦料配合比，采用油石比P,(%)3.3、3.6、3.9、4.2、4.5制作5組馬歇爾試件，每組4塊。通過馬歇爾試驗，測定試件的密度、穩(wěn)定度、流值，用真空法測定最大理論相對密度，計算試件的空隙率、瀝青飽和度和礦料間隙率。然后根據(jù)馬歇爾試驗結(jié)果，綜合考慮地區(qū)的

5、氣候條件，對馬歇爾試驗結(jié)果進(jìn)行分析:以瀝青用量為橫坐標(biāo)，以試件毛體積相對密度、穩(wěn)定度、飽和度、空隙率、流值為縱坐標(biāo)，繪制瀝青用量與各項指標(biāo)的關(guān)系曲線圖，見圖2。-5-(2)根據(jù)穩(wěn)定度、毛體積相對密度、空隙率確定最佳瀝青用量初始值1(OAC1):從圖中取相應(yīng)于穩(wěn)定度最大值的瀝青用量a1、相應(yīng)于毛體積密度最大值的瀝青用量a2、相應(yīng)于規(guī)定空隙率范圍的中值的瀝青用量a3，求三者的平均值作為最佳瀝青用量的初始值OAC1。即OAC1=(a1+a2+a3)/3=3.83%(3)由各項指標(biāo)與油石比的關(guān)系圖可得符合各指標(biāo)要求的油石比范圍，其中值為3.82%，此即OCA2。OA

6、C1與OCA2的平均值為3.825%，根據(jù)地區(qū)的氣候條件和該高速公路的交通特性，最終確定油石比為4.0%。3設(shè)計檢驗3.1水穩(wěn)性檢驗-5-按油石比為4.0%制作試件進(jìn)行浸水馬歇爾試驗，測定48h穩(wěn)定度，并計算得出殘留穩(wěn)定度為78.4%，大于規(guī)范要求值75%。3.2車轍能力校核對油石比為4.0%的混合料試件進(jìn)行滲水試驗結(jié)果滲水系數(shù)為81ml/min，滿足車轍試驗滲水系數(shù)不大于120ml/min的條件。車轍試驗的溫度為60℃試驗輪壓為0.7MPa，試驗條件為不浸水，測得動穩(wěn)定度為4520次/mm，滿足動穩(wěn)定度大于3500次/mm的要求。4結(jié)語(1)從試驗結(jié)果可見

7、采用油石比為4.0%時耐久性較佳，各項試驗指標(biāo)均滿足設(shè)計和規(guī)范要求，因此，目標(biāo)配合比采用油石比為4.0%的瀝青用量是合理、可行的。(2)工程實踐表明，優(yōu)良的瀝青混凝土路面不僅依賴于嚴(yán)格的原材料(集料、瀝青和礦粉等質(zhì)量控制，還與良好的目標(biāo)配合比設(shè)計息息相關(guān)。為此，在目標(biāo)配合比設(shè)計過程中，應(yīng)做到因地、因材制宜，根據(jù)項目的原材料、氣候及交通量等條件具體設(shè)計，不能盲目套用規(guī)范，否則可能對路面的使用性能、材料用量及工程造價產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。-5-