橡膠瀝青開級(jí)配瀝青混合料設(shè)計(jì)與路用性能研究[權(quán)威資料]

橡膠瀝青開級(jí)配瀝青混合料設(shè)計(jì)與路用性能研究 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：本文通過室內(nèi)試驗(yàn)對(duì) AROGFC-10 型橡膠瀝青開級(jí)配瀝青混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，并通過試驗(yàn)對(duì)橡膠瀝青開級(jí)配瀝青混合料各項(xiàng)路用性能進(jìn)行分析與研究，研究表明，該混合料具有良好的高溫穩(wěn)定性和良好的水穩(wěn)定性。 關(guān)鍵詞：橡膠瀝青；開級(jí)配 OGFC；配合比設(shè)計(jì)；路用性能 TF526 A 隨著我國公路的高速發(fā)展，需要一種具有優(yōu)良性能的路面結(jié)構(gòu)保證行 車安全，橡膠瀝青開級(jí)配瀝青混合料（簡稱AROGFC）就是這樣一種路面結(jié)構(gòu)。橡膠瀝青開級(jí)配瀝青混合料從環(huán)保角度講，可減少 “ 黑色污染 ” ，降低道路交通噪聲。從資源再生利用角度講，可使廢舊輪胎循環(huán)利用，符合我國建設(shè)可持續(xù)發(fā)展、節(jié)約型社會(huì)的發(fā)展理念。從工程質(zhì)量角度講，可提高瀝青路面路用性能，延長路面使用壽命。 橡膠瀝青是先將廢舊輪胎原質(zhì)加工成為橡膠粉粒，再按一定的粗細(xì)級(jí)配比例進(jìn)行組合，同時(shí)添加多種高聚合物改性劑，并在充分拌合的高溫條件下與基質(zhì)瀝青充分溶脹反應(yīng)后形成的改性瀝青膠結(jié)材料。橡膠瀝青具有優(yōu)異的低溫性能、較強(qiáng)的高溫穩(wěn)定性、突出的抗老化性能、抗裂和大變形能力以及能夠提高水穩(wěn)定性，最主要的優(yōu)點(diǎn)之一就是利用橡膠本身特有的彈性和吸音特性，同時(shí)可降低路面的行車噪音，是較為理想的環(huán)保型路面材料，目前主要應(yīng)用于道路結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力吸收層和表面層。 OGFC 是一種采用高黏度瀝青結(jié)合料、高含量粗集料、少量細(xì)集料和填料組成的混合料。由高用量橡膠瀝青與單一粒徑碎石為主的級(jí)料拌合而成，因此 OGFC 混合料鋪筑的瀝青面層具有提高路面抗車轍變形能力、減少水霧和眩光，改善路面標(biāo)線、以及良好的抗滑、防濺水、降噪音和持久穩(wěn)定性等有利 于行車安全與環(huán)保的特性，是高速公路和城市快速道路的理想表面層材料。 AROGFC 屬于新型材料， 有必要對(duì)其路用性能進(jìn)行試驗(yàn)研究。 1、橡膠瀝青 OGFC 所用原材料試驗(yàn) 1.1 橡膠瀝青技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)分析與評(píng)價(jià) OGFC 混合料為骨架空隙結(jié)構(gòu)，其空隙率較大，粗集料較多，為保證混合料具有良好耐久性能，應(yīng)使用高黏度瀝青作為瀝青混合料，以增強(qiáng)對(duì)集料顆粒的裹覆能力，保持路面的整體性而不松散。本次試驗(yàn)中橡膠瀝青的制備采用 80 目橡膠粉， 70 號(hào) A 級(jí)瀝青與 80 目橡膠粉的摻配比例為瀝青質(zhì)量的21%。 橡膠瀝青依據(jù)交通部公路科學(xué)研究院編橡膠瀝青及混合料設(shè)計(jì)施工技術(shù)指南，按照公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程 (JTG E20-2011)要求進(jìn)行原材料準(zhǔn)備和試驗(yàn)，對(duì)橡膠瀝青進(jìn)行試驗(yàn)分析。 表 1 橡膠瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 從上表可以看出本次試驗(yàn)用的橡膠瀝青均滿足規(guī)范要求，且表現(xiàn)出較好的路用性能。 1.2 粗集料技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)分析與評(píng)價(jià) 橡膠瀝青開級(jí)配瀝青混合料路面鋪設(shè)在路面表層，其混合料所用粗集料特別要求石質(zhì)堅(jiān)硬，具有良好的顆粒形狀和耐磨性，對(duì)瀝青有良好的黏附性，同時(shí)在車 輛碾壓下應(yīng)不易被碾碎。橡膠瀝青開級(jí)配瀝青混合料之所以有較大的空隙率，是基于含量較多的粗集料之間的嵌擠作用。本試驗(yàn)中粗集料為 10-15mm 及 5-10mm 的玄武巖。 表 2 橡膠瀝青混合料用粗集料技術(shù)指標(biāo)要求 從上表可以看出本次試驗(yàn)用的粗集料均滿足規(guī)范要求，且表現(xiàn)出較好的路用性能。 1.3 細(xì)集料技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)分析與評(píng)價(jià) 細(xì)集料在橡膠瀝青開級(jí)配瀝青混合料中占有很小的比例，但其對(duì)混合料的性能影響是比較大的。細(xì)集料采用石灰?guī)r制的機(jī)制砂。 從表 3 可以看出本次試驗(yàn)用的粗集料均 滿足規(guī)范要求，且表現(xiàn)出較好的路用性能。 1.4 礦粉技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)分析與評(píng)價(jià) 填料在瀝青混合料中的作用極為重要，瀝青只有吸附在礦粉表面才能形成油膜，才能和其他粗細(xì)集料產(chǎn)生黏附作用。 從表 4 可以看出本次試驗(yàn)用的礦粉滿足規(guī)范要求，可以使用。 表 3 橡膠瀝青混合料用細(xì)集料技術(shù)指標(biāo)要求表 4 橡膠瀝青混合料用礦粉技術(shù)要求 2AROGFC-10 配合比設(shè)計(jì)分析與研究 2.1 級(jí)配曲線的選擇 OGFC 混合料級(jí)配范圍的建議值： OGFC 混合料的最大粒徑與面層結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)厚度相匹配，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)厚度為集料的公稱最大粒徑的 2-2.5 倍。本文結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)厚度為 2.5cm 的瀝青磨耗層。 表 5 開級(jí)配磨耗層混合料礦料級(jí)配范圍 圖 1AROGFC-10 設(shè)計(jì)級(jí)配曲線及規(guī)范要求值 圖 2 不同油石比下 AROGFC-10 型瀝青混合料的空隙率 開級(jí)配瀝青混合料中集料級(jí)配與混合料的空隙率有很大關(guān)系。粗集料多，則空隙率大；細(xì)集料多，則空隙率小。研究表明，混合料的空隙率在很大程度上與 2.36mm 的通過率有關(guān)。 2.2 油石比的確定 瀝青混合料試件空隙率是指壓實(shí) 狀態(tài)下瀝青混合料內(nèi)礦料和瀝青實(shí)體之外的空隙的體積占試件總體積的的百分率?？障堵适菫r青混合料最重要的體積特征參數(shù)，它的大小直接影響著瀝青混合料的穩(wěn)定性和耐久性，是瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)之一。 表 6 規(guī)范要求的不同瀝青混合料類型的設(shè)計(jì)空隙率 空隙率隨著瀝青用量的增加而降低。橡膠瀝青開級(jí)配瀝青混合料路面的空隙率愈大，排水性能愈好，抗滑、降噪的效果也愈好，因此，保證其高空隙率是必要的。雖然高空隙率有利于排水，有利于降低交通噪聲，也有利于提高路面抗滑性，但是其缺點(diǎn)也是顯然的。高空隙率帶來其 承載能力和抗疲勞性能的降低，也是不容忽視的。 通過試驗(yàn)確定，為滿足規(guī)范中 OGFC 型瀝青混合料的空隙率大于 18%的要求，因此，本次 AROGFC-10 型瀝青混合料所用的油石比為 4.5%。 3 AROGFC-10 型瀝青混合料路用性能研究 嚴(yán)格按照瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程，制備油石比為 4.5%的AROGFC-10 型瀝青混合料的各種試件，對(duì)其路用性能進(jìn)行深入研究。 3.1 馬歇爾穩(wěn)定度 馬歇爾穩(wěn)定度是作為考察 AROGFC-10 混合料性能的指標(biāo)之一。通過試驗(yàn)室內(nèi)制件，采用擊實(shí)次 數(shù)雙面 50 次，試驗(yàn)結(jié)果馬歇爾穩(wěn)定度為 5.3kN，符合公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（ JTG F40-2004）中 OGFC 混合料技術(shù)要求。 3.2 車轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度 AROGFC-10 混合料由于石料與石料接觸而具有較高的抗車轍能力?，F(xiàn)行規(guī)范要求規(guī)定，若用于一般道路，其動(dòng)穩(wěn)定度要求達(dá)到 1500 次 /mm 以上；如果用于重交通道路，則其動(dòng)穩(wěn)定度應(yīng)大于 3000 次 /mm。嚴(yán)格按照 T0719 的試驗(yàn)方法，在溫度為 60oC ， 輪壓 0.7MPa 條件下，將輪碾成型機(jī)碾壓成型的試件進(jìn)行車轍試驗(yàn)，測(cè)得的動(dòng)穩(wěn)定度值達(dá) 到了 4210 次/mm，滿足技術(shù)要求，說明橡膠瀝青 OGFC-10 具有良好的高溫穩(wěn)定性。 3.3 水穩(wěn)定性 AROGFC-10 路面需要有良好的水穩(wěn)性，因?yàn)橛晁畾埩粼诳紫吨卸孤访鎯?nèi)部可能長期處于潮濕狀態(tài)，有可能引起剝落破壞?？筛鶕?jù)殘留穩(wěn)定度和浸水飛散損失進(jìn)行評(píng)價(jià)。采用T0702 標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)法制作兩組馬歇爾試件，一組采用標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試驗(yàn)測(cè)穩(wěn)定度，另一組采用浸水馬歇爾試驗(yàn)測(cè)得浸水 48h 后的穩(wěn)定度；按 T0702 標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)法成型馬歇爾試件，浸水飛散試驗(yàn)，先在 60 oC 恒溫水槽中養(yǎng)生 48h，取出后在室溫中放置24h。試驗(yàn)結(jié)果表明，殘留穩(wěn)定度為 88%，浸水飛散損失為32%，說明橡膠瀝青 OGFC-10 混合料具有良好的水穩(wěn)定性。 3.4 肯塔堡飛散 用以評(píng)價(jià)由于瀝青用量或黏結(jié)性不足，在交通荷載作用下，路面表面集料脫落而散失的程度。為評(píng)價(jià) AROGFC-10路面在車輪作用下，抗松散性能的一種試驗(yàn)方法?；旌狭系娘w散損失不僅與所用瀝青結(jié)合料的種類及其用量有關(guān)，而且與混合料的空隙率關(guān)系也非常密切，往往空隙率越大，飛散損失越大。按 T 0702 標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)法成型馬歇爾試件，標(biāo)準(zhǔn)飛散試驗(yàn)，在 20 oC 恒溫水槽中養(yǎng)生 20h。試驗(yàn)結(jié)果飛散損失為13%，符合公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（ JTG F40-2004）OGFC 混合料技術(shù)要求。 3.5 謝倫堡瀝青析漏 用以檢測(cè)瀝青混合料在高溫狀態(tài)下從瀝青混合料析出并瀝干多余的自由瀝青的數(shù)量。隨著瀝青用量的增加，瀝青析漏損失則越嚴(yán)重。試驗(yàn)結(jié)果析漏損失為 0.05%，符合公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（ JTG F40-2004）中 OGFC 混合料技術(shù)要求。 表 8 AROGFC-10 型瀝青混合料試驗(yàn)結(jié)果匯總及技術(shù)要求 4 結(jié)論 對(duì) AROGFC-10 混合料路用性能的研究表明，該混合料具有良好的高溫穩(wěn)定性和良好的水穩(wěn)定性以及符合公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（ JTG F40-2004）中 OGFC 混合料各項(xiàng)技術(shù)要求。 橡膠瀝青開級(jí)配瀝青混合料由于空隙率高，有許多優(yōu)點(diǎn)，但由于空隙率高，在各種自然因素作用下容易老化，因而耐久性差，在風(fēng)沙大、空氣中降塵嚴(yán)重的地區(qū)，孔隙會(huì)很快被堵塞，在北方地區(qū)，雨雪天氣水 在孔隙中冰凍也極容易造成路面的破壞。因此，在路面設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)揚(yáng)長避短，充分考慮橡膠瀝青開級(jí)配瀝青混合料路面的適應(yīng)性。橡膠瀝青及AROGFC 的性能和特點(diǎn)還需 今后進(jìn)一步的試驗(yàn)研究，以達(dá)到更全面、更系統(tǒng)地了解和掌握。 參考文獻(xiàn) 1 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范 (JTG F40-2004) 2 公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程 (JTG E20-2011) 3 公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（ JTG D50-2006） 4 公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程（ JTG E42-2005） 5 道路工程材料 人民交通出版社 李立寒等主編 6 土木工程材料中國計(jì)量出版社 葉青等主編 7 路基路面試驗(yàn)檢測(cè)技術(shù) 人民交通出版社 徐培華等主編 8 瀝青混合料設(shè)計(jì)手冊(cè) 呂偉民等編 9 公路工程混合料配合比設(shè)計(jì)與試驗(yàn)技術(shù)手冊(cè) 人民交通出版社 徐培華等主編 10橡膠瀝青及混合料設(shè)計(jì)施工技術(shù)指南 交通部公路科學(xué)研究院編 文檔資料：橡膠瀝青開級(jí)配瀝青混合料設(shè)計(jì)與路用性能研究 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費(fèi)閱讀及下載 閱讀相關(guān)文檔 :現(xiàn)代室內(nèi)裝飾設(shè)計(jì)的淺析 水利施工技術(shù)現(xiàn)狀及改進(jìn)措施 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