瀝青混合料PPT課件.ppt

1、瀝青混合料由礦料與瀝青結合料拌和而成的混合料的總稱，礦料起骨架作用，瀝青與填料（礦粉）起膠結和填充作用。一、瀝青混合料的定義 瀝青材料瀝青混合料組成材料 粗集料細集料填料基質(zhì)瀝青改性瀝青各種粒徑的碎石天然砂機制砂石屑礦粉一、瀝青混合料的定義 瀝青 混合料材料級配組成及空隙率大小分材料組成及 結構分 制造工 藝分 公稱最大粒徑分1.特粗式瀝青混合料2.粗粒式瀝青混合料3.中粒式瀝青混合料4.細粒式瀝青混合料5.砂粒式瀝青混合料1.連續(xù)級配瀝青混合料2.間斷級配瀝青混合料1.密級配瀝青混合料2.半開級配瀝青混合料3.開級配瀝青混合料1.熱拌瀝青混合料2.冷拌瀝青混合料3.再生瀝青混合料二、瀝青混合

2、料的分類 二、瀝青混合料的分類 按結合料分類石油瀝青混合料煤瀝青混合料按施工溫度分類熱拌熱鋪瀝青混合料常溫瀝青混合料改性瀝青混合料乳化瀝青混合料按礦質(zhì)集料級配類型分類連續(xù)級配瀝青混合料間斷級配瀝青混合料按混合料密實度分類密級配瀝青混合料開級配瀝青混合料半開級配瀝青混合料型型二、瀝青混合料的分類 二、瀝青混合料的分類 按公稱最大粒徑分類特粗式瀝青混合料粗粒式瀝青混合料中粒式瀝青混合料細粒式瀝青混合料砂粒式瀝青混合料熱拌瀝青混合料種類混合料類型密級配開級配半開級配公稱最大粒徑(mm)最大粒徑(mm)連續(xù)級配間斷級配間斷級配瀝青穩(wěn)定碎石瀝青混凝土瀝青穩(wěn)定碎石瀝青瑪蹄脂碎石排水式瀝青磨耗層排水式瀝青碎

3、石基層特粗式ATB-40ATPB-4037.553粗粒式ATB-30ATPB-3031.537.5AC-25ATB-25ATPB-2526.531.5中粒式AC-20SMA-20AM-201926.5AC-16SMA-16OGFC-16AM-161619細粒式AC-13SMA-13OGFC-13AM-1313.216AC-10SMA-10OGFC-10AM-109.513.2砂粒式AC-5AM-54.759.5設計空隙率(%)3536341818612 懸浮密實結構 如AC； 骨架空隙結構 如OGFC； 骨架密實結構 如SMA；懸浮密實結構 骨架空隙結構 骨架密實結構三、瀝青混合料的結構 耐久

4、性技術性質(zhì)技術標準馬歇爾試驗 穩(wěn)定度（0.1mm）車轍試驗 動穩(wěn)定度（次mm）高溫穩(wěn)定性低溫抗裂性低溫彎曲試驗水穩(wěn)性耐老化性耐疲勞性浸水馬歇爾試驗 殘留穩(wěn)定度（%）凍融劈裂試驗 殘留強度比（%）抗滑性施工和易性公路瀝青路面施工技術規(guī)范 JTG F40-2004 馬歇爾試驗指標要求參考規(guī)范 四、瀝青混合料的技術性質(zhì)1.瀝青：適當減少瀝青用量 提高瀝青粘度 2.礦料：粒徑大 有棱角 級配合理3.加入外加劑檢測工程師題：影響高溫穩(wěn)定性的因素和改進措施高溫穩(wěn)定性 四、瀝青混合料的技術性質(zhì)檢測工程師題：影響瀝青混合料低溫性能的主要因素及改進措施a.瀝青的低溫勁度。對同一油源的瀝青，針入度較大、溫度敏感性

5、較低的瀝青低溫勁度較小，抗裂能力較強。所以在寒冷地區(qū)，可采用稠度較低、勁度較低的瀝青，或選擇松弛性能較好的橡膠類改性瀝青來提高瀝青混合料的低溫抗裂性。b.瀝青混合料的級配類型與瀝青路面開裂程度之間 沒有顯著關系。低溫抗裂性 四、瀝青混合料的技術性質(zhì)定義：指瀝青混合料在使用過程中抵抗環(huán)境因素及行車荷載反復作用的能力。評價方法a.瀝青與集料的粘附性試驗b.浸水試驗：浸水馬歇爾試驗、浸水劈裂強度試驗 浸水前后的馬歇爾穩(wěn)定度比值、劈裂強度比值的大小來評價瀝青混合料的水穩(wěn)定性。耐久性 四、瀝青混合料的技術性質(zhì)c.凍融劈裂試驗：兩組試件，一組試件測定常規(guī)狀態(tài)下的劈裂強度，另一組試件經(jīng)過一系列凍融過程后進行

6、劈裂試驗，通過凍融劈裂強度比（TSR）來評價。 檢測工程師題：耐久性的影響因素1.瀝青混合料的空隙率：空隙率盡量減少，殘 留36空隙，以備夏季瀝青材料膨脹。2.瀝青含量：瀝青用量不能過少 四、瀝青混合料的技術性質(zhì)瀝青路面的抗滑性對于保障道路交通安全至關重要，而瀝青路面的抗滑性能必須通過合理地選擇瀝青混合料組成材料、正確地設計與施工來保證。集料：粗糙、堅硬、耐磨、抗沖擊好、磨光值大 路面構造深度：增加粗集料含量提高宏觀構造深度 瀝青：最佳瀝青用量 蠟含量低的瀝青 抗滑性 四、瀝青混合料的技術性質(zhì)保證在拌和、攤鋪與碾壓過程中，集料顆粒保持分布均勻，表面被瀝青膜完整地裹覆，并能被壓實到規(guī)定的密度的性

7、能。施工和易性 四、瀝青混合料的技術性質(zhì)檢測工程師題：影響施工和易性的因素：組成材料:礦料級配和瀝青用量。間斷級配混合料容易離析；細集料過少，瀝青不容易裹覆粗加料，細集料多，拌合困難；瀝青過少或礦粉過多，不易壓實；瀝青過多或礦粉質(zhì)量差，容易結團，不易攤鋪。施工條件：拌合溫度 拌合時間 拌合設備 攤鋪機械 壓實工具 壓實溫度 四、瀝青混合料的技術性質(zhì)熱拌瀝青混合料配 合 比 設 計 一、瀝青混合料組成材料的技術要求 1.瀝青材料： （1）瀝青標號 （2）瀝青等級公路等級 氣候條件 交通條件 路面類型 在結構層中的層位及受力特點 施工方法 （1）瀝青標號的選擇參考指標高溫氣候區(qū)123氣候區(qū)名稱夏炎

8、熱區(qū)夏熱區(qū)夏涼區(qū)最熱月平均最高氣溫()30203020低溫氣候區(qū)1234氣候區(qū)名稱冬嚴寒區(qū)冬寒區(qū)冬冷區(qū)冬溫區(qū)極端最低氣溫()-37.0-37.0-21.5-21.5-9.0-9.0雨量氣候區(qū)1234氣候區(qū)名稱潮濕區(qū)濕潤區(qū)半干區(qū)干旱區(qū)年降雨量(mm)10001000500500250250氣 候 分 區(qū) 指標等級瀝青標號160130號11090705030針入度(25)14020012014010012080100608040602040氣候分區(qū)6注4注42-12-23-21-11-21-32-22-31-31-42-22-32-41-4注4針入度指 PIA-1.51.0B-1.81.0軟化點

9、A384043454446454955B363942434244434653C3537414243455060粘度 A-6012016014018016020026010延度 A505040453020302020152520151510B3030303020152015151020151010815延度 A B1008050C80806050403020蠟含量 A2.2B3.0C4.5TFOT (或RTFOT)后5質(zhì)量變化 0.8針入度比 A48545557616365B45505254586062C40454850545860延度(10)A121210864B10108642延度(15)C

10、403530201510氣候分區(qū)月平均最高氣溫年極端最低氣溫()瀝青標號針入度(25，5s，100g)（0.1mm）1-130-37.090號801001-230-37.0-21.590號801001-330-21.5-9.070號，90號6080，801001-430-9.050號，70號6080，40602-12030-37.0110號1001202-22030-37.0-21.570號，90號，110號6080，80100，1001202-32030-21.5-9.070號，90號6080，801002-42030-9.070號60803-220-37.0-21.5110號100120（

11、1）瀝青標號的選擇瀝青等級適用范圍A級瀝青各個等級的公路，適用于任何場合和層次。B級瀝青高速公路、一級公路瀝青下面層及以下的層次，二級及二級以 下公路的各個層次；用作改性瀝青、乳化瀝青、改性乳化瀝青、稀釋瀝青的基質(zhì)瀝青。C級瀝青三級及三級以下公路的各個層次。（2）瀝青等級的選擇對高速公路、一級公路，夏季溫度高、高溫持續(xù)時間長、重載交通、山區(qū)及丘陵區(qū)上坡路段、服務區(qū)、停車場等行車速度慢的路段，宜采用稠度大、60粘度大的瀝青，對冬季寒冷的地區(qū)或交通量小的公路、旅游公路宜選用稠度小、低溫延度大的瀝青；對溫度日溫差、年溫差大的地區(qū)選用針入度指數(shù)大的瀝青。當高溫與低溫發(fā)生矛盾時應優(yōu)先考慮滿足高溫性能的要

12、求。當缺乏所需標號的瀝青時，可采用不同標號摻配的調(diào)和瀝青，其摻配比例由試驗決定。（3）結 論2.粗集料（1）可采用碎石、破碎礫石、篩選礫石、礦渣（2）用于高速公路、一級公路、城市快速道路、 主干路瀝青路面表層的粗集料應該采用堅 硬、耐磨、抗沖擊性好的碎石或破碎礫石， 不得使用篩選礫石、礦渣及軟質(zhì)集料，該 類粗集料應符合規(guī)范中對磨光值和粘附性 的要求。 一、瀝青混合料組成材料的技術要求指 標單位高速公路及一級公路其他等級公路試驗 方法表面層其他層次石料壓碎值不大于262830T 0316洛杉磯磨耗損失 不大于283035T 0317表觀相對密度不小于2.602.502.45T 0304吸水率不大

13、于2.03.03.0T 0304堅固性不大于1212T 0314針片狀顆粒含量（混合料）不大于其中粒徑大于9.5mm不大于其中粒徑小于9.5mm不大于15121818152020T 0312水洗法0.075mm顆粒含量 不大于111T 0310軟石含量不大于355T 0320 一、瀝青混合料組成材料的技術要求3.細集料1）天然砂 可采用河砂或海砂，通常宜采用粗、中砂。2）石屑 石屑是采石場破碎石料時通過4.75mm或2.36mm的 篩下部分，強度一般較低，且針片狀含量較高。 不得使用泥土、細粉、細薄碎片顆粒含量高的 石屑，砂當量應符合要求。 一、瀝青混合料組成材料的技術要求4.填料粉煤灰作為填

14、料使用時，用量不得超過填料總量的50%，粉煤灰的燒失量應小于12%，與礦粉混合后的塑性指數(shù)應小于4%，其余質(zhì)量要求與礦粉相同。高速公路、一級公路的瀝青面層不宜采用粉煤灰作填料。為了改善瀝青混合料的水穩(wěn)性，可以采用干燥的磨細生石灰粉、消石灰粉或水泥作為填料，其用量不宜超過礦料總量的1%2%。 一、瀝青混合料組成材料的技術要求 二、配合比組成設計設計階段第一階段：目標配合比第二階段：生產(chǎn)配合比第三階段：生產(chǎn)配合比驗證設計內(nèi)容1.礦料配合比設計：試算法或圖解法 2.確定最佳瀝青用量：馬歇爾試驗目標配合比設計階段生產(chǎn)配合比設計階段生產(chǎn)配合比驗證階段礦料的組成設計最佳瀝青用量確定圖解法或試算法集料篩分（

15、水洗法）馬歇爾試 驗確定工程級配范圍預估計算瀝青用量瀝青與集料相對密度測定 二、配合比組成設計目標配合比與生產(chǎn)配合比都是兩方面的設計，二者有何區(qū)別？礦料通過皮帶輸入拌和樓干燥筒加熱振動篩二次篩分熱料提升到拌和樓熱料倉根據(jù)目標配合比的OAC、OAC0.3%三組瀝青用量根據(jù)熱料比例確定生產(chǎn)配合比最佳瀝青用量OAC圖解法確定熱料比例生產(chǎn)配合比目標配合比圖解法確定冷料比例確定目標配合比最佳瀝青用量OAC取樣冷料篩分根據(jù)冷料比例成型5組馬歇爾試件通過調(diào)整控制室皮帶轉速達到設計比例青用量確定提供標準為生產(chǎn)配合比最佳瀝熱料比例與最佳瀝青用量輸入控制室計算機生產(chǎn)瀝青混合料熱料篩分取分級目標配合比與生產(chǎn)配合比設

16、計關系圖成型3組馬歇爾試件目標配合比設計（一） 確定瀝青混合料類型 選取材料并檢驗各項技術指標序號路面結構道路名稱上面層中面層下面層基層底基層厚度材料名稱厚度材料名稱厚度材料名稱厚度材料名稱厚度材料名稱高速公路1安陽至新鄉(xiāng)4SAC5AC-25I7AS20CCR35LS2許昌至漯河4AC-16I5AC-25I7AC-30I20CCR40CLS3新鄉(xiāng)至鄭州4AC-16I5AC-20I7AC-25I38CCR18CLS4漯河至駐馬店4AK-16A5AC-20I7AC-25I38CCR20CLS5駐馬店至信陽4AK-16A5AC-20I7AC-25I34CCR20CLSS6鄭州至洛陽4AC-16I5A

17、C-25I7AS15LFCR36LFS7洛陽至三門峽4AC-16I5AC-20I7AC-25I34CCR20CLS8商丘至開封4AK-16A5AC-20I7AC-25I34CCR20CLS9三門峽至靈寶4AC-16I5AC-20I7AC-25I34CCR20CLS省級干線一級公路10漯河至周口4AK-16A5AC-20I6AC-25I20CCR32CLS11濮陽至鶴壁4AK-16A5AC-20I6AC-25I20CCR30CLS12周口至省界4AK-16A5AC-20I6AC-25I20CCR30LS說明注：1、AC-16,AC-20中粒式瀝青混凝土。 2、AC-25,AC-30粗粒式瀝青混凝

18、土。3、AS熱拌式瀝碎石。 4、LFCR二灰穩(wěn)定碎石。 5、CCR水泥穩(wěn)定碎石。6、CLCR水泥穩(wěn)定碎石。 7、CLS水泥、石灰穩(wěn)定土。 8、LS水泥穩(wěn)定土。9、CLSS水泥、石灰土穩(wěn)定砂。 10、AK抗滑面層。 11、SAC多碎石河南省高等級公路路面結構匯總表序號公路名稱等級面層材料厚度（cm）1新鄉(xiāng)至河口公路新鄉(xiāng)十里鋪至陳堡段公路工程二級AC-13I3AC-20I42新河線鄉(xiāng)界至輝縣段公路改善工程二級AC-13I3AC-20I43省道208線范縣新區(qū)至南李橋段公路改善工程二級AC-13I3AC-20I44國道106線濮陽市北出口公路改善工程二級AC-13I3AC-20I4 河南省二級公路瀝

19、青面層調(diào)查結果序號公路名稱等級面層材料厚度（cm）5省道326線（駱集宋集）公路改善工程二級AC-13I3AC-20I46省道324線（商丘民權）公路改善工程二級AC-13I3AC-20I47永城至渦陽公路永城境改善工程二級AC-13I3AC-16I48商丘至開封高速公路虞城連接線改善工程二級AC-13I3AC-16I49商丘至開封高速公路寧陵連接線改善工程二級AC-13I3AC-16I410平頂山市程平路改建工程公路改善工程二級AC-16I4AC-25I511國道207線南召縣城至南河店段公路改善工程二級AC-13I3AC-20I4 河南省二級公路瀝青面層調(diào)查結果12豫54鄧西城區(qū)至淅川九重

20、段公路改善工程二級AC-13I3AC-20I413S331方城柳河至南召縣城段公路改建工程二級AC-13I3AC-20I414S231南陽市境魯南交界至朱家溝段公路改建工程二級AC-13I3AC-20I415豫聯(lián)14南召皇路店至南河店公路改善工程二級AC-13I3AC-20I416國道310線洛陽交界至三門峽市改善工程洛陽交界至觀音堂段二級細粒式瀝青混凝土3中粒式瀝青混凝土417三門峽市水庫大壩公路新建工程二級細粒式瀝青混凝土3中粒式瀝青混凝土418國道209線靈寶川口至盧氏莊子改建工程杜關至莊子段二級細粒式瀝青混凝土3中粒式瀝青混凝土4 河南省二級公路瀝青面層調(diào)查結果從調(diào)查表4-1可以看出目

21、前河南省高等級公路瀝青路面典型構造為4cm中粒式瀝青混凝土+5cm粗粒式瀝青混凝土+7cm(6cm)熱拌瀝青碎石。從表4-2可以看出河南省二級瀝青路面典型構造為：3cm細粒式瀝青混凝土+4cm中粒式瀝青混凝土。目標配合比設計瀝青材料針入度 針入度指數(shù) 軟化點延度 蠟含量 閃點 溶解度 密度壓碎值 磨耗值 表觀相對密度吸水率 堅固性 針片狀顆粒含量0.075mm顆粒含量 軟弱顆粒含量磨光值 粘附性 破碎面要求粗集料細集料填 料表觀密度 含水量 粒徑范圍 外觀親水系數(shù) 塑性指數(shù) 加熱安定性原材料名稱技術指標執(zhí)行標準1.公路工程集料試驗規(guī)程JTG E42-20052.公路瀝青路面施工技術規(guī)范JTG

22、F40-2004 公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程JTJ 052-2000 原材料的技術要求 表觀相對密度 堅固性含泥量 砂當量 亞甲藍值 棱角性 原材料檢驗（二）礦料配合比設計1.確定瀝青混合料類型及工程設計級配范圍。2.對各種礦料進行篩分試驗，計算通過百分率3.用試算法或圖解法確定礦料配合比4.校核礦料配合比是否滿足要求面層類型礦料配合比(%)碎石1020mm碎石510mm砂石屑礦粉AC-13I432020134AC-20I362737AC-16I192236167目標配合比設計(三)確定最佳油石比（瀝青混合料馬歇爾試驗）1.制備試樣 1）按確定的礦質(zhì)混合料配合比，計算制備一 個馬歇爾試件

23、各種規(guī)格集料的用量。 2）按一定間隔(對密級配瀝青混合料通常為 0.5%)，取5個或5個以上不同的油石比分 別成型馬歇爾試件。 目標配合比設計 2.測定試件的物理力學指標 測定壓實瀝青混合料試件的毛體積相對密度、最大理論相對密度、穩(wěn)定度、流值、計算試件的孔隙率VV、礦料間隙率VMA、瀝青飽和度VFA。3.計算OAC1和OAC2 目標配合比設計瀝青用量(%)4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 毛體積相對密度2.3892.4082.4132.4152.408最大理論相對密度2.54912.52992.51112.49272.4749穩(wěn)定度(KN)8.589.4110.778.88.37流值（0

24、.1mm）20.1 24.8 28.4 30.4 36.0 空隙率（%）6.284.813.472.761.97飽和度（%）56.265.772.878.885.6礦料間隙率（%）14.9 14.3 14.0 14.6 14.9 試件的物理力學指標試 驗 指 標單位高速公路、一級公路其他等級公路行人道路夏炎熱區(qū)夏熱區(qū)、夏涼區(qū)中輕重載中輕重載擊實次數(shù)(雙面) 次755050試件尺寸mm101.6mm63.5mmVV深90mm以內(nèi)354624353624深90mm以下36243636-穩(wěn)定度MS 不小于 kN853流 值 FL mm241.5424.52424.525VMA()不小于設計空隙率()

25、公稱最大粒徑(mm)的最小VMA及VFA技術要求()26.5191613.29.54.752101111.51213153111212.51314164121313.51415175131414.51516186141515.5161719VFA()557065757085密級配瀝青混凝土混合料馬歇爾試驗技術標準 求取相應于密度最大值、穩(wěn)定度最大值、目標空隙率(或中值)、瀝青飽和度范圍的中值的瀝青用量a1、a2、a3、a4。取平均值作為OAC1。OAC1= (a1十a(chǎn)2十a(chǎn)3十a(chǎn)4)/4 確定最佳瀝青用量的初始值OAC1瀝青用量(%)4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 毛體積相對密度2.3

26、892.4082.4132.4152.408最大理論相對密度2.54912.52992.51112.49272.4749穩(wěn)定度(KN)8.589.4110.778.88.37流值（0.1mm）20.1 24.8 28.4 30.4 36.0 空隙率（%）6.284.813.472.761.97飽和度（%）56.265.772.878.885.6礦料間隙率（%）14.9 14.3 14.0 14.6 14.9 試件的物理力學指標密度最大值 a1a1穩(wěn)定度最大值 a2a2目標空隙率(或中值)a3a3瀝青飽和度范圍的中值 a4a4OAC1= (a1十a(chǎn)2十a(chǎn)3十a(chǎn)4)/4 如果在所選擇的瀝青用量范圍

27、未能涵蓋瀝青飽和度的要求范圍，按下式求取三者的平均值作為OAC1。OAC1= (a1十a(chǎn)2十a(chǎn)3)/3 確定瀝青最佳用量的初始值OAC1 確定最佳瀝青用量的初始值OAC2 確定最佳瀝青用量的初始值OAC2 確定最佳瀝青用量的初始值OAC2 確定最佳瀝青用量的初始值OAC2 4.04.55.05.56.0密度空隙率穩(wěn)定度流值VMAVFAOACminOACmax油石比（） 確定最佳瀝青用量的初始值OAC2 最佳瀝青用量的初始值OAC2 OAC2=(OACmin十OACmax)/2 最佳用量的初始值OAC OAC=(OAC1十OAC2)/2 目標配合比設計一、礦料組成設計1取樣各種集料，此處取樣的集

28、料為熱料，是經(jīng)熱料倉振動篩二次篩分后的分級熱料。2篩分分級熱料（水洗法）3取篩分后的通過率用圖解法確定熱料的組成比例 進行試驗確定最佳瀝青用量（同目標配合比的方法 1根據(jù)上述方法確定的熱料比例，按照目標配合比的OAC、 OAC0.3%三組瀝青用量成型馬歇爾試件（同目標配合比冷料確定方法 一樣）。二、最佳瀝青用量確定2檢驗最佳瀝青時的粉膠比和有效瀝青膜厚度（與目標配合比一樣）一樣）。生產(chǎn)配合比設計 三、 本 章 試 驗（一）明確幾個概念1.油石比和瀝青含量2.空隙率VV：礦料及瀝青以外的空隙（不包括礦料自身內(nèi)部的孔隙）的體積占試樣總體積的百分率。3.礦料間隙率VMA：試件全部礦料部分以外的體積占試樣總體積的百分率。4.瀝青飽和度VFA：試件礦料間隙中扣除被集料吸收的瀝青以外的有效瀝青結合料部分的體積在WMA中所占的百分率。（二）馬歇爾試驗 1.試件制作 (1)試件數(shù)量:46個（2）試件尺寸：101.6mm63.5 mm（3）試件高度允許值： 63.5mm1.3mm（4）最大粒徑：26.5mm（5）標準馬歇爾試件大約質(zhì)量:1200g (6)當已知瀝青混合料的密度時，可根據(jù)試件的標 準尺寸計算并乘以1.03得到要求的混合料數(shù)量。（二）馬歇爾試驗（7）礦粉單獨加熱 在攪拌時最后加入（8）插搗方式：周邊插搗15次，中間10次。（9）礦料加熱溫度：石油瀝青163 改性瀝青180