排水性沥青混合料配合比设计优秀课件.ppt

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述,01,混合料组成,02,混合料配合比设计,03,目 录 内 容,2,概念与特性,适用范围,1,2,一,.,概述,设计的技术关键,3,3,概念,空隙率高达,20%-25%,，厚度一般,为,4-5cm,的磨耗层，能够在混合料,内部形成排水通道的沥青混凝土,层面层，称之为排水性沥青路面,（,Draining asphalt,）,多孔性磨耗层,开级配抗滑磨耗层（,OGFC,）,低噪音沥青路面,典型的骨架,-,空隙结构,1.,概念与特性,空隙大,粗集料多,透水性好,4,1.,概念与特性,排水机理,5,1.,概念与特性,缺点,优点,抗滑性好，水雾少，不积水，行车安全,高温稳定性好，抗车辙能力强,噪音低，防眩光,因空隙率高，沥青易老化，耐久性差,强度较低,孔隙容易被堵塞，养护比较困难,6,1.,概念与特性,7,2.,适用范围,由于大空隙混合料粗集料多细集料少，不能形成紧密的嵌锁，所以强度较低。也存在易老化，耐久性差，易堵塞等缺点。,不,宜,铺,筑,容易污染的道路,交叉口及公交停靠站,重载交通,低交通量、慢行交通道路,宜,铺,筑,噪音大的城市快速路,小型客车为主的高架道路,中、轻交通的高速路,长隧道中铺设，可降噪,8,3.,设计的技术关键,设计的技术关键,高空隙性,空隙率越大，排水、抗滑、降噪效果越好。,混合料的初始空隙率应达到,20%,由于水长期滞留在路面内部，容易造成路面剥落，因此要具有足够的水稳定性。,抗松散能力,粗集料多使强度降低,。,必须具有承受荷载反复作用的能力。,具有力学强度,9,成分要求,1,二,.,混合料组成,10,1.,成分要求,混合料组成,石质坚硬、颗粒形状良好、耐磨性、粘附性。磨光值,PSV42,。（安山岩、玄武岩具有良好的抗滑性，砂岩、砾岩、页岩的抗磨性较好）,粗集料,细集料,填料,指,0.075-2.36mm,部分集料，用量较少，对其性能没有特殊规定。,采用石灰石粉，欧美使用消石灰或水泥，日本使用石灰岩矿粉。,其中消石灰具有抗剥落的作用。,11,混合料组成,因混合料的强度主要依靠结合料的黏结作用，为增加其强度，采用高黏结力的沥青结合料。日本采用高粘度改性沥青，法国采用橡胶沥青，西班牙采用聚合物改性沥青。向采用,“高黏度沥青”,方向发展。,沥青结合料,添加剂,纤维：分散、吸附、稳定、增黏的作用,磨细的轮胎粉：提高抗松散性和耐久性,消石灰等其他抗剥落剂：提高混合料的水稳性。,1.成分要求,12,1.成分要求,材料的选择,粗集料,填料,石灰岩矿粉，否则用消石灰或水泥代替,填充料的性质对混合料的耐久性至关重要,最大公称粒径为,13mm,或,20mm,排水性混合料的空隙率、抗车辙能力在很大程度上取决于粗集料的性质。（抗磨耗性、抗滑性等）,材料选择的关键,13,集料级配的确定,沥青用量的确定,1,2,三,.,混合料配合比设计,配合比检验,3,14,1.,集料级配的确定,在,级配范围,内,选取,3,组,不同,的,2.36mm,通过率的矿料级配作,为,初选级配。,根据,经验公式,得出,3,组不同,的,初试油石比,针对,3,个级配，成型试件并测量相应的,空隙率,VV,得出空隙率与,2.36mm,通过率,的,关系曲线,，,找出目标空隙,率所对应的,2.36,通过率。,对,3,组中最接近目标空隙率的级配进行调整，确定,最终级配,。,15,1.集料级配的确定,筛孔（,mm,）,通过质量百分率（,%,）,最大公称粒径,13mm,最大公称粒径,20mm,26.5,-,100,19,100,95-100,13.2,92-100,53-78,9.5,62-81,35-62,4.75,10-31,10-31,2.36,10-21,10-21,0.6,4-17,4-17,0.3,3-12,3-12,0.15,3-8,3-8,0.075,2-7,2-7,配合比设计级配范围,筛孔（,mm,）,0.075,0.15,0.3,0.6,1.18,2.36,4.75,9.5,13.2,16,级配一,4.6,6.5,8.2,10.3,12.8,18,26.5,72.5,95.5,100,级配二,4.4,6,7.3,9.5,11,16.2,21.5,71.2,95,100,级配三,4,5.5,7,8.5,10,13,17.5,70,94.5,100,3,组不同级配,16,1.,集料级配的确定,指标,级配一,级配二,级配三,范围,初试油石比,(%),5.7,5.2,4.8,2.36mm,通过率,18,16.2,13,10-22,试件的空隙率,(%)VV,18.5,20.8,23.5,18-25,3,组不同的初试油石比与空隙率,成型马,歇尔试件,测试件,体积参数,17,1.,集料级配的确定,空隙率与,2.36mm,通过率的关系曲线如下所示：,Y=ax+b,16.7,18,1.,集料级配的确定,最终级配,0.075,0.15,0.3,0.6,1.18,2.36,4.75,9.5,13.2,16,最终级配,4.6,6.2,7.8,9.8,11.8,16.7,22.5,71.4,95,100,19,2.沥青用量的确定,经验公式,根据排水性混合料的级配计算集料的表面积，集料表面合适的沥青膜厚度为,14,m,，如下所示：,沥青用量,=,集料表面积,沥青膜厚度,沥青密度,我国现行规范推荐的计算公式：,a,、,b,、,c,、,d,、,e,、,f,、,g,分别代表集料,4.75mm,、,2.36mm,、,1.18mm,、,0.6mm,、,0.3mm,、,0.15mm,和,0.075mm,筛孔通过百分率,Pa,是油石比，,A,集料总的表面积，,h,沥青膜厚度约为,12-14,m,，,b,是沥青密度,back,20,2.,沥青用量的确定,进行,析漏试验,与,肯特堡分散试验,等，确定最佳沥青用量,最终,级配确定后,，,根据,经验,公式,法,计算初试油石比,Pa,21,2.沥青用量的确定,以,Pa,为中心，按,0.3%,或,0.5%,为,级差，取,5,个油石比拌制混合料，,进行析漏试验，得到,关系曲线图,。,求得析漏量趋势线的两端点切线，,切线的交点的,横坐标值,即为最大沥,青用量，可设定为最佳沥青用量。,以确定的最佳沥青用量制作马歇尔,试件，进行马歇尔稳定度试验、,车辙试验等试验进行检验。,沥,青,用,量,确,定,22,2.沥青用量的确定,最大沥青用量,back,23,2.沥青用量的确定,析漏,试验,确定沥青用量的上限,试验采用,烧杯法,，将几个不同用量的混合料在,170,-180,温,度下拌合均匀，然后置于,800ml,的烧杯中，再将烧杯置于,170,的烘箱中，恒温,1h,后，将烧杯向下倒扣在玻璃板上，称取黏附,在烧杯上沥青质量，该质量与沥青混合料总质量之比是,析漏试,验的损失率,m,:,烧杯质量，,烧杯与沥青混合料总质量，,烧杯及黏附在烧杯上沥青砂浆的质量，,g,我国现行规范规定析漏率,0.3%,为合格,24,2.,沥青用量的确定,肯特堡飞散试验,抗松散性能的一种试验方法，用来确定沥青用量的,下限,。,在,20,温度条件下，在洛杉矶试验机中放入排水性混,合料，不加钢球开动机器滚动,300,转,后取出，称取试,件剩余质量，试件损失质量与原质量的百分比即为磨,耗试验损失率：,试件原质量，,g,试验后试件质量，,g,沥青混合料飞散损失，,%,我国现行规范规定磨耗损失应,20%,，空隙率越大，磨耗损失越大。,25,3.,配合比检验,马歇尔,试验,马歇尔稳定度大于,3.5KN,车辙,试验,用于一般道路：动稳定度达到,1500,次,/mm,以上。,用于重交通道路：动稳定度应大于,3000,次,/mm,。,空隙率,测试,游标卡尺法,式中,：,是试件的体积法密度，,=G/,（,78.5H,）,G,是干燥试件质量,H,试件高,混合料理论密度,试验检验,26,3.,配合比检验,水稳性,试验,1,、冻融循环试验,2,、浸水马歇尔试验,3,、将马歇尔试件浸泡于,60,水中若干,天，再进行磨耗试验,渗水性,试验,模拟路面雨天情况,将混合料制成马歇尔试件，量取,100ml,水倒入试模内，同时启动秒表，当试模内的水全部渗入试件内，停止秒表，记录时间，试验重复,3-5,次取渗入时间的平均值。计算试件的渗透系数,K,（,cm/s,）,式中：,Q,是注入的水量，,100ml,；,t,是水渗透的时间,A,是试膜的面积，取,81cm2,；,h,试件高，,cm,。,27,3.,配合比检验,综合所有技术要求,技术指标,单位,推荐标准,现行规范要求,锤击次数,两面各,50,次,两面各,50,次,稳定度,KN,5,3.5,流值,0.1mm,20-40,空隙率,%,18-25,抗滑,15-18,排水,15-20,降噪,20-25,磨耗损失（,20,），小于,%,20,20,析漏损失率，小于,%,0.3,0.3,残留稳定度，大于,%,80,-,渗水率（排水、降噪），大于,Cm/s,0.04,实测,冻融劈裂强度比，大于,%,75,-,排水性沥青混合料的沥青用量约为,4.8%-5.2%,28,29,排水性沥青混合料设计,概 述,01,混合料组成,02,混合料配合比设计,03,目 录 内 容,29,谢谢大家！,请老师同学点评！,30,1.,集料级配的确定,混合料的空隙率在很大程度上与,2.36mm,的通过率有关，两者关系如下,:,式中：,VV,表示混合料的空隙率,%,表示,2.36mm,筛孔通过 百分率,%,对于公称最大粒径为,13.2mm,和,16.0mm,的集料，,VV,与相关筛孔通过率的关系分别为,:,式中：为,4.75mm,与,2.36mm,筛孔通过百分率之差，,%,31,首先要清楚，排水型沥青混合料和,AC,沥青混合料分属两种结构的，一个是骨架空隙结构，另一个是连续型的悬浮密实结构。,不同混合料类型的配合比设计当然不一样。,对于连续型的悬浮密实结构（,AC,）来说，配合比设计是确定沥青的最佳用量，通俗地说是不能多也不能少，因为过多或过少均影响到沥青混合料的路用性能。,而对于骨架空隙结构的排水型沥青混合料来说，骨架的作用使混合料具有很好的抗车辙能力，而空隙过大会导致混合料颗粒松散，所以保证混合料的抗松散能力是排水型混合料的主要任务。该类混合料的沥青越多越有利于提高混合料的抗松散能力，因而是确定沥青的最佳经济用量，通俗说是沥青加到不能添加为止，如果再多，沥青就会流淌出来，所以采用析漏试验和飞散试验。马歇尔试验此时仅仅是确定混合料的孔隙率。,32,OGFC与排水性沥青混合料的区别,back,33,