CN103485255B - 一种微表处混合料配合比的优化设计方法 - Google Patents
一种微表处混合料配合比的优化设计方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103485255B CN103485255B CN201310426166.5A CN201310426166A CN103485255B CN 103485255 B CN103485255 B CN 103485255B CN 201310426166 A CN201310426166 A CN 201310426166A CN 103485255 B CN103485255 B CN 103485255B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- micro
- test
- mixture
- surfacing mixture
- surfacing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
本发明公开了一种微表处混合料配合比的优化设计方法,包括以下步骤:1)确定最佳矿料级配,同时在矿料级配中增加7mm筛孔;2)提出微表处混合料的初步配方;3)确定微表处混合料的最佳油石比;4)检验微表处混合料物理和力学指标;5)检验微表处混合料路用性能;6)确定微表处混合料施工配合比。本发明采用集料的堆积密度法,从而得到具有密实骨架结构的微表处混合料,综合考虑微表处混合料前期和后期的路用性能,得到很好的高温稳定性和抗滑性能、较高的耐磨耗性能的微表处混合料。本发明提供的设计方法,试验数据准确可靠,借鉴热拌沥青混合料部分试验方法和技术指标,易于实现,具有非常良好的推广价值。
Description
技术领域
本发明属于公路沥青路面养护工程技术领域,具体涉及一种微表处混合料配合比的优化设计方法。
背景技术
截至2012年底,我国公路网总里程达到410万公里,其中高速公路9.6万公里,一个干支衔接、布局合理、四通八达的全国公路网已初步形成。在已建成(或在建)的高速公路中,沥青路面以其良好的性能倍受青睐,得到了广泛的应用。但是,方便快捷的运输方式,使得交通量迅猛增长,并大大超出了原设计交通量,而且车辆重载、超载严重,使一些高速公路在建成通车1~3年甚至更短的时间内就出现了车辙、开裂、泛油、坑槽等严重的早期病害。因此,虽然沥青路面的设计寿命为15年,但多数沥青路面在运营后短的2~3年,长的8~10年就需要进行大面积的维修和改造。如果沥青路面在没有破坏前就采取必要的预防性预养护措施,可使路面的使用寿命延长,使养护后的路面有抗滑、耐磨耗及防水等优点。
在诸多养护技术中,微表处养护技术以其养生和固化期较短,在使用寿命内能保持良好的抗滑性能(高的摩擦系数),可以填补车辙(尤其是较深的车辙)以及改善路面的行驶功能,具有较高的经济效益和环保效益等特点,受到了广大公路部门的青睐。
目前,微表处己经在我国很多公路养护工程中得到应用。作为一种有效的路面养护技术,微表处混合料的设计方法、性能评价和施工工艺也在逐渐完善,形成了一套的理论体系。但在实际工程应用中仍然存在一些问题,例如微表处混合料在使用过程中抗松散性能不足,容易造成石子脱落;新填充车辙的微表处又产生新的车辙;车内噪声过大;抗裂性能较差;有些路段在开放交通不久后就出现泛油、剥落、车辙等病害。造成这些病害的原因,有施工方面的,更重要的是因为微表处混合料的配合比设计方法系统性不足,尤其是在需要填补车辙的微表处混合料中,必须考虑微表处混合料的抗车辙能力。因此,微表处混合料有必要进行系统的考虑微表处混合料路用性能的配合比优化设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微表处混合料配合比的优化设计方法,该方法是在进行矿料级配优化的基础上,考虑路用性能,用于系统地进行微表处混合料配合比设计,有利于更加科学地设计微表处混合料的配合比,从而获得路用性能优良的微表处混合料。
为达到上述目的,本发明所在用的技术方案是包括以下步骤:
包括以下步骤:
1)按照“堆积密度越大越密实”的原则确定最佳矿料级配,同时在矿料级配中增加7mm筛孔;
2)初选乳化沥青、填料、水和外加剂用量,根据施工性能试验,检验乳化沥青与石料的配伍性,并结合微表处混合料的技术要求,提出稀浆混合料的初步配方;
3)通过初期性能试验,确定微表处混合料的最佳油石比;
4)检验微表处混合料物理和力学指标;
5)检验微表处混合料路用性能;
6)确定微表处混合料施工配合比。
所述步骤1)中,确定最佳矿料级配以及在矿料级配中增加7mm筛孔的具体方法如下:
1.1)根据微表处矿料级配范围,找出相邻筛孔尺寸差值间隔最大的两个筛孔,分别为筛孔尺寸为4.75mm以及筛孔尺寸为9.5mm的两个筛孔;
1.2)增加一个筛孔尺寸为7mm的筛孔,在不改变筛孔尺寸为4.75mm的筛孔的通过率但改变筛孔尺寸为7mm的筛孔通过率的条件下测试其骨架特性;然后对混合料进行马歇尔试验,确定增加的这个筛孔的通过率;
1.3)通过正交试验选出四个关键筛孔,这四个关键筛孔的尺寸分别为:7mm、4.75mm、2.36mm和0.075mm;
1.4)对不同级配进行堆积密度试验;
1.5)选择通过量最大的级配方案作为最佳矿料级配。
所述步骤2)中的施工性能试验为拌和试验、破乳时间试验、粘聚力试验。
所述步骤2)中提出稀浆混合料的初步配方的方法具体如下:
根据当地气候条件及以往经验,选取3~5个油石比进行拌和试验,根据拌和试验的数据、破乳时间试验数据以及粘聚力试验数据初步拟定微表处混合料的配方。
所述步骤3)中,确定微表处混合料的最佳油石比的具体方法如下:
对3~5个不同油石比的微表处混合料做湿轮磨耗试验和负荷车轮粘砂试验,综合原路面状况、当地气候及交通因素,确定微表处混合料最佳油石比。
所述步骤4)中的物理和力学指标为空隙率、毛体积密度、稳定度及流值;其中,采用轮辗法成型沥青混合料试件,并且采用分二层来成型试件,待第一层破乳后再成型第二层的方法,然后在成型的车辙板上钻取芯样,测芯样的物理指标。
二次成型车辙板试件的具体方法为:
首先用轮碾法制作稀浆混合料试件,轮碾法适用于长300mm×宽300mm×厚50mm板块状试件的成型;按照二次成型车辙板的方法成型车辙板,首先在试模中铺一张裁好的纸,使试模的底面及侧面均被纸隔离;将拌和好的稀浆混合料用小铲沿着试模按顺序先填补四个角,再装入试模的中间部分,中部装入的料要略多于四周的,将试件放置1h后在车辙试样成型机上碾压12个往返;将试模内第一次成型好的表面打毛,再按上述方法将新拌和好的稀浆混合料装入试模中进行第二次成型,将试件放置1h后碾压12个往返;压实成型后,将盛有压实试件的试模,在60℃的烘箱中烘干,不少于48h,然后将试模冷却至室温时脱模。
在路用性能检验试验中,所用到的沥青混合料试件均采用二次成型车辙板方法成型的沥青混合料试件。
对不同配合比的微表处沥青混合料进行马歇尔试验,测定微表处混合料试件的空隙率、毛体积密度、稳定度及流值的大小。
所述步骤5)中的路用性能试验为车辙试验、渗水试验、摩擦摆值试验;对不同级配组合的微表处沥青混合料进行车辙试验、渗水试验以及摩擦摆值试验,分别测定微表处混合料的动稳定度、渗水系数以及摆值。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明采用集料的堆积密度法,从而得到具有密实骨架结构的微表处混合料,综合考虑微表处混合料前期和后期的路用性能,得到很好的高温稳定性和抗滑性能、较高的耐磨耗性能的微表处混合料。本发明提供的设计方法,试验数据准确可靠,借鉴热拌沥青混合料部分试验方法和技术指标,易于实现,具有非常良好的推广价值。
进一步的,本发明的设计方法不仅通过大量的室内试验进行了有效验证,同时已经在实体工程上得到了良好的应用。室内试验和实体工程均验证了本发明试验方法的合理性、可靠性与实用性。
附图说明
图1为MS-3型微表处级配图;
图2为本发明增加7mm筛孔的MS-3型微表处级配图;
图3为本发明实施例堆积密度试验结果图;
图4-1为本发明实施例芯样毛体积密度试验结果图;
图4-2为本发明实施例芯样空隙率试验结果图;
图4-3为本发明实施例芯样稳定度试验结果图;
图4-4为本发明实施例芯样流值试验结果图;
图5-1为本发明实施例动稳定度试验结果图;
图5-2为本发明实施例渗水系数试验结果图;
图5-3为本发明实施例抗滑性试验结果图。
具体实施方式
下面结合实施例以及附图,以MS-3型微表处为例对本发明微表处混合料矿料级配优化设计方法的过程进行具体说明。
1、按照“堆积密度越大越密实”的原则确定最佳矿料级配。
1.1常规的规范级配
国际稀浆封层协会(ISSA)和微表处与稀浆封层施工技术指南所推荐的MS-3型微表处矿料级配范围和级配中值如表1-1所示,其级配曲线如图1所示。
表1-1 微表处MS-3型级配范围要求
筛孔(mm) | 9.5 | 4.75 | 2.36 | 1.18 | 0.6 | 0.3 | 0.15 | 0.075 |
通过率(%) | 100 | 70-90 | 45-70 | 28-50 | 19-34 | 12-25 | 7-18 | 5-15 |
级配中值 | 100 | 80 | 57.5 | 39 | 26.5 | 18.5 | 12.5 | 10 |
1.2增加矿料7mm筛孔
MS-3型微表处应用于罩面,微表处路面施工后剥落现象比较严重,主要原因在于集料中存在较多的大粒径颗粒,在行车荷载的作用下,容易从表面剥落。由此可见,在进行微表处混合料配合比设计时,必须严格控制级配中大粒径颗粒的含量。现阶段,微表处用集料筛孔尺寸如表1-2所示。
表1-2 集料筛孔尺寸表
筛孔尺寸(mm) | 19 | 16 | 13.2 | 9.5 | 4.75 | 2.36 | 1.18 | 0.6 | 0.3 | 0.15 | 0.075 |
相邻筛孔差值 | 3 | 2.8 | 3.7 | 4.75 | 2.39 | 1.18 | 0.58 | 0.3 | 0.15 | 0.075 | — |
比较表1-2中相邻筛孔尺寸差值,4.75mm~9.5mm间的间隔最大,达到了4.75mm,而其他相邻筛孔之间的间隔不超过4mm,这样不方便精确控制粗集料级配。微表处混合料用集料最大粒径一般为13.2mm,2.36mm以上粗集料是构成混合料骨架结构的关键,且4.75mm~9.5mm将占到粗集料部分的一半左右。因此,有必要研究4.75mm~9.5mm之间集料级配的变化对混合料骨架构成的影响。
4.75mm和9.5mm的平均值为7.13mm,但为了便于制做,最后加工成尺寸为7mm的筛子。在不变4.75mm通过率但改变7mm通过率的条件下,进行相关试验评定骨架特性,以分析对微表处混合料所用矿料增加7mm筛孔的必要性。试验选取常用的MS-3型级配中值,增加7mm筛孔,变化其通过率,使得4.75mm~7mm筛孔与7mm~9.5mm筛孔间集料的质量比分别为1:3、1:1、3:1,各筛孔的通过率如表1-3所示,并对表1-3所示级配的混合料进行马歇尔试验,试验结果如表1-4所示。
表1-3 增加7mm筛孔后集料级配方案
表1-4 增加7mm筛孔后混合料马歇尔试验结果
级配类型 | 密度(g/cm3) | VV(%) | VMA(%) | VFA(%) | 稳定度(kN) |
1 | 2.340 | 4.10 | 17.74 | 78.89 | 1.52 |
2 | 2.350 | 3.67 | 17.36 | 78.85 | 1.76 |
3 | 2.347 | 3.81 | 17.50 | 76.23 | 1.27 |
表1-4表明,当4.75mm~7mm与7mm~9.5mm间集料的质量比为1:1时,混合料空隙率VV、矿料间隙率VMA最小,稳定度最大。综合考虑各方面因素,在4.75mm~9.5mm之间增加7mm的筛孔以控制集料级配是完全必要的,并应根据实际情况,确定合适的7mm筛孔通过率。
本实例中所用的级配即为增加了7mm筛孔的MS-3型微表处矿料级配中值,则矿料级配取值范围如表1-5所示,其级配曲线如图2所示。
表1-5 增加7mm筛孔的MS-3型微表处级配范围要求
筛孔尺寸(mm) | 9.5 | 7 | 4.75 | 2.36 | 1.18 | 0.6 | 0.3 | 0.15 | 0.075 |
通过率(%) | 100 | 100-80 | 70-90 | 45-70 | 28-50 | 19-34 | 12-25 | 7-18 | 5-15 |
级配中值 | 100 | 90 | 80 | 57.5 | 39 | 26.5 | 18.5 | 12.5 | 10 |
1.3试验组数的确定
方案设计时,主要考虑矿料级配的四个关键筛孔:7mm、4.75mm、2.36mm和0.075mm,关键筛孔的级配以其中值为基础在级配范围内上下波动,矿料级配中各筛孔通过率不应超过表1-6规定的允许波动范围。不同矿料级配方案如表1-7所示。
表1-6 微表处矿料级配
表1-7 9种级配各个筛孔的通过率
1.4不同级配堆积密度试验
按照《公路工程集料试验规程》JTG E42—2005进行堆积密度试验,测得9种级配矿料的堆积密度,如表1-8所示。
表1-8 MS-3型微表处9种级配堆积密度数据表
处理号 | 7mm | 4.75mm | 2.36mm | 0.075mm | ρ(t/m3) |
1 | 86 | 72 | 47.5 | 6 | 2.049 |
2 | 86 | 76 | 52.5 | 8 | 2.025 |
3 | 86 | 84 | 62.5 | 12 | 2.010 |
4 | 94 | 72 | 52.5 | 12 | 2.060 |
5 | 94 | 76 | 62.5 | 6 | 2.031 |
6 | 94 | 84 | 47.5 | 8 | 2.056 |
7 | 98 | 72 | 62.5 | 8 | 2.041 |
8 | 98 | 76 | 47.5 | 12 | 2.075 |
9 | 98 | 84 | 52.5 | 6 | 2.035 |
1.5堆积密度试验数据分析
如图3所示,九种试验方案中,第8级配方案即7mm通过量为98、4.75mm通过量为72、2.36mm通过量为47.5、0.075mm通过量为12时,堆积密度最大。所以选用第8级配方案作为最佳矿料级配。
2、根据以往的经验初选乳化沥青、填料、水和外加剂用量,根据施工性能试验,检验乳化沥青与石料的配伍性,并结合微表处混合料的技术要求,提出微表处混合料的初步配方。
2.1改性乳化沥青的原材料选定
本实例所选用的基质沥青为盘锦A级90号沥青,乳化剂为河南漯河天龙化工有限公司生产的CMK-20型慢裂快凝阳离子乳化剂,改性剂为河南漯河天龙化工有限公司生产的SBR胶乳,PH调节剂为盐酸。
选用乳化剂掺加量2.0%,改性剂掺加量3.5%,并以此配方制作改性乳化沥青,其检测结果如表2-1所示。
表2-1 微表处所用的改性乳化沥青检测结果
2.2改性乳化沥青与石料的配伍性检验
2.2.1集料
本实例中没有用到添加剂,用少量的P.O 42.5水泥作为填料,选用宁夏银川当地的套门沟碎石料场石灰岩和泉眼山砂岩碎石料场的砂岩作为集料的选择。石灰石粗细集料检测结果如表2-2所示,泉眼山砂岩试验结果见表2-3。
表2-2 石灰石粗细集料检测结果
表2-3 砂岩粗细集料检测结果
2.2.2配伍性检验方案
集料原材料是0-3mm、3mm-5mm、5mm-10mm的石灰岩和砂岩。由于石灰岩的压碎值比较大,所以最好粗集料用砂岩,细集料用石灰岩,进而选取以下四种方案做对比试验。分别采用四种方案中的集料进行微表处混合料的施工性能试验,以检验集料与改性乳化沥青的配伍性。
表2-4 集料交替使用方案
2.2.3拌合试验结果与分析
通过拌和试验确定可拌和时间以及定性地判断稀浆混合料成型后的配伍性和油石比大小。采用上表合成矿料的级配,根据以往的经验和实际施工条件,初拟改性乳化沥青、水和添加剂的用量,进行拌和试验,拌和试验结果如下表。
方案一、二、三的拌和试验如表2-4~表2-6所示,方案四无可拌和时间。
表2-4 方案一拌和试验
表2-5 方案二拌和试验
表2-6 方案三拌和试验
由表可知,稀浆混合料可拌和时间、浆状、稠度均满足微表处罩面施工要求,但在施工中,需根据温度、湿度等实际情况进行适当调整。
2.2.4破乳时间试验结果与分析
方案一、二、三的破乳时间试验如表2-7~表2-9所示。
表2-7 方案一破乳时间试验
表2-8 方案二破乳时间试验
表2-9 方案三破乳时间试验
2.2.5粘聚力试验结果与分析
为了确定稀浆混合料施工后的初凝时间和开放交通时间,需要进行粘聚力试验。方案一、二、三的粘聚力试验结果如表2-10~表2-12。
表2-10 方案一粘聚力试验
表2-11 方案二粘聚力试验
表2-12 方案三粘聚力试验
有上述试验结果,知方案一中集料与改性乳化沥青的配伍性和施工性能最好,所以以下微表处混合料试验研究时均采用方案一(粗细集料全部采用石灰石)中的集料。
2.3初步拟定微表处混合料的配方
微表处混合料施工性能主要体现在拌和时间、试件的稀浆状态和成型速度等方面。微表处混合料必须能够快速地固化,使路面有足够的早期强度,可给很快地开放交通,所以研究混合料的拌和试验、破乳试验及粘聚力试验,其技术性能要求如表2-13所示。
表2-13 微表处技术指标
根据当地气候条件及以往经验,选取四个油石比进行拌和试验,拌和试验的数据结果如表2-14所示,破乳时间试验数据结果如表2-15所示,粘聚力试验数据结果如表2-16所示。
表2-14 拌和试验结果
表2-15 破乳时间试验
表2-16 粘聚力试验
根据上表试验结果,本本实例初步拟定微表处混合料的配方为集料:水泥:水=100:1:7。
3、通过初期性能试验,确定微表处混合料的最佳油石比。
选择5.5%、6.0%、6.5%、7.0%四个油石比制作试件来检测微表处混合料的性能。对4个不同油石比的微表处混合料做湿轮磨耗试验和负荷车轮粘砂试验,其试验结果数据如表3-1所示。
表3-1 湿轮磨耗试验和负荷车轮粘砂试验结果数据表
油石比(%) | 湿轮磨耗值(1h)(g/m2) | 粘附砂量(g/m2) |
5.5 | 318 | 71 |
6.0 | 200 | 153 |
6.5 | 191 | 177 |
7.0 | 121 | 212 |
根据《微表处和稀浆封层技术指南》中单层微表处油石比范围为6.0%~8.5%,以及湿轮磨耗限值1h不大于540g/m2和负荷轮限值不大于450g/m2的要求,由表3-1看出,采用5.5%~7.0%油石比的试验结果都符合我国《微表处和稀浆封层技术指南》的技术指标,油石比有较宽的可选范围。在这可选范围内选择合适的施工油石比就要依据经验和实际情况,考虑气候、交通及使用的车道等因素。不能为了追求好的抗磨耗性能而忽略了路面泛油的可能。此外,从经济性方面考虑,采用过高的沥青用量也是不合理的。经过综合分析认为,当油石比为6.3%时,MS-3型微表处混合料的性能,也符合该微表处罩面处治工程的要求,综合原路面状况、当地气候及交通因素,确定微表处混合料最佳油石比为6.3%。
微表处混合料物理和力学指标检验。
按照MS-3型微表处混合料的配方为集料:水泥:水=100:1:7,目标配合比最佳油石比为6.3%,以及步骤2中的9种不同的级配矿料制成9种不同配合比的MS-3型微表处沥青混合料。
本实例采用轮辗法成型沥青混合料试件,并且采用分二层来成型试件,待第一层破乳后再成型第二层的方法,然后在成型的车辙板上钻取芯样,测芯样的物理指标。二次成型车辙板试件的具体方法为:首先用轮碾法制作稀浆混合料试件,轮碾法适用于长300mm×宽300mm×厚50mm板块状试件的成型。按照二次成型车辙板的方法成型车辙板,首先在试模中铺一张裁好的普通纸,使试模的底面及侧面均被纸隔离;将拌和好的稀浆混合料用小铲沿着试模按顺序先填补四个角,再装入试模的中间部分,中部装入的料要略多于四周的,将试件放置1h后在车辙试样成型机上碾压12个往返;将试模内第一次成型好的表面打毛,再按上述方法将新拌和好的稀浆混合料装入试模中进行第二次成型,将试件放置1h后碾压12个往返。压实成型后,将盛有压实试件的试模,在60℃的烘箱中烘干,不少于48h,然后将试模冷却至室温时脱模。
根据《公路工程沥青及沥青混合料实验规程》(JTG E20-2011)对9种不同配合比的MS-3微表处沥青混合料进行马歇尔试验,测定微表处混合料试件的空隙率、毛体积密度、稳定度及流值的大小,其试验结果如表4-1所示。各个级配组合的微表处混合料试件的空隙率、毛体积密度、稳定度及流值的大小关系如图4-1~4-4所示。
表4-1 各个级配组合的微表处混合料的马歇尔试验结果
处理号 | 空隙率(%) | 毛体积密度(g/m3) | 稳定度(kN) | 流值(mm) |
1 | 4.06 | 2.341 | 1.06 | 2.80 |
2 | 4.39 | 2.333 | 1.64 | 3.92 |
3 | 4.22 | 2.337 | 1.71 | 3.36 |
4 | 5.20 | 2.313 | 1.55 | 3.68 |
5 | 4.67 | 2.326 | 1.76 | 4.10 |
6 | 3.65 | 2.351 | 1.28 | 3.72 |
7 | 5.37 | 2.309 | 1.95 | 5.73 |
8 | 3.07 | 2.365 | 2.02 | 5.16 |
9 | 4.10 | 2.340 | 1.47 | 3.84 |
由图4-1~4-4可以得知,9种不同级配组合中的8号微表处混合料试件的空隙率最小,毛体积密度最大,稳定度最大。空隙率的大小反映了材料的颗粒之间相互填充的紧密程度,空隙率越小,说明颗粒大小搭配的越合理,用其配置的混合料越密实;毛体积密度是一个间接反映混合料致密程度的参数,也是混合料体积指标计算的一个重要参数;稳定度越大,说明混合料的高温稳定性越好。
微表处混合料路用性能检验。
根据《公路工程沥青及沥青混合料实验规程》(JTG E20-2011)和《微表处和稀浆封层技术指南》对步骤4中提到的9种不同级配组合的MS-3型微表处沥青混合料进行车辙试验、渗水试验、摩擦摆值试验,测定微表处混合料的动稳定度、渗水系数、摆值,其试验结果分别如表5-1和图5-1~5-3所示。在路用性能检验试验中,所用到的沥青混合料试件均采用上述二次成型车辙板方法成型的沥青混合料试件。
表5-1 微表处混合料的后期性能试验结果
由车辙试验结果、渗水试验结果、摆值仪测定摩擦系数试验结果可以看出,9种不同级配组合的MS-3型微表处沥青混合料中8号的动稳定度最大,说明它的高温抗车辙能力强;9种不同级配组合的MS-3型微表处沥青混合料中8号的摆值最大,说明它的抗滑性能好;9种不同级配组合的MS-3型微表处沥青混合料中8号的渗水系数最小,说明它的渗水性能好。
6、确定微表处混合料施工配合比。
MS-3型微表处混合料的配方为集料:水泥:水=100:1:7;
目标配合比最佳油石比为6.3%;
最佳矿料级配如表6-1所示。
表6-1 最佳矿料级配
Claims (10)
1.一种微表处混合料配合比的优化设计方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)按照“堆积密度越大越密实”的原则确定矿料级配,同时在矿料级配中增加7mm筛孔;
2)初选乳化沥青、填料、水和外加剂用量,根据施工性能试验,检验乳化沥青与石料的配伍性,并结合微表处混合料的技术要求,提出稀浆混合料的初步配方;
3)通过初期性能试验,确定微表处混合料的最佳油石比;
4)检验微表处混合料物理和力学指标;
5)检验微表处混合料路用性能;
6)确定微表处混合料施工配合比。
2.根据权利要求1所述的微表处混合料配合比的优化设计方法,其特征在于:所述步骤1)中,确定最佳矿料级配以及在矿料级配中增加7mm筛孔的具体方法如下:
1.1)根据微表处矿料级配范围,找出相邻筛孔尺寸差值间隔最大的两个筛孔,分别为筛孔尺寸为4.75mm以及筛孔尺寸为9.5mm的两个筛孔;
1.2)增加一个筛孔尺寸为7mm的筛孔,在不改变筛孔尺寸为4.75mm的筛孔的通过率但改变筛孔尺寸为7mm的筛孔通过率的条件下测试其骨架特性;然后对混合料进行马歇尔试验,确定增加的这个筛孔的通过率;
1.3)通过正交试验选出四个关键筛孔,这四个关键筛孔的尺寸分别为:7mm、4.75mm、2.36mm和0.075mm;
1.4)对不同级配进行堆积密度试验;
1.5)选择堆积密度最大的级配方案作为最佳矿料级配。
3.根据权利要求1所述的微表处混合料配合比的优化设计方法,其特征在于:所述步骤2)中的施工性能试验为拌和试验、破乳时间试验、粘聚力试验。
4.根据权利要求1或2所述的微表处混合料配合比的优化设计方法,其特征在于:所述步骤2)中提出稀浆混合料的初步配方的方法具体如下:
根据当地气候条件及以往经验,选取3~5个油石比进行拌和试验,根据拌和试验的数据、破乳时间试验数据以及粘聚力试验数据初步拟定微表处混合料的配方。
5.根据权利要求1所述的微表处混合料配合比的优化设计方法,其特征在于:所述步骤3)中,确定微表处混合料的最佳油石比的具体方法如下:
对3~5个不同油石比的微表处混合料做湿轮磨耗试验和负荷车轮粘砂试验,综合原路面状况、当地气候及交通因素,确定微表处混合料最佳油石比。
6.根据权利要求1所述的微表处混合料配合比的优化设计方法,其特征在于:所述步骤4)中的物理和力学指标为空隙率、毛体积密度、稳定度及流值;其中,采用轮辗法成型沥青混合料试件,并且采用分二层来成型试件,待第一层破乳后再成型第二层的方法,然后在成型的车辙板上钻取芯样,测芯样的物理和力学指标。
7.根据权利要求6所述的微表处混合料配合比的优化设计方法,其特征在于:二次成型车辙板试件的具体方法为:
首先用轮碾法制作稀浆混合料试件,轮碾法适用于长300mm×宽300mm×厚50mm板块状试件的成型;按照二次成型车辙板的方法成型车辙板,首先在试模中铺一张裁好的纸,使试模的底面及侧面均被纸隔离;将拌和好的稀浆混合料用小铲沿着试模按顺序先填补四个角,再装入试模的中间部分,中部装入的料要略多于四周的,将试件放置1h后在车辙试样成型机上碾压12个往返;将试模内第一次成型好的表面打毛,再按上述方法将新拌和好的稀浆混合料装入试模中进行第二次成型,将试件放置1h后碾压12个往返;压实成型后,将盛有压实试件的试模,在60℃的烘箱中烘干,不少于48h,然后将试模冷却至室温时脱模。
8.根据权利要求7所述的微表处混合料配合比的优化设计方法,其特征在于:在路用性能检验试验中,所用到的沥青混合料试件均采用二次成型车辙板方法成型的沥青混合料试件。
9.根据权利要求8所述的微表处混合料配合比的优化设计方法,其特征在于:对不同配合比的微表处沥青混合料进行马歇尔试验,测定微表处混合料试件的空隙率、毛体积密度、稳定度及流值的大小。
10.根据权利要求1或8所述的微表处混合料配合比的优化设计方法,其特征在于:所述步骤5)中的路用性能试验为车辙试验、渗水试验、摩擦摆值试验;对不同级配组合的微表处沥青混合料进行车辙试验、渗水试验以及摩擦摆值试验,分别测定微表处混合料的动稳定度、渗水系数以及摆值。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310426166.5A CN103485255B (zh) | 2013-09-17 | 2013-09-17 | 一种微表处混合料配合比的优化设计方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310426166.5A CN103485255B (zh) | 2013-09-17 | 2013-09-17 | 一种微表处混合料配合比的优化设计方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103485255A CN103485255A (zh) | 2014-01-01 |
CN103485255B true CN103485255B (zh) | 2015-07-29 |
Family
ID=49825811
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310426166.5A Expired - Fee Related CN103485255B (zh) | 2013-09-17 | 2013-09-17 | 一种微表处混合料配合比的优化设计方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103485255B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107037199B (zh) * | 2017-05-09 | 2019-08-20 | 武汉科技大学 | 基于灰关联的沥青混合料抗滑性能评价方法 |
CN108611947B (zh) * | 2018-05-04 | 2019-12-03 | 同济大学 | 一种抗车辙性能的微表处混合料沥青含量的设计方法 |
CN108765400A (zh) * | 2018-05-24 | 2018-11-06 | 长安大学 | 一种区分沥青路面芯样断面图像中不同材料的方法 |
CN111910482B (zh) * | 2020-08-21 | 2021-10-08 | 南京林业大学 | 双层多孔沥青路面上下层抗堵塞型配合比设计方法 |
CN115050432A (zh) * | 2022-05-20 | 2022-09-13 | 广西中交建设发展有限公司 | 一种超高性能hupc混凝土配合比精准设计方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5943234A (en) * | 1996-12-13 | 1999-08-24 | Atser Systems, Inc. | Paving mixture design system |
CN101318794B (zh) * | 2008-07-16 | 2011-01-26 | 兰州交通大学 | 一种基于矿料分形分布特征的沥青混合料配合比设计方法 |
KR20120108248A (ko) * | 2011-03-23 | 2012-10-05 | 곽미금 | 차열성 아스팔트 포장구조물 및 그 시공방법 |
CN103122603B (zh) * | 2013-02-06 | 2015-09-02 | 长安大学 | Atb-30沥青混合料的设计方法 |
-
2013
- 2013-09-17 CN CN201310426166.5A patent/CN103485255B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103485255A (zh) | 2014-01-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102503244B (zh) | 骨架嵌挤型粗粒式高模量沥青混凝土组成及其确定方法 | |
CN103524061B (zh) | 一种微表处混合料矿料级配的优化设计方法 | |
CN101748677B (zh) | 冷再生乳化沥青混合料及其用于路面改建的方法 | |
CN103485255B (zh) | 一种微表处混合料配合比的优化设计方法 | |
Ghuzlan et al. | Rutting performance of asphalt mixtures with gradations designed using Bailey and conventional Superpave methods | |
CN102296524B (zh) | 钢桥及其铺装形成方法 | |
CN102863182B (zh) | 预防性养护用橡胶沥青超薄磨耗层混合料 | |
CN104402316A (zh) | 一种乳化沥青冷再生混合料的配合比设计方法 | |
Goh et al. | Laboratory evaluation and pavement design for warm mix asphalt | |
CN103526664B (zh) | 一种适用于重载交通路面的沥青混合料配合比的确定方法 | |
CN113024161B (zh) | 一种厂拌热再生沥青混合料的配合比设计方法 | |
CN107698199A (zh) | 一种基于旧路面铣刨料的高模量沥青混合料及其制备方法 | |
CN102995514A (zh) | 高性能沥青路面沥青混合料在寒区的施工方法 | |
CN104609774A (zh) | 基于沥青膜厚度的橡胶沥青密级配混合料设计方法 | |
CN114093439A (zh) | 一种高比例rap的厂拌热再生沥青混合料的设计方法 | |
CN112765782A (zh) | 高性能超薄沥青磨耗层的设计方法 | |
Shukla et al. | Design and evaluation of mechanical properties of cement grouted bituminous mixes (CGBM) | |
CN108164209A (zh) | 一种复合型降噪微表处 | |
CN101736675A (zh) | 破损路面冷再生上基层成型方法及冷再生材料组合结构 | |
CN105865871A (zh) | 一种沥青混合料标准试件模拟施工态碾压成型方法及设备 | |
West et al. | Laboratory refinement and field validation of 4.75 mm Superpave designed asphalt mixtures | |
CN109020338B (zh) | 一种水泥稳定类铁尾矿砂基层材料设计方法 | |
CN108996932B (zh) | 一种沥青路面回收料的厂拌热再生级配设计方法 | |
CN103265227A (zh) | 抗裂磨耗层沥青混合料及其制备方法 | |
Kowalski et al. | Identification of laboratory technique to optimize Superpave HMA surface friction characteristics |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150729 Termination date: 20200917 |