畢業(yè)論文-定魏工程ac-16i型瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)(已修改)
2025-06-20 00:23 本頁面
【正文】 1 定魏工程 AC16I 型瀝青混合料 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì) 一 、引言 （一） 問題的提出及研究意義 隨著我國的國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，不管是高速還是普通公路對瀝青混合料的要求都有很大的提高，所以對瀝青混合料性能如何滿足路面使用性能等都有很大的研究價(jià)值。瀝青混合料路面作為一種路面結(jié)構(gòu)形式，以其行車舒適、噪聲低、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于公路建設(shè)中。但是國內(nèi)的瀝青路面普遍存在工程的耐久性和早期損壞兩大突出問題。造成這種情況有各個(gè)方面的原因，其中很重要的一個(gè)原因就是瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)不合理。 而作為面層，它是為行車提供安全、經(jīng)濟(jì)、舒適的服務(wù)，并直接承受汽車荷載作用和自然因素的影響，因此在瀝青面層施工中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)是搞好混合料的組成設(shè)計(jì)，要綜合考慮其高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、耐久性、抗滑性、抗疲勞性、及施工的難易程度等問題。具體表現(xiàn)如下： （ 1）強(qiáng)度高，瀝青混合料在路面中，直接承受車輛荷載的作用，因此 應(yīng)具有一定力學(xué)強(qiáng)度； （ 2）高溫穩(wěn)定性好，瀝青混合料是種典型的流變材料，它的強(qiáng)度和勁度模 量隨溫度的升高的降低，所以在夏季高溫時(shí)，在重交通重復(fù)作用下，由于交通的渠化，在輪跡帶逐漸形成變形下凹、兩 側(cè)鼓起的所謂“車轍”，這是現(xiàn)代高等級瀝青路面最常見的病害； （ 3）低溫抗裂性好，瀝青混合料不僅應(yīng)具備高溫穩(wěn)定性，同時(shí)還要具有低溫抗裂性，以保證路面在冬季低溫時(shí)不產(chǎn)生裂縫； （ 4）耐久性好，瀝青混合料在路面中，長期承受自然因素的作用，為保證路面具有較長的使用年限，必須具有較好的耐久性； （ 5）抗滑性好， 即應(yīng)具有良好的微觀粗糙度和宏觀粗糙度，以保證在路面潮濕時(shí)，車輛能高速安全行駛，并且在外界因素的作用下其抗滑能力不致很快降低； （ 6）施工和易性好，要保證室內(nèi)配料在現(xiàn)場施工條件下順利的實(shí)現(xiàn)，瀝青混合料除了應(yīng)具備前 述的技術(shù)要求外，還應(yīng)具備施工和易性。 [1] 瀝青混合料是由適當(dāng)比例的粗集料、細(xì)集料及填料組成的符合規(guī)定級配礦料與石油瀝青加溫拌和而成的 ,其具有良好密實(shí)結(jié)構(gòu) ,強(qiáng)度穩(wěn)定性主要取決于混合料的粘聚力和內(nèi)摩 2 阻力 ,瀝青混凝土路面的瀝青混合料按標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)后的剩余空隙可分為兩種 ,一種為剩余空隙率為 3%~6%,為 I 型密實(shí)式瀝青混凝土混合料 ,另一種剩余空隙率為 4%~10%,為Ⅱ型半密實(shí)式瀝青混凝土混合料。當(dāng)空隙率較大時(shí) ,雨水容易滲入 ,使粘結(jié)力降低導(dǎo)致瀝青礦料表面剝落 ,促進(jìn)老化 ,縮短壽命 ,但因其細(xì)集料含量較少時(shí) ,可以增加高溫抗變形 能力 ,熱溫性較好；當(dāng)其空隙率較小時(shí) ,雨水不易滲入 ,瀝青路面具有較高的耐久性 ,使用年限較長。 [2] 瀝青混合料通常有以下三種結(jié)構(gòu)：懸?。軐?shí)結(jié)構(gòu)、骨架－空隙結(jié)構(gòu)、骨架－密實(shí)結(jié)構(gòu)。骨架密實(shí)型瀝青混合料由于不僅具有較高的粘聚力，而且有較高的摩阻角，所以從理論上認(rèn)為該種結(jié)構(gòu)類型的瀝青混合料具有最優(yōu)的力學(xué)性能，而 SMA 混合料便是典型的骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)，但是由于它的造價(jià)過高，未能在路面施工上普遍應(yīng)用。 AC 結(jié)構(gòu)的瀝青混凝土為我國最常用的瀝青砼類型，我國 90%的瀝青路面為 AC 結(jié)構(gòu)的瀝青混凝土。 AC 結(jié)構(gòu)的瀝青砼為連續(xù)密級配的， 其中 以上的粗集料一般占 30%~50%比起 SMA的 70~80%少的多，而細(xì)集料比 SMA多很多。瀝青用量比 SMA 的少。結(jié)構(gòu)為懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)，粗集料在混合料中呈懸浮狀態(tài)，易離析，施工時(shí)易于壓實(shí)， ACI 型 也屬于此結(jié)構(gòu) ,具有 是密水性好 的優(yōu)點(diǎn)。而且 AC 瀝青混凝土的施工工藝和技術(shù)在我國經(jīng)過多年的應(yīng)用已經(jīng)十分成熟并形成了嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范。 AC瀝青混凝土路面造價(jià)較低施工工藝簡單對設(shè)備和機(jī)械要求不高，施工工藝和技術(shù)成熟完善。但是該結(jié)構(gòu)高溫穩(wěn)定性欠佳，在高溫，重載交通，渠化交通的作用下路面出現(xiàn)車轍的幾率較大，水穩(wěn)定性 等方面較差，比較容易損壞。 [3] 鑒于我國還處于社會主義初級階段，人民的生活水平與日俱增，我國的人均擁車數(shù)量也在不斷上升，社會對道路的也有更高的路用要求，所以，如何做好瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)，特別是對集料組成設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的改進(jìn)，從而使連續(xù)級配 AC 類混合料也具備較強(qiáng)的骨架密實(shí)特性，使瀝青混合料的抗車轍、抗滑、抗?jié)B等性能得到兼顧，避免早期損壞的發(fā)生，對人民的財(cái)產(chǎn)安全，更重要的對我國今后的道路發(fā)展是相當(dāng)?shù)闹匾? （二） 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 瀝青路面在現(xiàn)代公路國內(nèi)外交通中的地位日益突出，成為當(dāng)前應(yīng)用最廣泛、使用里程最長 的高級路面形式 ,它是用瀝青材料作為結(jié)合料和不同組成的礦質(zhì)集料（即瀝青混合料）鋪筑面層的路面的總稱，具有強(qiáng)度高、行車平穩(wěn)、無揚(yáng)塵、無振動和噪音小等優(yōu)點(diǎn)，適合用于各種交通量的道路。瀝青混合料是瀝青混凝土和瀝青碎石混合料的總稱。目前瀝青混合料的種類繁多，按結(jié)合料分類分為石油瀝青和煤瀝青混合料；按礦料級配類型分為連續(xù)級配和間斷級配瀝青混合料；按最大粒徑分類可分為粗粒式、中粒式、細(xì)粒式和砂粒式瀝青混合料；按瀝青混合料拌制和攤鋪溫度分為熱拌熱鋪和常溫瀝青混合料，最常用的是熱 3 拌瀝青混合料，它是經(jīng)人工組配的礦質(zhì)混合料與粘滯 瀝青在專門設(shè)備中加熱拌和而成，用保溫運(yùn)輸工具運(yùn)送到施工現(xiàn)場，并在熱態(tài)下進(jìn)行攤鋪壓實(shí)的混合料。熱拌瀝青混合料是瀝青混合料中最典型的品種，其他各種瀝青混合料均為由其發(fā)展而來的亞種。 隨著當(dāng)前經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，帶來的交通量迅速增長，車輛軸載也是顯著增加，局部地區(qū)超載現(xiàn)象依然不斷，給瀝青路面帶來了嚴(yán)重的早期質(zhì)量破壞 ,主要體現(xiàn)兩個(gè)方面一個(gè)是裂縫，另一個(gè)是車轍。因此， 這給瀝青路面的使用品質(zhì)提出了愈來愈高的要求 ，如何做好瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)成為擺在國內(nèi)外技術(shù)人員面前亟待解決的一項(xiàng)重要課題。 （三）主要內(nèi)容及研究思路 瀝 青混合料馬歇爾目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)分為礦料配合比設(shè)計(jì)和瀝青最佳用量確定兩部分，第一步，根據(jù)道路等級、路面類型、所處的結(jié)構(gòu)層位和規(guī)范確定瀝青混合料的類型和礦料的級配類型，然后進(jìn)行現(xiàn)場取樣對粗集料、細(xì)集料和礦粉進(jìn)行篩析試驗(yàn)并分別繪出各組成材料的篩分曲線，同時(shí)測定各組成部分的相對密度，最后根據(jù)篩分試驗(yàn)資料計(jì)算和調(diào)整礦料配合比； 第二步，為了確定瀝青混合料的最佳瀝青用量，先制作五個(gè)或五個(gè)以上試樣，對它們測定物理指標(biāo)：毛體積密度、理論最大密度、空隙率、瀝青體積百分比、礦料百分率、礦料間隙率瀝青飽和度 ,然后測定力學(xué)指標(biāo)：穩(wěn)定 度、流值和馬歇爾模數(shù)。最后對馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，進(jìn)行水穩(wěn)定性和抗車轍能力檢驗(yàn)。 根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果，若達(dá)不到相關(guān)規(guī)定則另選材料、調(diào)整級配或采取其他措施重做試驗(yàn)，直到符合要求，確定出較理想的
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