[最新]論文 范文【 精品】淺談瀝青混合料配合比的設(shè)計(jì)

1、淺談瀝青混合料配合比的設(shè)計(jì)淺談瀝青混合料配合比的設(shè)計(jì) 【摘要】通過(guò)多年的公路建設(shè)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)瀝青路面普遍存在耐久性和早期損壞兩大突出問(wèn)題。造成這種情況有設(shè)計(jì)方面的原因、施工方面的原因，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。本文就試驗(yàn)室進(jìn)行室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)時(shí)，如何規(guī)范操作和進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，減小試驗(yàn)數(shù)據(jù)的變異性，優(yōu)化瀝青混合料配合比組成設(shè)計(jì) 【關(guān)鍵詞】公路路面 ； 瀝青 ； 混合料；配合比 ；設(shè)計(jì) 中圖分類號(hào)：tu97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a 文章編號(hào)： 前 言 熱拌瀝青混合料（以下簡(jiǎn)稱瀝青混合料）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，尤其是高等

2、級(jí)公路建設(shè)。但是通過(guò)多年的建設(shè)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)瀝青路面普遍存在耐久性和早期損壞兩大突出問(wèn)題。造成這種情況有設(shè)計(jì)方面的原因、施工方面的原因，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。熱拌瀝青混合料配合比組成設(shè)計(jì)是否合理，直接影響了瀝青混凝土路面的路用性能。本文就試驗(yàn)室進(jìn)行室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)時(shí)，如何規(guī)范操作和進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，減小試驗(yàn)數(shù)據(jù)的變異性，以及優(yōu)化瀝青混合料配合比組成設(shè)計(jì)應(yīng)注意的事項(xiàng)，淺談個(gè)人看法。 1 存在問(wèn)題 1.1 原材料的質(zhì)量和取樣 原材料的質(zhì)量對(duì)于路面質(zhì)量及使用壽命具有決定性作用，主要技術(shù)指標(biāo)包括礦料的級(jí)配、顆粒形狀、堅(jiān)固性、粘附性等級(jí)以及瀝青和填料的質(zhì)量等。其中對(duì)設(shè)計(jì)瀝青混合料影

3、響最大的是礦料加工的分檔和級(jí)配，材料分檔和級(jí)配的好壞決定了礦質(zhì)混合料合成級(jí)配好壞。目前，市場(chǎng)上供應(yīng)的建筑用礦料針片狀含量高、含泥量大，級(jí)配和材料均勻性差，采用這樣的礦料生產(chǎn)的瀝青混合料產(chǎn)品質(zhì)量不夠穩(wěn)定。因此在原材料選擇上控制礦料的質(zhì)量就尤為重要。 原材料的取樣正確與否決定了是否能夠真實(shí)地反映原材料的質(zhì)量。但在實(shí)際操作中，經(jīng)常出現(xiàn)試驗(yàn)人員任意在料堆上鏟取試樣或隨意稱取不等數(shù)量的試樣進(jìn)行試驗(yàn)，這種極不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮鞣椒ㄊ蛊叫性囼?yàn)誤差增大，并導(dǎo)致試驗(yàn)采集的數(shù)據(jù)沒(méi)有代表性。 1.2 礦質(zhì)混合料設(shè)計(jì) 礦料的合成比例決定了礦質(zhì)混合料的合成級(jí)配。規(guī)范要求普通瀝青混合料礦料設(shè)計(jì)合成級(jí)配應(yīng)包括0.075mm、2.3

4、6mm、4.75mm篩孔在內(nèi)的較多篩孔通過(guò)量接近設(shè)計(jì)級(jí)配范圍的中限。通常設(shè)計(jì)礦質(zhì)混合料時(shí)應(yīng)使級(jí)配曲線平順、圓滑，避免過(guò)多的犬牙交錯(cuò)。目前，在實(shí)例設(shè)計(jì)過(guò)程中，試驗(yàn)單位多采用傳統(tǒng)的圖解法初算、再進(jìn)行電腦試算調(diào)整或直接用人機(jī)對(duì)話的計(jì)算方法，都很大程度上取決于試驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)、熟練程度。實(shí)例中不乏礦質(zhì)混合料設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)當(dāng)?shù)氐缆方煌ōh(huán)境、氣候條件等因素重視不夠，未針對(duì)瀝青路面不同層位功能需要相應(yīng)調(diào)整礦料配合比設(shè)計(jì)，有的試驗(yàn)單位片面追求合成級(jí)配接近級(jí)配中值，忽視了交通流量、氣候因素影響，使得建成公路通車后不久就出現(xiàn)了早期損壞。 1.3 瀝青試樣的制備 瀝青試樣經(jīng)加熱處理后會(huì)引起瀝青老化。試驗(yàn)人員在操作時(shí)，往往將

5、瀝青試樣直接放在電爐或明火上加熱，或者利用冷卻后的試樣反復(fù)加熱并超過(guò)2次，致使瀝青混合料性能發(fā)生變化。 1.4 試驗(yàn)條件及試驗(yàn)操作精確度 jtg e42-2005集料試驗(yàn)規(guī)程中提出對(duì)瀝青混合料所用礦料級(jí)配采用水洗法確定，這是因?yàn)椴捎酶珊Y法，往往會(huì)因?yàn)樾∮?.075mm的成分粘附在礦料上篩不下去，而不能真實(shí)反映礦料的級(jí)配，從而影響礦粉的添加數(shù)量。尤其當(dāng)某些礦料含石粉較多時(shí)，對(duì)礦料摻配比例的影響非常明顯，由于在細(xì)集料中小于0.075mm的成分包括粘土、塵屑和石粉等，用水洗法無(wú)法區(qū)別開來(lái)，因此對(duì)細(xì)集料還應(yīng)進(jìn)行砂當(dāng)量試驗(yàn)，以真實(shí)評(píng)價(jià)細(xì)集料的潔凈程度。 試驗(yàn)操作中，馬歇爾試驗(yàn)是極其重要的一方面，包括馬歇

6、爾試件的拌制、成型，各種物理力學(xué)指標(biāo)的測(cè)試及數(shù)據(jù)的處理。 1.4.1 馬歇爾試件的制作以前存在人工炒拌，一組試件集中拌和的作法，容易導(dǎo)致瀝青局部過(guò)熱老化，瀝青混合料拌和不均勻等情況，因此，實(shí)際操作時(shí)，試驗(yàn)人員應(yīng)遵照試驗(yàn)規(guī)程按分計(jì)篩余單個(gè)配料，并使用小型瀝青混合料拌和機(jī)和烘箱制備試樣，一次拌制一個(gè)試件。 1.4.2 試驗(yàn)表明，瀝青混合料溫度或模具預(yù)熱溫度達(dá)不到規(guī)定擊實(shí)溫度時(shí)將影響試件的密度和空隙率，而試件尚未冷卻就脫模，容易使試件受到損傷。 1.4.3 馬歇爾試件成型高度對(duì)瀝青混合料馬歇爾性能測(cè)定有較大的影響，因此，每個(gè)試件擊實(shí)結(jié)束后應(yīng)用游標(biāo)卡尺測(cè)量試件的高度，并據(jù)此調(diào)整試件擊實(shí)需要的數(shù)量，如測(cè)

7、定高度不符合63.51.3mm的試件應(yīng)予以廢棄，以減小試驗(yàn)數(shù)據(jù)的變異性。 1.4.4 成型試件密度的測(cè)試應(yīng)針對(duì)不同性質(zhì)的瀝青混合料采用不同的測(cè)試方法。規(guī)范要求對(duì)吸水率不大于2%的瀝青混合料采用表干法測(cè)定其毛體積相對(duì)密度，對(duì)幾乎不吸水的密實(shí)型瀝青混合料采用水中重法測(cè)定表觀相對(duì)密度，對(duì)吸水率大于2%或空隙率大于10%的瀝青砼或?yàn)r青碎石采用蠟封法測(cè)定其毛體積相對(duì)密度。當(dāng)用計(jì)算法計(jì)算瀝青混合料最大理論密度時(shí)，粗集料的相對(duì)密度采用其毛體積相對(duì)密度，細(xì)集料采用表觀相對(duì)密度。采用不同方法測(cè)得的馬歇爾試件密度或選用不同礦料比重計(jì)算得出的試件最大理論密度計(jì)算得到的瀝青混合料空隙率結(jié)果是不同的，并因此影響最佳瀝青

8、用量的選定。 1.4.5 試件從恒溫水浴取出后，必須在規(guī)定的時(shí)間（30秒）內(nèi)完成。如果超出規(guī)定時(shí)間，試驗(yàn)溫度相差較大，將影響單個(gè)試件的穩(wěn)定度和流值，另一方面也會(huì)造成試件測(cè)定值離散性增大，導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不具備代表性。 1.5 馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和最佳瀝青用量 馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選定范圍直接影響瀝青最佳用量的選定。各試驗(yàn)單位進(jìn)行瀝青混合料設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)本地實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)孔隙率，以滿足不同層位油面的功能要求。最佳瀝青用量的確定應(yīng)結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過(guò)生產(chǎn)配合比驗(yàn)證、拌和樓試拌、試驗(yàn)段鋪筑和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)綜合選定。進(jìn)行瀝青混合料設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)目標(biāo)空隙率選定的填料和瀝青用量直接決定了設(shè)計(jì)瀝青混合料路用性能好壞

9、，對(duì)熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)意義尤為重要。 2 采取措施 2.1 嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量，提高對(duì)原材料質(zhì)量的重視程度。對(duì)各種規(guī)格的碎石備料要從生產(chǎn)源頭把好質(zhì)量關(guān)。必須嚴(yán)格執(zhí)行jtg e42-2005集料試驗(yàn)規(guī)程規(guī)定。對(duì)同批來(lái)料取樣時(shí)，應(yīng)先鏟除堆腳等處無(wú)代表性的部分，再在料堆的頂部、中部和底部幾個(gè)不同部位，取大致相等的若干份組成一組試樣。當(dāng)從皮帶運(yùn)輸機(jī)上取樣時(shí)，應(yīng)在皮帶運(yùn)輸機(jī)的出料處抽取有代表性的試樣，并由若干份組成一組試樣。在貨船上取樣時(shí)，應(yīng)從不同部位和深度抽取大致相等的若干份組成一組試樣。取樣數(shù)量應(yīng)不少于規(guī)范要求，以保證試驗(yàn)取樣有足夠的代表性和表征能力。 2.2 加強(qiáng)試驗(yàn)人員的操作培訓(xùn)，提高試

10、驗(yàn)人員操作水平，嚴(yán)格按試驗(yàn)規(guī)程操作。對(duì)原材料要求進(jìn)行平行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足平行試驗(yàn)精度要求。馬歇爾試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將誤差超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)差的數(shù)據(jù)剔除，盡量減少試驗(yàn)中的偶然誤差。 2.3試驗(yàn)人員必須嚴(yán)格按照規(guī)范操作，對(duì)瀝青試樣不能直接放在電爐或明火上加熱，如利用冷卻后的試樣反復(fù)加熱不能超過(guò)2次，避免瀝青老化使瀝青混合料性能發(fā)生變化 2.4 必須在規(guī)范要求的試驗(yàn)條件下進(jìn)行試驗(yàn)，并確保試驗(yàn)儀器設(shè)備的精度合格，示值誤差在規(guī)定允許范圍內(nèi)。同時(shí)要嚴(yán)格按規(guī)程操作，杜絕隨意操作行為。 2.5 按目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比、配合比設(shè)計(jì)驗(yàn)證三個(gè)步驟進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。如果說(shuō)目標(biāo)配合比是“理論的研究”，那么生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)和拌和樓試拌驗(yàn)證就是實(shí)踐適應(yīng)性的檢驗(yàn)過(guò)程，它為全面推廣施工作好了最后的準(zhǔn)備。 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段的試驗(yàn)過(guò)程基本同目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)一樣，包括原材料的測(cè)試，合成級(jí)配的計(jì)算，馬歇爾試件的制作、測(cè)試及最佳油石比選定等。應(yīng)注意，生產(chǎn)配合比礦料設(shè)計(jì)須結(jié)合拌和樓熱料倉(cāng)分檔和篩孔配置情況綜合考慮，使生產(chǎn)出的混合料既達(dá)到規(guī)范允許的各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又能保障設(shè)備正常生產(chǎn)應(yīng)能提供的供料能力。 在生產(chǎn)配合比驗(yàn)證與試鋪階段，試驗(yàn)人員應(yīng)跟蹤檢測(cè)：目測(cè)現(xiàn)場(chǎng)攤鋪效果，及時(shí)取樣進(jìn)行各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)測(cè)試，并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。