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ATB-25配合比设计过程以及施工质量控制|c35混凝土配合比表

发布时间:2019-07-11 影响了:

  摘要:北方低温季节,半刚性基层往往在过冬期间引起的沥青路面反射裂缝严重,而沥青稳定碎石(ATB)柔性基层具有良好的抑制反射裂缝能力,较好的高温稳定性和低温抗裂性备受广大工程设计人员青睐;笔者结合实体工程,采用传统马歇尔设计方法进行沥青稳定碎石目标配合比设计;借助Superpave级配范围控制点和限制区的理念来控制设计级配,采用骨架接触度来评价及优选级配;试验路铺筑过程中,由于沥青稳定碎石大粒径集料混合料粗料较多细料少容易离析,不易压实等施工困难,故从拌合、运输、摊铺和碾压各环节提出了更严格的要求,来保证施工质量。
  关键词:沥青稳定碎石 配合比设计 施工控制
  1、概述
  在我国北方低温季节,高等级沥青路面建设过程中,半刚性基层由于低温缩裂、湿度等引起的反射裂缝现象严重,有些一级公路路段裂缝间距不足10m,最大程度减少裂缝间距,延长沥青路面使用寿命是目前道路设计者面临的重要难题。沥青稳定碎石具有良好的抑制反射裂缝、较好的高温稳定性和水温性能备受工程设计人员青睐;因此,内蒙某高速路面结构采用半刚性基层和柔性基层复合,作为主要承重结构层;上中下面层混合料采用AC密级配沥青混合料作为主要类型。
  2、目标配合比设计过程
  2.1原材料
  (1)集料。岩性为玄武岩,本次配合比设计中采用鑫悦碎石场生产的集料,0-5mm、5-10mm、10-20mm和20-30mm共四档料。
  (2)沥青。采用进口韩国SK沥青,各项指标均满足规范要求。(3)矿粉。采用碱性石灰岩磨制成的矿粉,各项指标均符合规范。
  2.2级配设计
  (1)设计原则
  ATB-25称沥青稳定碎石混合料,公称粒径较大,粗骨料较多,不同于常规的沥青混凝土;设计空隙率一般为3%-6%之间,不超过8%;设计层次往往位于面层之下,半刚性基层之上,故各项设计指标指标比沥青混凝土较低。
  本项目中ATB-25混合料设计按照骨架密实结构的原则来进行,采用骨架接触度作为级配评价指标,进一步优选矿料级配提供基础。借鉴美国Superpzve级配设计方法,“限制区”和“控制点”的思想,对目标设计级配进行检验并施工中进行级配控制。
  目标设计级配范围直接采用《公路沥青路面施工技术规范》推荐的级配范围作为工程设计级配范围,根据设计级配范围,选择粗、中和细三种级配,分别位于设计级配的上方、中值和下方,见表1。
  表1工程设计级配范围以及级配选择
  1号级配各档料组成比例为:0-5mm:5-10mm:10-20mm:20-30mm:矿粉=31%:8%:18%:41%:2%;
  2号级配各档料组成比例为:0-5mm:5-10mm:10-20mm:20-30mm:矿粉=27%:6%:22%:43%:2%;
  1号级配各档料组成比例为:0-5mm:5-10mm:10-20mm:20-30mm:矿粉=24%:5%:20%:49%:2%
  根据表1配比,按照初试沥青油石比3.6%进行马歇尔试验,试验结果汇总表2。
  表2不同级配初选结果汇总
  (2)级配优选
  借鉴国外已有研究,沥青混合料的矿料级配可以通过粗集料的嵌挤状况来评价;本次配合比设计采用表征粗集料嵌挤状况的物理参数SSC来评价上述级配,认为SSC>80%的混合料嵌挤状况比较理想的。
  ①粗集料捣实密度测定。
  ②计算混合料中13.2mm以上粗集料的密度。计算公式如下
  (2)
  式中:
  
  表3 SSC计算结果
  根据表2和表3实验结果,级配2的骨架接触度较为理想,并结合实际经验,选择2号级配作为目标控制级配。
  2.3油石比确定。
  按照初定的2号级配,从3.0%,3.3%,3.6%,3.9%,4.2%变化五个不同的油石比,按照规程要求,计算沥青混合料各项体积和力学指标,汇总结果见表4
  表4沥青稳定碎石ATB-25马歇尔试验结果汇总
  2.4油石比验证
  根据试验结果确定目标配比设计最佳油石比为3.8%。按照最佳油石比3.8%进行各项马歇尔试件参数的验证,验证结果见表5。
  表5最佳油石比下各项指标
  2.5路用性能验证
  在沥青混合料的矿料级配达到相应所技术要求后,必须进行沥青混合料的性能检验,各项性能验证结果见表6、表7。
  ①车辙试验
  表6动稳定度试验结果
  ②浸水马歇尔试验
  表7残留稳定度试验结果
  通过各项路用性能验证试验,该级配组成的沥青混合料满足工程设计的各项要求。
  3、结语
  本次研究通过寻求级配控制指标和马歇尔指标理想的结合点,并通过辅助以先进的施工技术措施来保证路面具有密水及耐久的优点。本次研究的试验段在施工后经过现场检测验收,质量良好。
  综上所述,结合工程实际对ATB-25目标配合比在内蒙高速公路上的应用进行了研究,研究了ATB-25沥青混合料的矿料级配优选设计方法。通过试验分析得到以下一些结论:
  (1)采用SSC的参数可以分析沥青混合料中集料的嵌挤情况,可以有效的进行ATB-25的矿料级配优选;
  (2)通过优选得到的ATB-25的矿料级配,其沥青混合料的性能检验结果达到了相应的技术要求,符合设计文件的要求;
  参考文献:
  [1]JTJ-F40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].
  [2] JTG E20-2011,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].
  [3] 邱仁科.沥青稳定碎石ATB-25配合比的优选及施工工艺的研究[J].公路交通科技

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