布敦岩沥青Superpave-25下面层沥青混凝土目标配合比设计介绍.pdf
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1、2 0 1 2年 1 2月 石 油 沥 青P E T R O L E U M A S P H A L T 第 2 6 卷第 6期 布敦岩沥青 S u p e r p a v e一 2 5 下面层沥青混凝土 目标配合 比设计介绍 庄均江,巩 宁,杨更伏 (中交北方工程有限公司,北京1 0 0 0 2 4 ) 摘要:介绍了布敦岩沥青 S u p e r p a v e 一 2 5下面层沥青混凝土 目标配合比设计的原材料试 验、初拟级配设计、试拌沥青含量的确定、试件制备与级配评价、最佳沥青用量设计,经高 温性能、水稳性能等试验项目 检验, 使用布敦岩沥青能提高沥青混合料的高温稳定性。 关键词:布敦岩
2、沥青S u p e r p a v e 一 2 5沥青混凝土下面层 目 标配合比设计 1 工程概况 长深线青州至临沭高速公路是国家高速公路 网 “ 7 9 1 8 ”网 “ 纵 3 ”长春至深圳高速 公路 中 的一段。第一合 同段起止桩号 K 0+0 0 0K 7+ 2 5 0 ,路线全长 7 2 5 k m。上 、中 、下柔性基层 共计 8 5 4 X 1 0 m 沥青混凝土 ,下面层为1 9 1 0 m ,施工单位一合同车辆交通量大、重载 多,根据业主要求下面层使用印度尼西亚产的布 敦岩沥青 ,提高沥青混凝土路面的重承载能力。 2 原材料 用 B R A作为改性沥青混合料高温性能的改 性剂
3、; 采用韩 国 S K一7 0 # 基质沥青, 根据 J T J o 5 2 -2 o o o ( 公路工程沥青与沥青混合料试验规 程 测试指标, 粗集料、 细集料、 填料等试验根 据 J T G E 4 2 -2 0 0 5 ( 公路工程集料试验规程 L 2 试 验, 各项技术指标均符合 J 1 G F 4 0 -2 0 0 4 ( 公路沥 青路面施工技术规范 的技术要求。各种原材 料筛分结果及工程级配要求见表 1 。 表1 各种原材料筛分结果及工程级配要求 收稿 日期 :2 0 1 21 02 6 。 作者简介: 庄均江,男,1 9 6 7年5 月出生,长沙理工大学毕业,本科,工程师。 第
4、 6期 庄均江等布敦岩沥青 S u p e r p a v e一 2 5 下面层沥青混凝土目标配合比设计介绍 6 1 3级配设计 3 1 级配设计要求 设计的布敦岩改性沥青混合料为青临高速公 路沥青面层的下面层,集料公称粒径 2 6 5 m r n , 工程提供的集料最大粒径为 3 1 5 n l lT l ,按照 S u p e r p a v e一 2 5进行设计。相应 的控制点 和限制 区 见表 2和表 3 。 表 2 S u p e x p a v e 一2 5设计集料级配的控制点 表 3 S u p e r p a v e 一2 5设计集料级配的 限制 区界限 3 2 初始级配拟定
5、在控制点以内限制区以外 ,拟定三条级配曲 线,使之分别处于控制点范围的上、中、下位 置 , 对相对密度参数进行汇总,见表 4 。 3 3 试拌沥青含量的确定 试拌沥青含量的确定根据参考文献 】 高性 能沥青路面 ( S u p e r p a v e )基础参考手册。 级配 l : P b j =1 0 3 1( 0 0 7 9 8+0 0 1 0 8 ) 1 0 3 1 X( 0 0 7 9 8+0 0 1 0 8 )+2 2 7 41 0 0= 3 9 级配 2 : P K=1 0 3 1( 0 0 7 9 8+0 0 1 0 8 ) 1 0 3 1 ( 0 0 7 9 8+ 0 0 1
6、0 8 ) + 2 2 7 4 X 1 0 0= 3 9 级配 3 : P b i =1 0 3 1( 0 0 7 9 8+0 0 1 0 5 ) 1 O 3 l X( 0 0 7 9 8 + 0 0 1 0 5 )+ 2 2 7 4 1 0 0= 3 9 表 4 初拟合成级配的相对密度参数 考虑到类似工程的经验,初始沥青含量分别 按照级配 l 、级配 2和级配 3为 3 9 进行制件。 3 4 试件制备与级配评价 3 4 1 试件制备 根据上述确定的沥青含量, 用旋转压实仪制 件 ,压实次数 1 0 0次 ,每个级配制两个试件 ;同 时拌制各级配的沥青混合料进行理论最大密度的 测试。沥青混合
7、料拌和温度 1 7 0 1 7 5,压实 温度 1 5 5 2。 3 4 2 级配评价 1)不同压实高度的数据分析 各级配在初始、设计压实次数时试件的毛体 积相对密度与理论最大相对密度的比值结果汇 总,见表 5 。 表 5 毛体积相对密度与理论最大相对密度的比值 2 )设计压实次数下体积指标的计算 在设计压实次数时空隙率和矿料间隙率的计 算, 见表6 。 表 6设计压实次数时空隙率和矿料 间隙率 3 4 3 体积指标分析与预估 1 )预估的沥青含量计算 级配 1 :P 预 估=3 9 0 4 ( 4 0 4 3 ) = 4 0 级配 2 :P 预 估= 3 9 0 4 ( 4 04 5 ) =
8、 4 1 级配 3 :P 预 估= 3 9 0 4 X ( 4 04 7 ) = 4 2 2 )设计压实次数下预估的矿料间隙率计算 S u p e r p a v e 的经验公式法: 级配 1 :V M A 预 估 = 1 2 8+0 2 ( 4 0一 6 2 石 油 沥 青 2 0 1 2年第2 6卷 4 3) = 1 2 2 级配 2 :V M A 预 估 = 1 3 0+0 2 ( 4 0 4 5 1 =1 2 9 级配 3 :V M A 预 估= 1 3 2+0 2 ( 4 0 4 7 1 =1 3 1 3 )预估初始压实次数下的压实特性 按公式进行计算:Y m m预估N 初 始= Y
9、 mm初始N 一 ( 4一w ) 级配 1 : Y m m预估N 初 始= 8 3 7 一 ( 4 0 4 3 ) = 8 4 0 级配2 : Y m m预估N 初 始= 8 3 7 一 ( 4 0 4 51 =8 4 2 级配 3 : Y m m预估N 初 始= 8 3 4一 ( 4 0 4 71 =8 4 1 4 )V F A的预估 沥青饱和度 V F A的计算与矿料间隙率 V M A 有关 ,按照 S u p e r p a v e 的结果计算 V F A。 V F A 预 估=1 0 0 X ( V MA m 一 4 0 ) V MA m 级 配 1 :V F A 预 估=1 0 0
10、( 1 2 24) 1 2 2 =6 7 2 级配 2 : 预 估 =1 0 0 ( 1 2 94) l 2 9=6 9 0 级配 3 :V F A 预 估=1 0 0 ( 1 3 1 4 ) l 31=6 9 5 3 4 4 有效沥青含量与粉胶 比 1 )有效沥青含量的计算 级配 1 :P b e =一1 0 3 1 9 6 ( 1 2 6 6一l 2 6 9 4 、 + 4 0=3 5 3 级配 2 :P b e =一1 0 3 1 9 5 9 ( 1 2 6 6 1 1 2 6 9 5) +4 1=3 6 3 级配 3 :P b 。 =一I 0 3 1 X 9 5 8 ( I 2 6 6
11、 2 1 2 6 9 5 +4 2=3 7 5 2 )粉胶 比的计算按照下式进行: D P=P0 0 7 5Pb e 级配 3 :D P = 4 1 3 7 5=1 0 9 级配 2 :D P : 4 2 3 6 3 =1 1 6 级配 1 :D P : 4 3 3 5 3 =1 2 2 3 5 混合料体积特性、压实特性比较 混合料的体积特性、压实特性比较与级配选 择见表 7和表 8 。 表 7 各级 配混合料的体 积特性 表 8 混合料压实特性的比较 根据表 7和表 8试验结果 ,选择 3号级配。 4 最佳沥青用量设计 4 1 沥青含量拟定 初拟4个沥青含量:估算的沥青含量、 估算 的沥青含
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