1、淺談熱拌瀝青瀝青混合料下面層連續(xù)粗粒式懸浮半密實結構AC-25G改進型級配的配合比設計與施工,講述內(nèi)容,一、項目概況二、瀝青混合料概述三、原材料質(zhì)量控制四、級配設計五、配合比設計六、質(zhì)量控制七、路面常見病害原因分析,AC-25G瀝青混合料的組成結構,,瀝青混合料是一種熱塑性材料，由瀝青、粗集料、細集料及礦粉在高溫下拌和而成，形成粗集料骨架和細集料填充的結構類型。AC-25G型屬連續(xù)粗粒式懸浮半密實結構混合料，經(jīng)研究、實驗對比

2、其良好的性能后設計的改進型級配。在高速公路技術發(fā)展上一個繼進，有著很好的性能。,原材料重要性,原材料為混合料的主要組成部分，其質(zhì)量不可忽視，它也直接影響到混合料的性能，所以必須有一個固定的樣品來源以便控制，并嚴格檢測原材料的各項指標。當前集料質(zhì)量差，變異性大的問題突出，市場混亂，難以控制，要象重視瀝青一樣重視集料的生產(chǎn)和質(zhì)量,粗集料要求,粗集料的質(zhì)量對混合料的高溫穩(wěn)定性有很大的影響，主要表現(xiàn)在A、集料顆粒的粗大、表面粗糙度、破碎面積大、

3、形狀的方正B、良好的粘附性；C、石料的吸水率也不可忽視，吸水率過大水份會長期包裹于瀝青薄膜內(nèi)，對集料的瀝青膜造成水破壞再加上自然環(huán)境等因素老化，瀝青膜脫落從而破壞混合料；D、主要篩孔 的通過率要求，26.5mm要求通過量為70~85%。,我部下面層石料的規(guī)格要求,,細集料質(zhì)量要求,1、盡量采用機制砂，細集料應與瀝青有良好的粘結能力；2、避免使用粘結性能差的天然砂及花崗巖、石英巖等酸性巖石破碎的人工砂或石屑，如需要使用時應采用抗剝離措施，

4、以增強混合料使用壽命。天然砂的使用1、要控制它的級配細度模數(shù)；2、要保持其潔凈無雜質(zhì)；3、更要嚴格控制其用量（10%以下）以集料的6%為宜，盡量少用或不用。砂用量過大會影響到混合料的水穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性、耐久性。,石屑與天然砂的對比,瀝青面層用機制砂或石屑規(guī)格,石屑是采石廠破碎石料時通過4.75mm的篩下部分，采石廠在生產(chǎn)石屑的過程中應具備除塵設備石屑0.075mm以下含量，應控制在10%以下，級配列表如下：,細集料技術指標,具有一定的

5、級配及棱角性，潔凈、干燥、無風化、無雜質(zhì)、不含泥土其質(zhì)量滿足規(guī)范要求。,礦粉的質(zhì)量要求,1、礦粉應采用石灰?guī)r或巖漿巖中的強基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細加工而成。礦粉與瀝青介質(zhì)組成的瀝青膠漿對混合料與礦料的結合力影響很大；2、為保證混合料良好的和易性必須做到嚴格控制礦粉的細度及塑性指數(shù)。保證礦粉表面的結構瀝青膜厚度；3、檢測礦粉指標應目測三項指標：a、礦粉顏色，正常顏色應該是灰白色。b、觀測懸浮物，將少許礦粉放入水中攪拌后觀測其水表面漂浮物

6、是否有異色，如為黑色或黃色則不合格。c、礦粉細度，用手磨細度與水泥相當，比水泥稍粗沒有明顯的顆粒感。4、我部AC-25G型混合料的礦粉用量為5%，過多會增加瀝青的用量，過少會影響到瀝青混合料的各項物理指標要求，如：馬歇爾穩(wěn)定度、流值、動穩(wěn)定度。應適當使用礦粉。,礦粉技術指標,瀝青的組成及質(zhì)量要求,瀝青是由一些極其復雜的高分子的碳氫化合物和碳氫化合物的非金屬（氧、硫、氮）的生物所組成的混合物，是一種有機膠凝材料，是混合料的結合物，并具有一

7、定的可塑性、流動性。高速公路下面層混合料一般采用重交瀝青（如： AH-70、AH-90）。1、根據(jù)不同的地區(qū)氣候條件及環(huán)境選用合適的瀝青標號，對混合料而言瀝青的好壞很大程度上影響到它的質(zhì)量；2、瀝青各項指標的檢測，僅僅檢測瀝青的稠度、高溫穩(wěn)定性及可塑性三大指標是不足的，還應檢測其含蠟量、動力粘度、老化試驗（質(zhì)量損失、針入度比、延度）等技術指標，3、瀝青要重點考慮以下幾點：a、提高瀝青的流變性能；b、延長瀝青的耐久性；c、改善瀝青與礦料的

8、粘附性，才能適應現(xiàn)代交通要求。4、根據(jù)湖北氣候條件及成本考慮，AC-25G采用AH-70重交瀝青。,瀝青的質(zhì)量指標要求,礦料級配設計與選擇,下面層瀝青混合料礦料級配確定是配合比設計的重要一個環(huán)節(jié)，瀝青混合料礦料級配類型分為：密級配、開級配及間斷級配三類，設計AC-25G型為密級配，形成懸浮半密實結構。我部下面層采用8cm厚瀝青混凝土AH-70重交瀝青，AC-25G型瀝青混凝土的礦料設計級配范圍,礦料級配設計與選擇,礦料級配設計與選擇,由

9、上表可以看出，在26.5mm、19mm、16mm粒徑上設計曲線在規(guī)范曲線的基礎上往細調(diào)了2.5%、1.5%、1%減少了其含量，而且在9.5mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm粒徑上設計曲線在規(guī)范曲線的基礎上分別調(diào)粗了2%、1%、1.5%、1%使混合料中其粒徑含量增加，下面層粒徑大、攤鋪厚度厚，此混合料設計上26.5mm~16mm中值偏細，9.5mm~1.18mm中值偏粗，這樣瀝青混合料鋪在路面上比較均勻密實、和易性好且不宜離析

10、。,,AC-25G型為改進型級配，與下面層常用的級配類型如（AC-25I型）相比之下AC-25G型有著本身的優(yōu)點,級配曲線對比,由以上圖表可以看出1、總體上AC-25G型礦料級配更趨于S型；2、混合料具有較好的嵌擠，又具有適宜的礦料間隙率及空隙率，還不必填充太多的瀝青結合料，便能得到3%~6%的設計空隙率。3、混合料具有很好的性能，但必須在高溫下充分壓實，4、與AC-25I相比 0.15mm~4.75mm粒徑偏粗，分別調(diào)粗了2~8.5個

11、百分點，在相比之下AC-25G型級配的密實度會好些空隙率大，路面效果也好，,,配合比設計,配合比設計分為目標配合比設計、生產(chǎn)配合比設計及生產(chǎn)配合比驗證三階段AC-25G瀝青混凝土下面層屬連續(xù)懸浮半密實結構，在配合比設計過程中，級配及各項物理、力學指標均要符合設計要求 。,AC-25G型目標配合比,目的：1、確定各礦料的比例；2、確定混合料的合成級配；3、確定混合料的最佳油石比和瀝青用量，并進行相關試驗；4、初步了解所設計瀝青混合料的性能

12、，以指導生產(chǎn)配合比設計 。,試件制作及瀝青用量的選定,1、馬歇爾試件制作a、估計最佳瀝青用量，分別做5組不同油石比；b、試件裝模、成型注意溫度控制（包括礦料、瀝青、拌和、成型）c、裝料前混合料拌和均勻；d、一次性把料裝入試模，避免混合料離析；E、插搗要及時，保證每個試件插搗次數(shù)一致。2、瀝青用量的選定a、確定OAC1的方法根據(jù)試驗曲線的走勢，按下列方法確定瀝青混合料的最佳瀝青用量OAC1。在曲線圖上求取相應于密度最大值、穩(wěn)定度

13、最大值、空隙率中值、瀝青飽和度中值的瀝青用量a 1、 a 2 、a 3 、 a4 ，取平均值作為OAC1 OAC1= （a 1+a 2 +a 3 + a4）/4,確定OAC1遇到的問題,1、我們在實際操作過程中所選油石比范圍的各項指標很難做出理想的曲線圖，繪制的各種指標與油石比的關系曲線，密度和穩(wěn)定度兩個指標中有一個或者兩個經(jīng)常不能出現(xiàn)峰值，只能求出OAC2，沒有OAC1。這也是普遍存在的問題，

14、說明并不是試驗誤差造成的，而是一個客觀規(guī)律的存在。因此如果不能使密度或穩(wěn)定度曲線出現(xiàn)峰值時，則舍去該項后計算平均值，得出OAC1。2、按照以往的規(guī)定，如果不能出現(xiàn)峰值，必須擴大油石比的范圍，保證出現(xiàn)峰值，但大量的試驗結果表明，這樣很難達到預想的結果，需要大得多的油石比范圍，使確定的峰值距離最佳油石比很遠，而失去意義。因此在密度和穩(wěn)定度沒有出現(xiàn)峰值時，可直接以目標配合比的空隙率中值所對應的瀝青用量作為OAC1，但OAC1必須介于OACm

15、in~OACmax之間，否則應重新進行配合比設計。以各項指標均符合技術指標標準的瀝青含范圍OACmin~OACmax的中值得出OAC2。取OAC1及OAC2中值綜合分析確定最佳油石比OAC=3.9% ，,最佳瀝青用量馬歇爾試驗曲線,體積性能試驗,成型馬歇爾試件和車轍板試件，檢測a、高溫性能——應用馬歇爾穩(wěn)定度試驗輔助評價，并以國內(nèi)車轍試驗為主要評價手段；b、水穩(wěn)定性能——應用美國漢堡浸水車轍試驗、浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度及凍融劈裂試驗評定；

16、c、低溫性能——應用小粱彎曲試驗和15OC劈裂試驗檢測低溫抗裂性能；d、滲水性能——應用滲水儀測定。,性能檢測指標,AC-25G型生產(chǎn)配合比,1、目的是選擇適宜的篩孔尺寸，確定生產(chǎn)過程中的熱料倉的比例（包括礦粉用量等），并確定最佳油石比。通過目標配合比設計比例確定各冷料倉的流量，再通過拌和樓二次篩分后取各熱料倉的礦料，并進行篩分及各種相關試驗檢測，確定各熱料倉比例，使合成級配基本接近目標配合比合成級配，并保證在實際生產(chǎn)中達到供料平衡，避

17、免出現(xiàn)等料溢料現(xiàn)象。,2、根據(jù)目標配合比的最佳油石比，取其±0.3%等三個油石比進行馬歇爾試驗，檢驗各項指標是否滿足規(guī)范要求，如均滿足則取OAC為生產(chǎn)配合比的最佳油石比，否則應重新進行最佳油石比確定，在一般情況下生產(chǎn)最佳油石比為OAC。,AC-25G型生產(chǎn)配合比驗證,試驗段施工的目的：a、人員、設備的控制，并提高檢測頻率，提供足夠數(shù)據(jù)；b、驗證目標配合比確定最佳瀝青混合料生產(chǎn)配合比；c、確定合理的施工機械數(shù)量、組合方式等最佳工

18、藝流程和生產(chǎn)效率；d、通過試拌確定拌和機的上料速度、拌和數(shù)量與時間、拌和溫度、集料變化與波動的調(diào)控手段等施工工藝；e、確定混合料的攤鋪溫度、攤鋪速度、攤鋪寬度、松鋪系數(shù)、初步振實方法、找平方式等施工工藝， f、確定適宜的壓路機數(shù)量、組合方式、碾壓溫度、速度和遍數(shù)等施工工藝；g、建立鉆孔法與核子儀法測定壓實度的相關系數(shù)，確定壓實度和空隙率雙重控制模式； h、建立健全質(zhì)量保證體系，探索一套有效的質(zhì)量控制方法。,AC-25G型生產(chǎn)配合比驗證,

19、拌和樓采用生產(chǎn)配合比進行試拌、試鋪試驗段，并及時進行油石比（燃燒法）、級配及馬歇爾試驗檢驗，由此確定生產(chǎn)用的標準配合比，作為生產(chǎn)中控制的依據(jù)和質(zhì)量檢驗的標準。攤鋪現(xiàn)場取樣油石比檢查拌和樓的瀝青計量精度；級配檢驗應保證最大公稱粒徑（26.5mm）、4.75mm、2.36mm、0.075mm通過量在設計級配中值波動。并避免在0.3~0.6mm出現(xiàn)駝峰。在試驗段路面上鉆芯取樣計算壓實度、空隙率等指標，并進行平整度、滲水量檢測均滿足要求。,壓路

20、機組合方式列表,,AC-25G的基本優(yōu)點,1、粗級配混合料（不易出現(xiàn)車轍、泛油等現(xiàn)象）級配曲線更趨于“S”形，位于中間部分的破碎顆粒含量就比較多，合成集料的內(nèi)摩擦角增大，設計出來的混合料就更為穩(wěn)定；2、混合料成型后高溫抗剪強度高，而抗剪強度主要取決于混合料的粘聚力和內(nèi)摩擦角兩個參數(shù), 試驗證明粗粒式瀝青混合料AC-25G型具有較強的粘聚力和較高的內(nèi)摩擦角。3、施工和易性好，便于施工，不易出現(xiàn)骨料離析現(xiàn)象；4、高溫穩(wěn)定性好，試驗證明AC-

21、25G型有著很好的抗車轍能力，在與AC-25I型對比下，AC-25G型（AH-70重交瀝青）1130次/mm，而AC-25I型（AH-70重交瀝青）900次/mm左右。在下面層配合比設計中本身瀝青混合料的動穩(wěn)定度采用重交瀝青就很難大于1000次/mm；5、密水性好，本身S型級配混合料有著很好的密實度；6、降低了油石比用量，（如：別的工地AC-25I型級配混合料最佳油石比設計為4.2%左右）在相比之下節(jié)約了成本；7、空隙率大，一般現(xiàn)場施工