咸旬高速公路AC—20中面層瀝青混凝土的設(shè)計(jì)

張偉 楊銳娟

摘 要：瀝青路面的熱拌瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)的第一步就是目標(biāo)配合比的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中采用實(shí)際使用的原材料，計(jì)算各原材料的用量比例，并通過馬歇爾試驗(yàn)確定最佳瀝青用量，然后通過生產(chǎn)配合比最終確定油石比。

關(guān)鍵詞：高速公路；瀝青混凝土路面；配合比設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1 概述

工程概況：

LM-1標(biāo)路線全長(zhǎng)30.5km，起訖樁號(hào)為K0+000～K30+500，主要工程數(shù)量為：瀝青混凝土路面2610.97km2。

路面結(jié)構(gòu)層形式：4cm厚AC-13細(xì)粒式瀝青混凝土上面層；6cm厚AC-20中粒式瀝青混凝土中面層；12cm厚ATB-30粗粒式瀝青穩(wěn)定碎石下面層。

2 設(shè)計(jì)理念及試驗(yàn)依據(jù)

設(shè)計(jì)理念：設(shè)計(jì)高速公路氣候分區(qū)為1-3-2區(qū)。

夏炎熱冬冷濕潤(rùn)，因此設(shè)計(jì)理念為：主要考慮路面的抗車轍及滲水，兼顧考慮水穩(wěn)定性及抗彎拉情況。

3 原材料檢驗(yàn)及采用

3.1 SBS改性瀝青材料試驗(yàn)結(jié)果：

針入度：65（0.1mm）；針入度指數(shù)：1.8；5°C延度35.1；軟化點(diǎn)：86；老化后質(zhì)量損失0.025；針入度比：75；延度：29；135°C運(yùn)動(dòng)粘度：2.3。

3.2 礦粉技術(shù)指標(biāo)

表觀密度：2.714g/m3；親水系數(shù)：0.69%；塑性指數(shù)：2。

3.3 細(xì)集料檢驗(yàn)結(jié)果

毛體積相對(duì)密度：2.748；表觀相對(duì)密度：2.742；亞甲藍(lán)值（g/kg）1.1；砂當(dāng)量82%。

3.4 粗集料檢驗(yàn)結(jié)果匯總表

毛體積相對(duì)密度：19-26.5碎石2.686，9.5-19.0碎石2.668，4.75-9.5碎石2.6922.36-4.75碎石2.642；針片狀含量：19-26.5碎石7.1%，9.5-19.0碎石，7. %2，4.75-9.5碎石，9.4%；吸水率：19-26.5碎石0.3%，9.5-19.0碎石，0.3 %，4.75-9.5碎石0.1%

4 目標(biāo)配合比

4.1 礦料級(jí)配合成

按照《公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程》（JTG E42-2005）要求，對(duì)以上礦料進(jìn)行篩分試驗(yàn)。進(jìn)行了級(jí)配設(shè)計(jì)確定各檔料的用量比例（見表1）。

4.2 成型馬歇爾試件

依據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）規(guī)范及《咸旬高速公路瀝青路面施工指導(dǎo)書》要求，以4.0，4.5，和5.0的油石比成型馬歇爾試件，進(jìn)行驗(yàn)證。所得試驗(yàn)結(jié)果列于表2。

4.3 試驗(yàn)結(jié)果處理及路用性能檢驗(yàn)

依據(jù)以上試驗(yàn)結(jié)果，以油石比為橫坐標(biāo)，分別以空隙率、毛體積相對(duì)密度、飽和度、穩(wěn)定度、流值為縱坐標(biāo)繪制關(guān)系圖，從表3中得AC-20瀝青混凝土的最佳油石比4.4%。

5 生產(chǎn)配合比

根據(jù)目標(biāo)配合比礦料摻配比例確定的拌和樓各冷料倉(cāng)的供料比例及進(jìn)料速度對(duì)熱料倉(cāng)進(jìn)行篩分，依據(jù)《咸旬瀝青路面施工指導(dǎo)意見書》確定的級(jí)配范圍為標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)篩分結(jié)果確定各熱料倉(cāng)材料比例，調(diào)整級(jí)配曲線，盡量接近目標(biāo)配合比合成級(jí)配曲線，確定生產(chǎn)配合比合成級(jí)配如表4。

最終確定生產(chǎn)配合比各熱料倉(cāng)摻配比例為表5。

表5

按照生產(chǎn)配合比確定的各檔料摻配比例，以目標(biāo)配合比確定最佳油石比4.4%為中值上下浮動(dòng)0.3%分別進(jìn)行室內(nèi)馬歇爾試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表6。

表6 生產(chǎn)配合比馬歇爾物理-體積匯總表

依據(jù)以上生產(chǎn)配合比室內(nèi)馬歇爾試驗(yàn)各項(xiàng)物理體積指標(biāo)結(jié)果，在滿足目標(biāo)空隙率中值、密度最大值、飽和度中值、穩(wěn)定度最大值等各項(xiàng)指標(biāo)的情況下選定生產(chǎn)配合比最佳油石比4.4%。

表7 生產(chǎn)配合比路用性能試驗(yàn)試驗(yàn)

結(jié)果匯總表

最終確定最佳油石比為4.4%各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合《咸旬瀝青路面施工指導(dǎo)意見書》要求。

6 結(jié)束語

通過目標(biāo)設(shè)計(jì)確定的摻配比例級(jí)配，油石比，然后在生產(chǎn)配合比的過程中最終確定的熱料倉(cāng)的摻配比例，油石比，以及通過試驗(yàn)確定出在一定的油石比范圍內(nèi)各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)均能符合滿足現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量要求。通過鋪筑試驗(yàn)段進(jìn)行驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)

[1]咸旬高速公路瀝青路面施工指導(dǎo)意見書[S].

[2]JTG F40-2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].

[3]JTG E20-2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程[S].

[4]JTG E42-2005公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程[S].