專利名稱：一種ac-20瀝青混合料的設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于交通土建工程應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種AC-20浙青混合料VVTM設(shè)計(jì)方法，該設(shè)計(jì)方法可減少浙青用量，提高浙青混合料的路用性能，且操作簡便，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。
背景技術(shù)：
目前AC-20浙青混合料的設(shè)計(jì)方法主要有馬歇爾法、GTM法、Hveem法。GTM法所采用的設(shè)備昂貴不利于推廣采用；Hveem法設(shè)計(jì)結(jié)果與現(xiàn)場關(guān)聯(lián)度較差。目前馬歇爾法仍是大多數(shù)國家進(jìn)行浙青混合料設(shè)計(jì)的主要方法。我國AC-20浙青混合料普遍采用《公路浙青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTG F40-2004)(簡稱JTG F40-2004)中的馬歇爾設(shè)計(jì)法，其步驟如下:(I)根據(jù)JTG F40-2004技術(shù)要求，選擇原材料；(2) AC-20浙青混合料的級配范圍符合表I的要求；表1:AC_20浙青混合料礦料級配范圍
篩孔尺寸(mm) |26.5 Il9 Il6 Il3.2 |9.5 |4.75 [2.36 |l.18 |0.6 |0.3 |0.15 |0.075通過率(％) 1100 |90 100|78 92|62 80|50 72|26 56|l6 44|l2 33|8 24卜 17|4 13|3 7(3)以預(yù)估的油石比為中值，按一定間隔(通常為0.3% 0.5%)等間距的向兩側(cè)擴(kuò)展，取5個(gè)或5個(gè)以上不同的油石比分別成型馬歇爾試件；(4)測定馬歇爾試件的密度，并計(jì)算試件的空隙率、浙青飽和度、礦料間隙率等體積參數(shù)；采用馬歇爾試驗(yàn)儀，測其馬歇爾穩(wěn)定度與流值；(5)以油石比為橫坐標(biāo)，以馬歇爾試驗(yàn)的各項(xiàng)指標(biāo)為縱坐標(biāo)，將試驗(yàn)結(jié)果點(diǎn)入圖中，連成圓滑的曲線；取密度最大值、穩(wěn)定度最大值、規(guī)定空隙率范圍的中值、規(guī)定飽和度范圍的中值對應(yīng)的油石比a” a2、a3、a4，求取平均值作為OAC1 ;以各項(xiàng)指標(biāo)均符合JTGF40-2004中AC-20浙青混合料馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求(不含VMA)的油石比范圍OACmin OACmax中值作為OAC2 ;取OAC1與OAC2的平均值作為最佳油石比OAC ；(6)根據(jù)最佳油石比OAC制作車轍板和馬歇爾試件，按照《公路工程浙青及浙青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTG E20-2011)(以下簡稱JTG E20-2011)進(jìn)行路用性能檢驗(yàn):包括車轍試驗(yàn)、浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)；不符合要求的浙青混合料，必須更換材料或重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。馬歇爾設(shè)計(jì)方法具有以下局限性:(I)馬歇爾設(shè)計(jì)法的成型方式不能準(zhǔn)確模擬車輪對路面的壓實(shí)作用。擊實(shí)功與交通量大小之間沒有內(nèi)在聯(lián)系，成型試件密度無法反映通車多年后路面密度，其試件物理力學(xué)性能與實(shí)際路面不符；(2)馬歇爾設(shè)計(jì)法已不適應(yīng)現(xiàn)代交通發(fā)展需要?，F(xiàn)行馬歇爾法設(shè)計(jì)浙青混合料的各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)均是根據(jù)20世紀(jì)80年代初的交通量提出的，而目前干線公路的交通狀況已發(fā)生了顯著的變化，呈現(xiàn)“大流量、重軸載”特點(diǎn)，顯然馬歇爾法提出的各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已不能滿足現(xiàn)行交通對路面性能的要求。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種AC-20浙青混合料的設(shè)計(jì)方法，該方法設(shè)計(jì)的AC-20浙青混合料性能好、浙青用量少且操作簡便。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案:一種AC-20浙青混合料的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，該方法采用垂直振動法設(shè)計(jì)，具體按照以下步驟進(jìn)行:I)原材料選擇及測試從工程實(shí)際使用的材料中取代表性樣品，對其技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測試；2)礦料級配的設(shè)計(jì)根據(jù)工程級配設(shè)計(jì)范圍和各組成材料篩分試驗(yàn)資料，計(jì)算符合要求級配范圍的各組成材料用量比例；3)最佳油石比的確定A、垂直振動試件的制作根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)預(yù)估油石比Pa，并采用垂直振動分別制作油石比為Pa、Pa± (0.3 0.5)、Pa± (0.6 1.0)的5組試件；垂直振動試件成型步驟如下:(I)用蘸有少許黃油的棉紗擦拭內(nèi)徑IOOmmX高度180mm的試模內(nèi)側(cè)及墊塊，并置于100°C烘箱中加熱Ih ；(2)根據(jù)粘度曲線確定浙青混合料的拌和溫度、壓實(shí)溫度，并按JTG E20-2011規(guī)定將浙青加熱至混合料拌合溫度；(3)根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)預(yù)估壓實(shí)后浙青混合料密度Pf，則一個(gè)試件質(zhì)量為M=PfX π X52X6.35。根據(jù)各規(guī)格集料比例和試件質(zhì)量M，預(yù)估一個(gè)試件所需的各規(guī)格集料的用量 Mk，(k=l，2，3，4，5)，所述 M1、M2、M3、M4、M5 和 M6 分別代表 19 26.5mm、9.5 19mm、
4.75 9.5mm、2.36 4.75mm、機(jī)制砂和礦粉的質(zhì)量；(4)稱取一份各規(guī)格集料的用量為MkX (1.1 L 2)，(k=l，2，3，4，5)，并將其拌合均勻；稱取一份礦粉的用量為M6X (1.1 1.2);分別置于規(guī)定拌和溫度的烘箱中加熱4 5h ；(5)從烘箱中取出步驟(4)中的混合料置于預(yù)熱至規(guī)定拌和溫度的浙青混合料拌和鍋內(nèi)，并用小鏟適當(dāng)拌和；(6)從烘箱中取出加熱好的浙青,稱取所需的浙青質(zhì)量IV加入步驟(5)中的浙青混合料拌和鍋內(nèi)，開動拌和鍋拌和90s ;其中:
權(quán)利要求
1.一種AC-20浙青混合料的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，該方法采用垂直振動法設(shè)計(jì)，具體按照以下步驟進(jìn)行: 1)原材料選擇及測試 從工程實(shí)際使用的材料中取代表性樣品，對其技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行測試； 2)礦料級配的設(shè)計(jì) 根據(jù)工程級配設(shè)計(jì)范圍和各組成材料篩分試驗(yàn)資料，計(jì)算符合要求級配范圍的各組成材料用量比例； 3)最佳油石比的確定 A、垂直振動試件的制作 根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)預(yù)估油石比Pa，并采用垂直振動法分別制作油石比為Pa、Pa± (0.3 0.5)、Pa± (0.6 1.0)的5組試件；垂直振動試件成型步驟如下: (1)用蘸有少許黃油的棉紗擦拭內(nèi)徑IOOmmX高度180mm的試模內(nèi)側(cè)及墊塊，并置于100°C烘箱中加熱Ih ； (2)根據(jù)粘度曲線確定浙青混合料的拌和溫度、壓實(shí)溫度，并按《公路工程浙青及浙青混合料試驗(yàn)規(guī)程》(JTG E20-2011)(簡稱“JTG E20-2011”)規(guī)定將浙青加熱至混合料拌合溫度; (3)根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)預(yù)估壓實(shí)后浙青混合料密度Pf，則一個(gè)試件質(zhì)量為M=PfX JI X52X6.35 ;根據(jù)各規(guī)格集料比例和試件質(zhì)量M，預(yù)估一個(gè)試件所需的各規(guī)格集料的用量 Mk，(k=l，2，3，4，5)，所述 MpM2J^MpM5 和 M6 分別代表 19 26.5mm、9.5 19mm、4.75 9.5mm、2.36 4.75mm、機(jī)制砂和礦粉的質(zhì)量； (4)稱取一份各規(guī)格集料的用量為MkX(1.1 1.2)，(k=l，2，3，4，5)，并將其拌合均勻；稱取一份礦粉的用量為M6X (1.1 1.2);分別置于規(guī)定拌和溫度的烘箱中加熱4 5h ; (5)從烘箱中取出步驟(4)中的混合料置于預(yù)熱至規(guī)定拌和溫度的浙青混合料拌和鍋內(nèi)，并適當(dāng)拌和； (6)從烘箱中取出加熱好的浙青,稱取所需的浙青質(zhì)量Hii,加入步驟(5)中的浙青混合料拌和鍋內(nèi)，開動拌和鍋拌和90s;其中:Dii= (1.W.2)x|]Mk[3.3+OJ (1-l)]%, i是
全文摘要
本發(fā)明公開了一種AC-20瀝青混合料的設(shè)計(jì)方法，采用垂直振動法設(shè)計(jì)，包括原材料選擇及測試、礦料級配的設(shè)計(jì)、最佳油石比的確定和性能的檢驗(yàn)等步驟，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證表明，該方法所設(shè)計(jì)的瀝青混合料，路用性能好、瀝青用量少且操作簡便，并可節(jié)約瀝青8%～10%。
文檔編號C04B26/26GK103184717SQ20131004853
公開日2013年7月3日 申請日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月6日
發(fā)明者蔣應(yīng)軍, 李寧方, 薛金順, 張宜偉, 徐曉兵 申請人:長安大學(xué)