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1、沥青混合料配合比设计工程实例题目 试设计某高速公路沥青混凝土路面用沥青混合料的配合组成。原始资料 1.道路等级 高速公路；2.路面类型 AC-16沥青混凝土；3.结构层位 三层式沥青混凝土的上面层；4.气候条件 最低月平均气温-8；5.材料性能,（1）沥青材料 可供应A级70号和90号两种道路石油沥青。经检验各项技术性能均符合要求。（2）矿质材料1）碎石和石屑:石灰石轧制碎石，饱水抗压强度12OMPa，洛杉矶磨耗率12%,粘附性(水煮法)级,视密度2.70g/cm3；2）砂:黄砂(中砂),含泥量及泥块量均1%,视密度2.65g/cm33）矿粉:石灰石磨细石粉，粒度范围符合技术要求，无团粒结块，
2、视密度2.58g/cm3。,设计要求 1.根据道路等级、路面类型和结构层位，确定沥青混凝土类型，并选择矿质混合料的级配范围。根据现有各种矿质材料的筛析结果，采用图解法确定各种矿料的配合比，并依据题意对高速公路要求组配的矿质混合料的级配进行调整。2.通过马歇尔试验，确定最佳沥青用量。3.最佳沥青用量按水稳定性检验和抗车辙能力校核。,解 1.矿质混合料配合组成设计（1）确定沥青混合料类型 由题意，为使高速公路上面层具有较好的抗滑性，选用中粒式AC-16型沥青混凝土混合料。（2）确定矿质混合料级配范围 按表1查出中粒式AC-16型沥青混凝土的矿质混合料级配范围，经调整后的工程级配范围如表1。,表1
3、矿质混合料要求级配范围/%,（3）矿质混合料配合比设计 矿质集料筛分试验 现场取样进行筛分试验:碎石选用三种规格：1020mm、510mm、35mm 石屑 黄砂 矿粉 六种矿质集料的筛析结果列于下表。,表2 六种集料的筛分结果,组成材料配合比设计计算 采用图解法设计组成材料配合比，如附图1所示。由图解法确定各种材料用量为1020mm碎石:510mm碎石:35mm，碎石:石屑:黄砂:矿粉=34.5%:24%:10.5%:11.5%:13%:6.5%。调整配合比 从附图1可以看出，计算的合成级配曲线接近级配范围中值。由于高速公路交通量大、轴载重，为使沥青混合料具有较高的高温稳定性，合成级配曲线应偏
4、向级配曲线范围的下限，为此配合比应做调整。经调整，各种材料的用量比例为：1020mm碎石:510mm碎石:35mm碎石:石屑:黄砂:矿粉=42%:20%:14%:9%:10%:5%。调整后合成级配曲线光滑平顺，且接近级配曲线的下限。,附图1 矿质混合料配合比计算图,附图2 矿质混合料级配曲线图,表3 马歇尔试验结果汇总表,（4）马歇尔试验结果分析 绘制沥青用量物理、力学指标关系图 根据表3马歇尔试验结果汇总表，绘制沥青用量与毛体积密度、空隙率、饱和度、矿料填隙率、稳定度、流值的关系图，如附图3。,附图3 油石比-马歇尔试验各项指标关系曲线图,相应于密度最大值a1=5.20%，相应于稳定度最大值
5、a2=5.15%，相应于规定空隙率范围中值a3=4.75%，相应于规定饱和度范围中值a4=4.40%。,确定最佳沥青用量初始值（OAC1）确定最佳沥青用量初始值（OAC2）由附图3得，各指标符合沥青混合料技术指标要求的沥青用量范围为：OACminOACmax=4.20%5.20%，则 综合确定最佳沥青用量（OAC）OAC=（5.03%+4.70%）/2=4.87%按OAC=4.87%检查VMA符合要求，且位于贫油沥青一侧；亦满足其他指标的要求。,最佳沥青用量（OAC）检验 水稳定性检验：采用沥青用量为4.87%制备马歇尔试件，测定标准马歇尔稳定度及浸水(48h后)马歇尔稳定度，试验结果如附表4。表4 沥青混合料水稳定性试验结果,从表4试验结果知：OAC=4.87%符合水稳性标准要求。,抗车辙能力检验：以油石比为4.8%制备沥青混合料试件，进行抗车辙试验，试验结果如表：表5,从表5试验结果知：OAC=4.87%的沥青混合料动稳定度大于1000次/mm，符合高速公路抗车辙能力的规定。结论：根据以上试验结果，参考以往工程实践经验，结合考虑经济因素，综合决定采用最佳油石比为：4.87%。,
