400-633-0508
全球高端道路與巖土工程試驗檢測設備品質供應商
技術文獻
產品資料
視頻欣賞
下載中心
高模量瀝青混合料馬歇爾法配合比設計指標研究



為了推廣應用高模量瀝青混合料EME技術,選擇3種來源集料、4種瀝青結合料,設計了9種瀝青混合料,同時進行法標綜合性能和我國馬歇爾法試驗對比研究。分析認為法標設計體系與我國相差較大,其EME瀝青混合料技術無法直接應用于我國工程。通過馬歇爾試驗表明,馬歇爾試件空隙率為1.3%~3.5%;關于EME瀝青混合料礦料間隙率VMA,對于EME-14為12.7%~13.7%,對于EME-20為12.9%~14.3%;瀝青飽和度為74.5%~89.9%;馬歇爾穩定度為15.9kN~23.2kN;流值為2.2mm~3.2mm。通過數據分析,提出了基于馬歇爾法的高模量瀝青混合料配合比設計指標,并經法標綜合驗證,采用馬歇爾法進行高模量瀝青混合料配合比設計是可行的,技術指標是合理的。



關鍵詞:道路工程 | 瀝青混合料 | EME | 配合比設計 | 馬歇爾法


高模量瀝青混合料EME(EnrobésàModuleElevvé),是由法國研究提出,并在法國得到大量成功應用。其混合料采用較硬的瀝青,如10/20、15/25低標號道路石油瀝青,或20/30、30/45低標號道路石油瀝青摻加添加劑(聚烯烴高模量劑或天然瀝青),混合料級配為懸浮型密級配,同時瀝青用量高,一般為5.2%~6.2%。該混合料具有空隙率低、動態模量高的特點,同時兼具良好的抗疲勞性能、抗高溫性能。高模量瀝青混合料EME在英國、比利時、瑞士、波蘭、澳大利亞等國家(地區)得到應用,并制定了相關標準。


法國進行高模量瀝青混合料EME設計時,首先根據經驗確定一個級配和油石比,也可按照表1確定一個級配,根據級配和豐度系數K按式(1)計算*小油石比。然后按照表2進行空隙率、水敏感性、車轍性能、動態模量及疲勞性能檢驗。法國高模量瀝青混合料根據不同交通荷載等級對性能的要求分為EME1和EME2。其中用于輕交通的EME1由于油石比低、疲勞性能不佳,已經取消,因此表2中僅列出EME2混合料。





式中:TLexT為*小油石比,%;K為豐度系數,對于EME要求K3.4;G為大于6.3mm以上顆粒的含量,%;S0.315mm~6.3mm之間顆粒的含量,%;s0.08mm~0.315mm之間顆粒的含量,%;f0.08mm以下顆粒的含量,%;Gs為礦料合成有效相對密度。






2000年以來,我國開始關注高模量瀝青混合料EME技術。但由表2可以看出,法標設計體系與我國設計體系存在較大差異,其高模量瀝青混合料EME技術無法在我國直接應用。為此,我國開展了大量應用研究工作,并鋪筑了實體工程,其中一些單位還購置了全套法標試驗裝置進行深入研究。這些研究主要解決兩個問題:一個是如何將法標體系轉化為我國現行設計體系;另一個是如何結合我國國情進行EME技術性能驗證和混合料優化。近幾年我國還在法標規范基礎上,編寫了《公路高模量瀝青路面施工技術指南》(T/CHTS10004-2018)[2]與《道路用高模量抗疲勞瀝青混合料》(GB/T36143-2018)[3]。此兩項標準為我國應用高模量瀝青混合料EME技術提供了很好的借鑒作用。但是,該兩項標準中采用了0.82°內旋轉角的旋轉壓實法設計,同時僅要求空隙率不大于4%,其EME混合料配合比設計指標單一,且與目前我國馬歇爾法體系不一致,不便于推廣應用。


目前,EME瀝青混合料配合比設計方法有旋轉壓實法,如法國、英國等國家(地區);也有馬歇爾法,如瑞士與波蘭。為了便于指導EME技術在我國的應用,適應我國現行瀝青混合料配合比設計體系,進行EME瀝青混合料的馬歇爾配合比設計指標研究意義重大。



試驗研究方法


瀝青混合料類型

選擇北京市、河南省和山西省的典型中面層瀝青混合料,用3種集料,采用4種瀝青結合料,共設計9種瀝青混合料,見表3。其中EME-207種,EME-142種。

對于瀝青混合料級配,采用法標篩孔,其9種級配見表4。



瀝青結合料

20號和35號低標號道路石油瀝青檢測結果見表5??梢?,20號和35號低標號道路石油瀝青滿足法國標準NFEN13924-1-2016[4]與NFEN12591-2009[5]的技術要求,同時也滿足我國《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40-2004)的技術要求。




聚烯烴類高模量劑采用法國PRModule高模量劑。其檢測結果見表6,滿足《瀝青混合料改性添加劑第8部分:高模量劑》(JT/T860.8報批稿)中的技術要求。高模量劑采用干法添加,其摻量為瀝青混合料總質量的0.6%。




天然瀝青采用微?;善诽烊粸r青改性瀝青,型號為HWB-W。其先將天然巖瀝青材料經物理研磨等工藝加工,得到平均粒徑小于5μm的粉狀改性材料,然后與70號道路石油瀝青混合、剪切得到均勻的成品改性瀝青。其試驗結果見表7,可見該材料滿足《瀝青混合料改性添加劑第8部分:高模量劑》(JT/T860.8報批稿)中的技術要求。



試驗方法

對于混合料1~6號,首先采用法標體系進行配合比設計。采用進口的全套法標設備進行試驗,試驗方法和試驗條件見表2。然后在法標設計的級配和*佳油石比條件下,采用我國馬歇爾法進行試驗,真空法實測25℃瀝青混合料理論*大相對密度;雙面擊實75次成型馬歇爾試件,表干法實測25℃馬歇爾試件毛體積相對密度;并測定馬歇爾試件60℃穩定度和流值。對于20號低標號道路石油瀝青,根據黏溫曲線確定瀝青混合料拌和溫度為170~183℃,成型溫度為167~173℃。35號瀝青摻加高模量添加劑后,根據廠家建議瀝青混合料拌和溫度為163~171℃,成型溫度為158~166℃;天然瀝青改性瀝青根據廠家建議,瀝青混合料拌和溫度為180~190℃,成型溫度為175~185℃。

對于混合料7~9號,首先按照《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40-2004)[6]附錄B進行配合比設計,確定級配和*佳油石比,試驗方法和試驗條件同前。然后在設計的級配和*佳油石比條件下,采用進口的全套法標設備進行試驗,試驗方法和試驗條件見表2。



高模量瀝青混合料EME試驗結果


高模量瀝青混合料1號~6號試驗結果

按表41~6號混合料級配,按式(1)計算各瀝青混合料的瀝青用量,在此基礎上進行EME混合料配合比設計和性能驗證,試驗結果見表8。




由表8可見,設計的6EME瀝青混合料*佳油石 5.2~6.0%,其 5.2~6.2%經驗油石比范圍。同時空隙率、水敏感性、高溫性能、動態模量和疲勞性能均滿足法標技術要求。

在法標配合比設計驗證合格基礎上,采用其配合比設計的*佳油石比,按照我國馬歇爾法進行相關試驗,試驗結果見表9。


96EME瀝青混合料表干法測定的馬歇爾試件空隙率為1.3~3.5%,表8中體積法測定的旋轉壓實試件空隙率為3.0~5.6%,可見兩種方法測定空隙率有差異。我國方法測定空隙率要低于法標體積法測定空隙率,兩者之差平均值為2%。瑞士技術規范中EME瀝青混合料的空隙率標準為1~4%,以上6EME瀝青混合料空隙率均滿足該要求。根據以上試驗結果,借鑒瑞士技術規范,建議我國EME瀝青混合料的馬歇爾法空隙率指標為1.0%~4.0%。


關于EME瀝青混合料礦料間隙率VMA,對于EME-1412.7%~13.7%,對于EME-2012.9%~14.3%,均滿足我國《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40-2004)AC-16AC-20相應的VMA標準。且與JTG F40-2004AC類瀝青混合料相應標準相比,EME混合料VMA指標大小增加值為0.7%~3.0%。這是由于EME瀝青混合料油石比高于相應粒徑下的AC類混合料油石比所致。根據以上數據,建議EME瀝青混合料VMA指標在JTG F40-2004AC類瀝青混合料VMA標準基礎上做出相應增加,增加值為0.5%。


EME瀝青混合料瀝青飽和度VFA74.5%~89.9%之間,這明顯高于我國JTG F40-2004AC-16AC-20相應的VFA標準(65%~75%)。這是由于EME瀝青混合料油石比高于相應粒徑下的AC類混合料油石比所致,說明EME瀝青混合料具有更好的耐久性。根據以上數據,建議EME瀝青混合料VFA指標取整為75%~90%。


EME瀝青混合料馬歇爾穩定度為15.9kN~23.2kN,流值為2.2mm~3.2mm。由于EME混合料采用的瀝青結合料黏度較高,同時為連續密級配,馬歇爾試件的穩定度較高,遠大于我國JTG F40-2004AC類瀝青混合料穩定度8kN的要求;EME瀝青混合料流值相對較大,但是符合我國SBS改性AC類瀝青混合料流值技術要求。根據以上數據,建議EME瀝青混合料取≥15kN作為60℃馬歇爾穩定度控制標準,相應流值技術指標要求為1.5mm~4.5mm。

根據以上分析,提出EME瀝青混合料馬歇爾配合比設計技術要求,見表10和表11。





高模量瀝青混合料7號~9號試驗結果

為了驗證表10、表11中技術標準的可靠性,按照馬歇爾法設計了3EME瀝青混合料。馬歇爾配合比設計結果見表12。




通過表12可見,設計的油石比為5.3%~6.0%,空隙率、VMA、VFA、穩定度和流值均滿足相關指標要求。

根據馬歇爾法設計的級配和*佳油石比,按照法標體系進行性能試驗,試驗結果匯總如表13所示。




從表13試驗結果可見,采用馬歇爾法設計的EME瀝青混合料經法標試驗檢驗,各項性能均滿足相應技術要求,且浸水無側限抗壓強度比、抗車轍性能、抗疲勞性能均具有一定的富裕,可見按照表10、表11中馬歇爾法進行EME混合料配合比設計是可行的,技術指標具有較高的可靠性。



結語


本文通過3種來源集料、4種瀝青結合料,設計了9種瀝青混合料,同時進行法標綜合性能和我國馬歇爾法試驗研究,主要結論如下:

(1)EME瀝青混合料空隙率較低,表干法測定的馬歇爾試件空隙率為1.3%~3.5%,建議我國EME瀝青混合料的馬歇爾法空隙率指標為1.0%~4.0%。

(2)關于EME瀝青混合料礦料間隙率VMA,對于EME-1412.7%~13.7%,對于EME-2012.9%~14.3%,與我國JTG F40-2004AC類瀝青混合料相應標準相比,EME混合料的VMA指標大小增加值為0.7%~3.0%,建議EME瀝青混合料VMA指標在JTG F40-2004AC類瀝青混合料VMA標準基礎上做出相應增加,增加值為0.5%。

(3)EME瀝青混合料瀝青飽和度為74.5%~89.9%,明顯高于我國JTG F40-2004AC類瀝青混合料VFA標準(65%~75%),因此,建議EME瀝青混合料VFA指標為75%~90%。

(4)EME瀝青混合料馬歇爾穩定度為15.9kN~23.2kN,流值為1.8~4.5mm,建議EME瀝青混合料取不小于15kN作為60℃馬歇爾穩定度控制標準,相應流值技術要求為1.5mm~4.5mm。

(5)通過中、法標準相互比較和驗證,表明采用馬歇爾法進行EME瀝青混合料配合比設計是可行的。




全文完 發布于《公路》20217月 如涉侵權,請聯系刪除!




了解更多產品詳細信息,獲取產品資料,歡迎垂詢TIPTOP卓致力天!


           


服務熱線 | 400-633-0508     郵箱:tiptop@tiptoptest.com

japanese日本护士高潮,99久久精品费精品国产,日本三级欧美三级人妇视频黑白配,97人人模人人爽人人喊免费官方