过滤设备:排水性沥青混合料的配合比设计方法

  • 2021-07-12 11:11:36
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排水性漏青混合料的配合比设计方法魏如喜编译天津市市政工程设计研究院,天津市300074水。降低行车噪音、表面粗粮。抗车能力强等特点。文中阐述7排水性青混合料的现状,并介绍日本排水性巧青混合料的配合比设计方法和排水性混合料空隙率的试验方法。

排水性路面是指使用空隙率大的开级配洒青泥合料所铺筑的源青路面。因此混合料使用的粗集料较多,因而内部空隙率很大、表面粗糖具有雨天抗滑、减少水膜滑溜、提高雨季夜晚行车标线的识别能力和降低行车噪音等特点。在美国和欧洲,为改善路面行车安全性和减少行车噪音,早就致力于该混合料的研化现铺筑了数千万平方米的排水性路面。日本从80年代后期开始这方面的试验研巧。虽然起步较晚,但发展较快,目前已形成较为完善的排水性混合料设计方法。

1排水性巧青混合料现状排水性巧青混合料在欧洲常称为多孔性源青混合料或排水性源青混合料。在美国取开级配巧青磨耗层0护?GradedAsphaltF血tionourse的字头,简称为OGF.在日本,排水性路面有时用在不需要排水设施,让雨水自然渗透到地基的路面,因而也称为透水性路面。

1.1粗集料粗集料*大粒径与排水路面层厚有关。

在美OGF路面面层厚度般为20~25 11,因而粗集料*大粒径都在10左右。

欧洲的排水性路面面层较厚,粗集料*大粒径为10~20,其中14者*多。日本的排水性路面面层厚度为40~5011,*大粒径为1或20.对于粗集料的质量标准,由于考虑到路面的抗滑性能和良好的抗车能力,美国和欧洲要求粗集料不能使用较纯石灰岩和易磨光的集料。欧美及日本对排水路面粗集料的质量要求。

内容欧洲[西班牙为例美国联邦公路局日本洛杉机磨耗损失量/粗集料磨光石料/针片状含量/破碎颗粒含量/胎5王注:0厚度长度比为1=3时要求为1下厚度长度比为1=5时要求为25下;具有两个破碎面者占75上,个破碎面者占90上1.2细集料、填料排水性路面的细集料般是指。八~ 2.36部分集料。对于2.36通过率,欧洲规定的*大范围为撕%实际上推荐15左右。美国规定的范围较窄,为5~ 15.日本的渐青路面纲要*初规定为8 ~25但为了获得足够的空隙率,般也取15左右。细集料由于用量较少,对其性能没有特殊的规定,而对于排水性混合料的填料,在欧美般规定使用消石灰或水泥。加入消石灰可抖防止渐青从集料上剥落特别是多雨地区,而且可抖延缓洒青老化。日本则要求使用的填料必须是石灰岩矿粉,否则可用消石灰或水泥替代。

1.3巧青胶结料欧洲在撕年代试用了直馈渐青,但其耐久性较差。为了增加源青对集料的握裹力和防止渐青流滴,现在全部使用PE、SBS、EVA等改性浙青,同时还使用诸如纤维等稳定剂。

美国在较长时间内直使用直溜源青,受欧洲路面研究的启发特别是在美国使用废奔轮胎后,近来使用改性源青逐渐多起来。日本从开始就使用改性源青,如:改性渐青11型。高粘度改性渐青、环氧源青等,也使用纤维等稳定剂。

1.4空隙率在欧洲排水性路面的空隙率起初为15,为防止孔隙堵塞抖维持排水功能,设计施工时往往将空隙率取为20.美国因排水性路面粒径较小,抖抗滑性能为主,轻微的堵塞对抗滑巧能不会有太大影响,因而空隙率定为15抖上。日本和欧洲株为使路面排水功能和降低噪音效果持久,也将空隙率由原来的15提高到了20,甚至更大。

1.5配合比设计在欧洲,对于多孔渐青混合料的特殊粒状结构,不能采用有的配合比设计方法,特别是马歇尔法与开裂试验,同时对车试验的适用性也有疑问。

美国在OGF的配合比设计中没有采用力学试验,这是因为已有了定的经验积累,源青用量根据粗集料的巧青当量,利用经验公式算出渐青用量在6抖上。此外,还进行了混合料中源青的析漏试验。总、之,都没有进行马歇尔试验和车试验。

樵藻空臀的马歇巧化棵。扯落性的肯塔堡飞散损失试验及浸水肯塔堡飞散损失试验等也可能适用于欧洲的情况。

因此,作为配合比设计方法,目前可供参考的*佳方法可考虑从压实试件的空隙率和肯塔堡飞散损失试验求出集料级配和渐青用量。

日本在借鉴欧洲经验的基础上,仍然采用马歇尔试验方法,抖求得适宜的空隙率,马歇尔击实次数为两面各洗次巧青用量抖析漏试验和肯塔堡飞散损失试验控制,仍抖车试验评价排水性混合料的高温稳定性。

2日本排水性混合料配合比设计方法排水性混合料与般源青混合料不同,其粗集料含量高,空隙率大不能用常规的马歇尔配合比设计方法碗定渐青用量。日本排水性混合料配合比设计步骤为:①确定目标空隙率:②材料选择与初试级配的确定:③初试淑青用量计算:④满足目标空隙率级配的确定确认泥合料空隙率,确定*佳淑青用量:⑥泥合料检验。

2.1目标空隙率的确定研究表明空隙率在1下时,路面排水性能等同于密级配源青混合料,因此初始使用阶段,空隙率设定为15上。实践证明,排水性路面在使用过程中,行车荷载的再压密,化及灰尘堵塞等使得路面逐渐丧失了排水性能和降低噪音性能。因此,为保证路面的排水性能和降低噪音效果,现今排水路面的目标空隙率普遍设定为2~25.

2.2材料的选择与初试级配的确定材料选择的关键是粗集料和填充料。粗集料*大粒径为13或20,排水性混较高,排水性泡合料的空隙率、抗车输能力在很大程度上取决于粗集料的性质。例如:集料种类、颗粒形状、抗渴性、抗磨耗性及抗嫌孺油晴大姆2.36通过百分率是控制排水性混合料空隙率的重要因素。在确定矿料级配,绘出图1所示的关系曲线,调整级配到目标空隙率对应的2.通过百分率从而确定*终设计级配。

2.5*佳漏青用量的确定在确定矿料级配后,进行*佳巧青用量的设定。首先马歇尔试验方法,按0.5间隔变化浙青用置5~7个点,分别成型6个试件兰个试件进行肯塔堡飞散损失试验,另外兰个试件进行空隙率测定。由巧青用量与肯塔堡飞散损失量绘成曲线图如图2所示,曲线变曲点域标准要求值闲应的浙青用量为*小巧青用量。然后,按化5间隔变化渐青用量5~7个点,分别拌和巧青漉合料,并均匀分成H份每份约lkg进行析漏试验。由巧青用量与析漏量绘成曲线图如图3所示,1曲线变曲点对应的巧青用量为*大渐青用量。在*小巧青用量与*大浙青用量之间选择符合目标空隙率要求的巧青用量为*佳浙青用量。

填充料的性质对混合料的耐久性至关重要。

规定填充料必须是石灰岩矿粉,否则用消石灰或水泥代替。

筛孔尺寸/1通过率/*大粒径*大粒径20 5见青用量选择的巧试级配必须符合表2的要求。W2.通过率为特征变化点,选择兰种通过率12、15、18,兰种级配的矿粉用量即化075通过率般固定在中值不变,计算相应的材料配比,所配制的兰种初试级配的合成级配必须在要求的级配范围内。

选择初试级配的目的是在初试巧青用量下,确定满足目标空隙率的合理级配。

2.3初试蠲青用量的计算初试辆青用量是根据矿料表面吸附巧青膜厚度确定的。影响级配矿料表面积的首要因素是级配中通过化075筛的矿粉含量其次是通过0.15、0.3、0.6、1.18、2.和4.75筛孔集料含量所有粒径大于4.751筛孔的各种级配集料的表面积没有大的影响。因此,初试渐青用量对集料而言的计算如下:初试渐青用量=假定膜厚般为明~ 14OX集料表面积2.4巧瑜安满足目标空隙率的矿料级配5166仕如6东/谢色谢朵巧狂户货终化巧肯用倨2.6混合料检验*佳巧青用量确定后,再进行密度试验、马歇尔稳定度试验、透水性试验化及车撤。各试验的目标值如下:空隙率为目标空隙率lㄇレッ内;马歇尔稳定度3.5kNレッ山透水系数1心8上;动稳定度1500次/11上大型车很多的道路或3000次/レッ上巧型车特别多的道路。

满足上目标值要求的排水性漉合料*佳1青用量为设计浙青用量。

3排水性混合料试验方法排水性混合料配合比设计试验主要内容有:空隙率的测定、肯塔堡飞散损失试验、析漏试验、透水性或渗水性试验和车试验等。其中后面4个试验与SA混合料规定的试验方法相同,不再赞述,这里仅介绍排水性混合料配合比设计中至关重要的空隙率的测定方法。

排水性混合料,由于其透水性和吸音特性在很大程度上取决于空隙率的大小,因而在配合比设计中空隙率的测定是非常重要的。对于排水性混合料的空隙率又叫全空隙率可分为连通空隙率又叫连续空隙率和用塞空隙率也叫独立空隙率,其中起透水性和吸音特性作用的是连续空隙率。全空隙率可用游标卡尺测定试件的体积和试件空气中质量得到的密度计算出来。连续空隙率可用游标卡尺测定试件的体积和试件水中质量得到的密度计算出来也可用试件浸透水后的浸透水量直接求得。计算公式如下:式中:试件的空隙率%??连续空隙率%独立空隙率%d游标卡尺法测得试件密/]D理论*大密度这/13A试件的空气中质量5V游标卡尺法测得试件体积3B试件空气中质量浸透水质量屯;试件水中质量;浸透水的质量装。

4结语排水性路面其优良的排水性能、降低噪音效果被世人视为环保型路面。但由于其粗集料含量多、空隙率大,故其耐久性较差。改性渐青的发展,特别是高粘度改性巧青、环氧渐青的进步研究开发不仅大大提高了排水性路面的抗车能力,而且耐久性也有大幅度提高,为大面积推广排水性路面创造了条件。

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