长江流域资源与环境

期刊导读

长江流域路用AC-25沥青混合料的沥青最佳用量试

来源:长江流域资源与环境 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2020-11-21

0 前言

高等级的道路尤其是高速公路,路面采用沥青混合料较多[1-4]。沥青在混合料中用量问题[5],值得研究,本文选择这个问题研究。

本文研究适合长江流域的路用AC-25沥青混合料,通过开展马歇尔试验,研究其最佳沥青用量。

1 材料

对本次研究所用的材料做如下阐述。

1.1 沥青

考虑到长江流域的沥青路面使用性能气候分区,本次研究选择采用中海油70#沥青。

1.2 矿料

集料采用石灰岩,填料采用磨细的石灰岩粉。

2 确定最佳用量方法和数据

沥青混合料配合比设计问题研究中,沥青最佳用量研究是其中的重要问题。马歇尔试验是确定密级配沥青混合料的沥青用量的最常见方法[1],本次研究也采用马歇尔试验。

2.1 混合料沥青用量

本次研究根据工程经验和前期研究,沥青混合料中的沥青用量确定为4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%,分别制作4个马歇尔试件,养护试件后,通过马歇尔试验确定试件的试验数值。

2.2 试验结果

沥青混合料试件体积参数记录和计算结果采用ORIGIN软件绘图,绘出沥青用量分别与稳定度(MS)、流值(FL)、毛体积密度、空隙率、饱和度曲线。

图1 马歇尔稳定度-沥青用量曲线

图2 流值-沥青用量曲线

图3 毛体积密度-沥青用量曲线

图4 空隙率-沥青用量曲线

图5 饱和度-沥青用量曲线

2.3 最佳沥青用量的确定

本次研究AC-25沥青混合料最佳沥青用量的确定:

由图1所可知,对应于沥青混合料试件的马歇尔稳定度的最大值的沥青用量a2为5.00%;由图3所可知,对应于毛体积密度的最大值的沥青用量a1为5.41%;由图4所可知,对应于目标空隙率范围(规范规定)的中值5.88%的沥青用量a3

为4.73%;由图5所可知,对应沥青饱和度范围(规范规定)的中值68.78%的沥青用量 a4为 4.81%。综上所述,根据密度的最大值、马歇尔稳定度的最大值、目标空隙率的中值、饱和度的中值对应的沥青用量,综合确定的最佳沥青用量OAC1=(a1+a2+a3+a4)/4=(5.41%+5.00%+4.73%+4.81%)/4=4.99%。根据沥青路面施工技术规范,本次研究沥青混合料试件的各指标均符合规范要求,主要指标:稳定度要求沥青用量范围是 4.26%-5.70%、空隙率要求沥青用量范围是 4.87%-6.00%、流值要求沥青用量范围是 4.00%-6.00%、饱和度要求沥青用量范围是4.53%-6.00%。据此,取四个范围的公共区域,最终综合确定沥青用量共同范围是OACmin=4.87%和OACmax=5.7%,此时最佳沥青用量OAC2=(4.87%+5.7%)/2=5.27%。

最终得出结论:AC-25沥青混合料中沥青的最佳用量OAC=(OAC1+OAC2)/2=(4.99%+5.27%)/2=5.13%。

长江流域地域广阔、气候差异大、经济和社会发展水平多样,需要根据实际情况选择适宜的沥青用量。气候炎热、交通量大的情况下,沥青用量宜少;反之宜多。

3 结论

(1)在未掺加改性剂和外加剂的情况下,本次研究沥青混合料试件的试验指标,可以满足沥青路面施工规范(JTG F40-2004)的要求。

(2)AC-25沥青混合料沥青用量5.13%是通过实验室研究确定的,可以根据气候、交通量、造价等实际情况不同,在一定范围内选择适宜的沥青用量。

(3)本文研究的方法,对类似工程,尤其是长江流域的类似工程,确定沥青最佳用量,具有一定的借鉴价值。

[1]丁海波,邱延峻,王文奇,等.废机油底渣对沥青胶结料的不利影响及机理初探[J].建筑材料学报,2017,20(4):646-650.

[2]王文奇,丁海波,王泽.γ辐照对回收LDPE改性沥青蠕变恢复特性的影响[J].公路交通科技,2016,33(12):29-34.

[3]王文奇,邱延峻,郭玉金,等.有机降黏型温拌沥青混合料研究进展及展望[J].化工新型材料,2017,45(4):210-212.

[4]王文奇,罗忠贤,郭玉金,等.沥青抗疲劳性能新型试验与影响因素分析[J].化工新型材料,2017,45(6):253-255.

[5]李良,王文奇,王泽,等.排水沥青路面用于公园道路的案例分析[J].四川建材,2015,41(2):125-126.

0 前言高等级的道路尤其是高速公路,路面采用沥青混合料较多[1-4]。沥青在混合料中用量问题[5],值得研究,本文选择这个问题研究。本文研究适合长江流域的路用AC-25沥青混合料,通过开展马歇尔试验,研究其最佳沥青用量。1 材料对本次研究所用的材料做如下阐述 沥青考虑到长江流域的沥青路面使用性能气候分区,本次研究选择采用中海油70#沥青 矿料集料采用石灰岩,填料采用磨细的石灰岩粉。2 确定最佳用量方法和数据沥青混合料配合比设计问题研究中,沥青最佳用量研究是其中的重要问题。马歇尔试验是确定密级配沥青混合料的沥青用量的最常见方法[1],本次研究也采用马歇尔试验 混合料沥青用量本次研究根据工程经验和前期研究,沥青混合料中的沥青用量确定为4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%,分别制作4个马歇尔试件,养护试件后,通过马歇尔试验确定试件的试验数?试验结果沥青混合料试件体积参数记录和计算结果采用ORIGIN软件绘图,绘出沥青用量分别与稳定度(MS)、流值(FL)、毛体积密度、空隙率、饱和度曲线。图1 马歇尔稳定度-沥青用量曲线图2 流值-沥青用量曲线图3 毛体积密度-沥青用量曲线图4 空隙率-沥青用量曲线图5 饱和度-沥青用量曲线2.3 最佳沥青用量的确定本次研究AC-25沥青混合料最佳沥青用量的确定:由图1所可知,对应于沥青混合料试件的马歇尔稳定度的最大值的沥青用量a2为5.00%;由图3所可知,对应于毛体积密度的最大值的沥青用量a1为5.41%;由图4所可知,对应于目标空隙率范围(规范规定)的中值5.88%的沥青用量a3为4.73%;由图5所可知,对应沥青饱和度范围(规范规定)的中值68.78%的沥青用量 a4为 4.81%。综上所述,根据密度的最大值、马歇尔稳定度的最大值、目标空隙率的中值、饱和度的中值对应的沥青用量,综合确定的最佳沥青用量OAC1=(a1+a2+a3+a4)/4=(5.41%+5.00%+4.73%+4.81%)/4=4.99%。根据沥青路面施工技术规范,本次研究沥青混合料试件的各指标均符合规范要求,主要指标:稳定度要求沥青用量范围是 4.26%-5.70%、空隙率要求沥青用量范围是 4.87%-6.00%、流值要求沥青用量范围是 4.00%-6.00%、饱和度要求沥青用量范围是4.53%-6.00%。据此,取四个范围的公共区域,最终综合确定沥青用量共同范围是OACmin=4.87%和OACmax=5.7%,此时最佳沥青用量OAC2=(4.87%+5.7%)/2=5.27%。最终得出结论:AC-25沥青混合料中沥青的最佳用量OAC=(OAC1+OAC2)/2=(4.99%+5.27%)/2=5.13%。长江流域地域广阔、气候差异大、经济和社会发展水平多样,需要根据实际情况选择适宜的沥青用量。气候炎热、交通量大的情况下,沥青用量宜少;反之宜多。3 结论(1)在未掺加改性剂和外加剂的情况下,本次研究沥青混合料试件的试验指标,可以满足沥青路面施工规范(JTG F40-2004)的要求。(2)AC-25沥青混合料沥青用量5.13%是通过实验室研究确定的,可以根据气候、交通量、造价等实际情况不同,在一定范围内选择适宜的沥青用量。(3)本文研究的方法,对类似工程,尤其是长江流域的类似工程,确定沥青最佳用量,具有一定的借鉴价值。参考文献[1]丁海波,邱延峻,王文奇,等.废机油底渣对沥青胶结料的不利影响及机理初探[J].建筑材料学报,2017,20(4):646-650.[2]王文奇,丁海波,王泽.γ辐照对回收LDPE改性沥青蠕变恢复特性的影响[J].公路交通科技,2016,33(12):29-34.[3]王文奇,邱延峻,郭玉金,等.有机降黏型温拌沥青混合料研究进展及展望[J].化工新型材料,2017,45(4):210-212.[4]王文奇,罗忠贤,郭玉金,等.沥青抗疲劳性能新型试验与影响因素分析[J].化工新型材料,2017,45(6):253-255.[5]李良,王文奇,王泽,等.排水沥青路面用于公园道路的案例分析[J].四川建材,2015,41(2):125-126.

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