浅析橡胶沥青混合料目标配合比设计

孙治中

(沧州市交通局,河北沧州 061001)

浅析橡胶沥青混合料目标配合比设计

孙治中

(沧州市交通局,河北沧州 061001)

根据以往施工经验,结合工程实际,介绍橡胶沥青混合料ARAC13的目标配合比设计方法及试验情况。

橡胶沥青;混合料;目标配合比

橡胶粉作为一种新型的筑路材料,对路面性能的改善十分明显,在降低路面噪音、延缓反射裂缝、抵抗重交通和不良气候等方面都有明显的优势。为响应国家节约资源和保护环境的号召,积累施工经验,渤海新区城市道路起步工程项目部与交通部公路科学研究院合作,进行橡胶沥青混合料的配合比设计及施工工程。橡胶沥青混合料配合比设计遵循理论配合比设计、目标配合比设计、生产配合比设计以及混合料试生产和试验路段铺设4个阶段。目标配合比设计的目的是根据理论级配确定混合料冷料仓的比例,确定混合料的油石比,并验证混合料的性能。

1 目标配合比设计的设计主要流程

1)对生产用石料和沥青进行性能检测。

2)对石料进行筛分,根据理论配合比确定的级配曲线,确定各档石料的比例。

3)级配宜控制在容许的范围内。如掺配的级配不能满足设计要求,需调整石料的生产。

4)调整好级配后,进行马歇尔击实试验,确定混合料的油石比,并进行混合料的性能验证。

5)以此矿料级配及沥青用量作为目标配合比,供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。

6)应自现场料堆不同位置多次(10～20次)抽取集料样品,以其平均值作为代表值进行目标配合比设计。

2 目标配合比的设计过程

2.1 原材料筛分

本试验所用集料为山东产玄武岩,分为四档,分别是:0～2.36 mm,2.36～4.75 mm,4.75～9.5 mm, 9.5～13.2 mm。

2.2 矿料级配组成设计

在组成沥青混合料的原材料选定后,沥青混合料的技术性质在很大程度上取决于集料间的级配组成。根据《橡胶沥青及混合料设计施工技术指南》中ARAC13级配范围,考虑渤海新区的交通、气候特征,选择偏细两条合成级配曲线(详见表1、表2)进行马歇尔击实试验。

表1 沥青混合料矿料级配设计计算表

表2 沥青材料筛分试验结果

2.3 最佳油石比的确定

根据以往工程经验,按照上述设计的级配1、级配2配比,选择5.8%,6.2%,6.6%及7.0%四种油石比进行马歇尔击实试验。马歇尔试验的过程是对标准击实的试件在规定的温度和湿度等条件下受压,测定沥青混合料的稳定度和流值等指标(详见表3、表4),经一系列计算后,确定出沥青混合料的最佳油石比。

表3 级配1不同油石比马氏击实试验结果汇总表

表4 级配2不同油石比马氏击实试验结果汇总表

橡胶沥青混合料的最佳油石比确定,以空隙率为核心设计指标,同时要求矿料间隙率、饱和度、稳定度及流值等指标能满足试验及路用性能技术要求。根据上述马歇尔击实试验结果,级配1、级配2两种混合料的最佳油石比分别为6.8%,6.6%。

2.4 室内试验

按上述确定的级配及最佳油石比成型试件,进行混合料路用性能检验,这包括马歇尔稳定度试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验及车辙试验,试验结果见表5。

表5 ARAC13室内试验结果汇总

3 目标配合比设计结论

沧州渤海新区城市起步工程路面工程上面层两种级配的橡胶沥青混合料的最佳油石比分别为6.8%, 6.6%。最佳油石比条件下的马歇尔试件各项性能指标均能满足《橡胶沥青及混合料设计施工技术指南》的技术指南。本次目标配合比设计可用于指导生产配合比设计,橡胶沥青混合料ARAC13的施工和易性还需要生产配合比设计和试拌试铺最终确定。

[1] JTGF 40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].

[2] JTGE42-2005,公路工程集料试验规程[S].

[3] 交通部公路科学研究院.橡胶沥青及混合料设计施工技术指南[M].北京:人民交通出版社,2008.

(责任编辑:高桂芝)

Design on Target Proportion of Rubber Asphalt Mixture

SUN Zhi-zhong
(Cang zhou Bureau of Traffic,Cang zhou 061001,China)

Based on the construction experience,combining with the practical engineering,the paper introduces the target proportion design of rubber asphalt mixture ARAC13,as well as the experiment.

rubber asphalt;mixture;target proportion

U414.7+5

A

1008-3782(2010)04-0048-04

2010-10-27

孙治中(1983-),男,河北沧州人,沧州市交通局助理工程师。