沥青稳定碎石ATB-30柔性基层配合比设计及施工工艺的探讨.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流沥青稳定碎石ATB-30柔性基层配合比设计及施工工艺的探讨.精品文档.沥青稳定碎石ATB-30柔性基层配合比设计及施工工艺的探讨摘 要:结合工程实践,介绍ATB-30沥青稳定碎石混合料的矿料组成设计、油石比选择及关键施工工艺和现场控制技术等;就ATB-30沥青碎石柔性基层的特点,着重阐述在实际施工中需特别注意的若干问题,可为今后类似工程施工提供有益的指导。关键词:ATB-30 沥青混合料 配合比设计 施工工艺1 工程概况镇宁至胜境关高速公路,双向四车道,单向路面宽度11.75m,设计时速100km/h,全长112km。该高速公路主线路面面层结
2、构形式为:航空煤油稀释乳化沥青透层十封层十沥青稳定碎石柔性基层(ATB-30)12.5cm+SBS改性沥青混凝土下面层(AC-20C)7cm+SBS改性沥青混凝土上面层(SMA-16)5cm。2 ATB-30结构的特点ATB称为密级配沥青稳定碎石混合料,它与普通沥青混凝土的区别主要是公称粒径的的不同,公称最大粒径通常26.5mm。ATB沥青稳定碎石一般设计空隙率为3%6%,铺筑层厚度较厚。路面铺筑后具有良好的骨架结构,且具有防水、高温稳定、低温抗裂等特性,因此柔性基层路面结构具有优良的路面性能以及抵抗。环境和重交通荷载疲劳作用的能力。采用ATB30沥青稳定碎石结构,是为了减少路面反射裂缝的出现
3、,延长路面使用寿命。原材料的技术标准要求如见表1、表2。表1 沥青稳定碎石矿料级配范围 级配类型通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)37.531.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075ATB-30规范要求10090-10070-9053-7244-6639-6031-5120-4015-3210-258-185-143-102-6长珲要求10090-10070-9053-7246-6641-6035-5128-3518-2512-188-135-114-84-6表2 沥青稳定碎石混合料马歇尔技术标准 试验指标公称最大粒径(mm)马歇尔试件尺寸(
4、mm)击实次数(双面)(次)空隙率Vv(%)稳定度不小于(KN)流值(mm)沥青饱和度VFA(%)矿料间隙率VMA, 不小于(%)马歇尔残留稳定度不小于(%)冻融劈裂残留强度比不小于(%)动稳定度不小于(次/mm)20无侧限抗压强度,不小于(Mpa)ATB30规范要求31.5152.4mm93.3mm1123-615实测55-7011.5无规定无规定无规定无规定长珲要求31.5152.4mm93.3mm轮碾成型3-615实测55-7011.57575100033 混合料的组成设计3.1 目标配合比设计级配良好的ATB可以抵抗较大的塑性和剪切变形,承受重载交通的作用,具有较好的抗车辙能力,提高了
5、沥青路面的高温稳定性,设计合理的ATB是解决重载交通下高温车辙问题最经济有效的根本途径之一。因此,必须在矿料组成设计上多下功夫。3.1.1 原材料碎石的生产工艺为:初次破碎采用鄂式破碎机破碎至100mm以下,二次破碎采用反击式破碎机破碎,采用二级除尘装置,所生产集料规格分别为0-2.36mm石屑、2.36-4.75mm、4.75-9.5mm、9.5-16mm、16-19mm、19-31.5mm碎石。各项结果详见表3、表4、表5。表3 粗集料检测结果 指标单位检测结果技术要求试验方法1#料2#料3#料4#料5#料石料压碎值,不大于%12.528T0316洛杉矶磨耗损失,不大于%3.930T031
6、7表观相对密度,不小于2.7612.7562.7622.7662.7672.5T0304毛体积相对密度2.7422.7042.7022.6762.630T0304坚固性,小于%5.812T0314吸水率,不大于%0.50.70.81.21.93.0T0304针片状颗粒含量(混合料),不大于%8.318T0312其中粒径大于9.5mm,不大于%8.48.810.115T0312其中粒径小于9.5mm,不大于%12.720T0312水洗法0.075mm颗粒含量,不大于%0.20.50.40.70.71T0310软石含量,不大于%000005T0320与沥青的粘附性,不小于级333332(原料)T0
7、316表4 细集料检测结果 指标单位检测结果技术要求试验方法表观相对密度,不小于2.7402.5T0328毛体积相对密度2.582T0330含泥量(小于0.075的含量),不大于%2.23T0333坚固性,不大于5.112T0340砂当量,不小于%82.070T0334亚甲蓝值,不大于g/Kg0.825T0349棱角性(流动时间),不小于s45.530T0345表5 矿粉检测结果指标单位检测结果技术要求试验方法表观密度,不小于g/cm2.7232.5T0352含水量,不大于%0.30.8T0103烘干法粒度范围0.6mm0.15mm0.075mm%10099.692.610090-10075-
8、100T0351外观-无团粒结块无团粒结块-亲水系数,不大于-0.691T0353塑性指数,不大于%3.64T0354加热安定性-无变化实测记录T03553.1.2 确定矿料合成级配该过程是确定各矿料的比例,并具有足够的密度和矿料间隙要求,使粗集料相互接触形成骨架,及较高的粘聚力和较高的内摩阻角。根据单粒级集料筛分结果最终确定矿料合成级配见表6和矿料级配组成设计图。为了反映其可比性,在ATB-30的工程级配范围内设计了三条合成级配曲线。从表6和图2可以看出曲线走势为:级配A几乎走级配范围的中值,级配B走级配中值与上限之间,级配C走级配中值与下限之间。采用上述三种级配进行一系列马歇尔试验。表6矿
9、料级配组成设计 矿料名称配合比(%)通过下列筛孔的质量百分率(%)ABC37.531.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.07514 0.030.039.0100.088.750.37.21.30.60.20.20.20.20.20.20.20.227.013.015.0100.0100.0100.072.239.85.22.40.90.50.50.50.50.50.531 2.012.08.0100.0100.0100.0100.091.676.718.30.80.40.40.40.40.40.4411.014.07.0100.0100.0100.
10、0100.0100.0100.097.420.02.81.00.70.70.70.755.05.05.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.094.720.02.81.00.70.70.7621.022.022.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.080.051.233.515.28.75.971.51.51.5100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.099.793.8矿粉2.52.52.5100.0100.0100.0100.0100.01
11、00.0100.0100.0100.0100.0100.0100.099.793.8合成级配A级配100.095.580.160.955.350.843.231.322.215.211.37.56.15.2B级配100.096.685.168.561.655.147.232.723.015.711.77.76.15.2C级配100.095.680.659.651.845.239.731.822.915.711.77.66.25.3级配上限100.0100.090.072.066.060.051.035.025.018.013.011.08.06.0级配下限100.090.070.053.046
12、.041.035.028.018.012.08.05.04.04.0级配中值100.095.080.062.556.050.543.031.521.515.010.58.06.05.0矿料级配组成设计图3.1.3 最佳沥青用量的确定三种级配分别采用2.5%、3.0%、3.5%、4.0%、4.5%的油石比制作马歇尔试件和轮碾成型后钻取芯样进行相关试验。通过马歇尔试验测定试件密度、空隙率、矿料间隙率和沥青饱和度、稳定度、流值等,结果见表7。表7沥青稳定碎石混合料马歇尔性能指标测定结果 试验方法级配名称石油比(%)理论相对密度毛体积相对密度空隙率(%)矿料间隙率(%)有效沥青饱和度(%)稳定度(KN
13、)流值(mm)击实法A级配2.52.6032.3977.912.536.917.635.23.02.5832.4076.812.645.920.425.93.52.5632.4195.612.655.326.516.44.02.5442.4244.712.863.226.018.74.52.5263.993.913.170.223.759.4C级配2.52.6012.4177.812.337.220.114.63.02.5812.4116.612.346.722.215.33.52.5612.4245.412.356.324.636.84.02.5422.4284.512.664.325.78
14、8.14.52.5242.4343.712.971.627.548.6B级配2.52.6072.4027.912.436.919.314.13.02.5872.4146.712.446.225.024.73.52.5672.4285.412.456.023.925.34.02.5482.4324.512.664.023.047.14.52.5302.4353.813.070.921.338.2轮碾法A级配2.52.6032.4177.111.839.519.244.53.02.5832.4296.011.849.522.766.13.52.5632.4414.811.859.727.797.2
15、4.02.5442.4473.812.068.226.237.74.52.5262.4493.012.475.524.678.2C级配2.52.6012.4077.512.138.322.624.93.02.5812.4226.111.948.524.046.23.52.5612.4374.911.858.925.127.54.02.5422.4404.012.167.027.357.94.52.5242.4423.312.574.028.448.3B级配2.52.6072.4127.912.138.120.303.73.02.5872.4276.212.048.426.624.13.52.5
16、672.4395.012.058.224.644.94.02.5482.4444.112.266.524.426.34.52.5302.4453.412.673.422.117.4技术要求实测记录4-611.555-7015实测记录由表7的试验数据可以看出不同的制件方法对混合料性能有所影响。用马歇尔试验方法确定最佳石油比。3.1.4 目标配合比检验对设计的三种级配A、B、C分别采用最佳油石比制作试件,进行高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、无侧限抗压强度检验,检验结果表8。表8 目标配合比检验结果指标级配名称油石比(%)(60C)动稳定度(次/mm)浸水马歇尔残留稳定度(%)冻融劈裂残留强度比(
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