沥青混合料最佳油石比确定方法的实践应用
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沥青混合料油石比试验
沥青混合料油石比试验是非常重要的,能很好的测试数据从而决定使用,在不影响质量的前提下选择最合适的。
下面就沥青混合料油石比试验和大家详细介绍一下。
射线法:适用于热拌热铺沥青混合料路面施工时的沥青用量检测使用,以快速评定拌和厂产品质量。
离心分离法:本方法适用于热拌热铺沥青混合料路面施工时的沥青用量检测)以评定拌和厂产品质量。
此法也适用于旧路调查时检测沥青混合料的沥青用量,用此法抽提的沥青溶液可用于回收沥青,以评定沥青的老化性质。
1)准备工作
在拌和厂从运料卡车采取沥青混合料试样,放在金属盘中适当拌和,待温度稍下降至100℃以下时,用大烧杯取混合料试样质量1000-1500g左右,准确至0.1g。
如果试样是路上用钻机法或切割法取得的,应用电风扇吹风使其完全干燥,置微波炉或烘箱中适当加热后成松散状态取样,但不得用锤击以防集料破碎。
2)试验步骤
向装有试样的烧杯中注入三氯乙烯溶剂,将其浸没,记录溶剂角量浸泡30min,用玻璃棒适当搅动混合料,使沥青充分溶解。
注:也可直接在离心分离器中浸泡。
沥青混合料最佳油石比确定方法的实践应用

从表 5 数据可以看出, 各法计算的油石比都不同, 在实际 应用中应综合考虑各种方法的数据, 有条件的应采用旋转压实 等先进的试验方法确定的油石比进行比较, 通过试拌试铺检 验, 比较确定的最佳油石比用于工程, 达到延长路面使用寿命 及改善路面使用性能的目的。
项目
马歇尔法 沥青膜厚度法 经验数据法
4 实践应用
在标准试验完成后, 项目部召开了施工前技术交底会, 同 时邀请技术指导单位的有关专家参加, 认为沥青膜厚度计算值 与其他两种方法差异太大; 另外, 该种方法一般用于预估最佳 沥青用量或检验最佳油石比, 最后确定采用马歇尔试验方法和 经验数据法确定的油石比平均值 4.34% 作为最佳油石比进行试 铺。试验段施工后对现场进行取芯检 测 , 渗 水 系 数 0 ̄23m l/m in ( 规范规定小于 300 m l/m in) , 空 隙 率 结 果 见 表 6。 目 测 取 出 芯 样 侧 面 存 在 泌 油 现 象 , 碎 石 边 界 模 糊 , 施 工 表 面“ 油 饼 ”多 , 试 验段总结会一致认为油石比偏大, 认为第一次试验段不成功, 应重新试铺。
Pa = Pb/(100- Pb)=3.867
注: (1)式中有关代号《公路沥青路面施工技术规范》已明确;
(2)式中 PS 可根据油石比近似取值, 如 A C 20 型沥青混合料可取 值 0.96。
芜湖某高速公路 AC20 级配比表面积计算
表2
孔( m m )
26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6
2 依据沥青膜厚度估算法
本法用于预估最佳沥青用量或检验最佳油石比。芜湖某高速 A C 20 型为连续级配沥青混合料, 有关资料表明连续级配沥青混合 料最小沥青膜厚度为 6 μm , 而沥青膜厚度不易测得, 可以通过矿料 的比表面积进行估算, 如表 2。《公路沥青路面施工技术规范》 ( JTG F40-2004) 介绍了矿料的比表面积及油石比估算公式。
沥青混合料 配合比设计

沥青混合料配合比设计全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:沥青混合料是建筑工程中常用的一种道路材料,具有优良的抗水、抗压性能,被广泛应用于公路、机场、停车场等道路建设工程中。
沥青混合料的质量直接影响着道路的使用寿命和安全性,而配合比设计是沥青混合料生产过程中的关键环节。
本文将介绍沥青混合料配合比设计的重要性、设计方法及实践经验。
一、沥青混合料配合比设计的重要性1. 提高沥青混合料的性能沥青混合料的性能包括抗水、抗压、耐久性等多个方面,通过科学合理的配合比设计可以使沥青混合料的性能得到提升。
合理的配合比能够保证沥青与骨料之间的充分结合,增强了沥青混合料的稳定性和耐久性,使其具有更好的抗水、抗压能力。
2. 降低成本通过合理的配合比设计,可以尽量减少浪费材料,避免配料过多或过少造成的浪费。
合理的配合比设计还可以减少施工过程中的损耗,有效降低生产成本。
3. 提高施工效率合理的配合比设计可以使沥青混合料的均匀性和稳定性得到提升,从而减少了施工过程中的调整工作,提高了施工效率。
合理的配合比设计也可以降低施工难度,减少施工过程中的问题,提高了工作效率。
沥青混合料的配合比设计主要包括配料比例的确定、骨料级配设计、沥青用量确定、配制方法等环节。
在实际的配合比设计中,一般遵循以下步骤:1. 确定骨料级配骨料级配是指不同粒径的骨料在一定比例下的混合。
通过对骨料的筛分分析及工程技术要求,确定合适的骨料级配,保证混合料的密实性和耐久性。
2. 确定沥青用量沥青是沥青混合料的胶结剂,其用量的大小直接影响着混合料的性能。
通过试验室试验和现场试验,确定合适的沥青用量,使混合料达到最佳的性能指标。
在确定了骨料级配和沥青用量后,根据不同的工程要求和条件,确定合适的配料比例,保证混合料的性能符合设计要求。
4. 设计混合料的生产工艺根据配合比设计要求,确定混合料的生产工艺,包括混合料的配制温度、搅拌时间、搅拌速度等参数,确保混合料的质量和稳定性。
沥青混合料油石比的快速测定方法试验研究

沥青混合料油石比的快速测定方法试验研究沥青混合料油石比是表示沥青混合料中沥青含量的直接参数,而沥青含量是沥青混合料配合比设计和施工控制的一个重要指标,其对沥青混合料的热稳定性能存在着明显的影响。
对于橡胶沥青,由于其中含有的橡胶粉影响,橡胶沥青混合料中沥青含量无法用抽提仪检测,只能用燃烧炉,但是燃烧炉目前还不普及。
因此如何准确、真实地反映施工生产过程中沥青混合料的油石比,是工程中存在的一个现实问题。
现有沥青含量测定方法概述现有的沥青混合料油石比检测方法主要有离心抽提法和燃烧法。
离心抽提法离心抽提法中一部分矿粉被当做沥青随残液排出,致使所测沥青含量偏高且数值不易确定,所测结果与约定真值误差较大。
其误差来源主要有:(1)使用的滤纸规格型号影响矿粉损失量引入的误差;(2)离心机的旋转速度影响矿粉损失量引入的误差;(3)使用溶剂的数量、清洗的遍数影晌矿粉损失量引入的误差;(4)混合料中矿粉含量的多少和矿粉的粗细程度影响矿粉损失量引人的误差;(5)离心机密封的精密程度影响矿粉损失量引人的误差;(6)操作人员的操作水平引人的试验误差;(7)各个称量环节引人的试验误差;(8)中间环节容器置换引起粉料丢失引入的试验误差等。
由于矿粉损失不易确定,试验操作环节繁多,因此试验结果有很大的不确定性,任何一个环节控制不当,都可能影响到检测结果。
如果要得到一个相对精确的检验结果,则需要更多的检验环节加以辅助。
例如离心抽提完成后,再抽取一定数量的溶解液,放在热浴上蒸发至干,然后放入燃烧炉中灼烧成残渣,加人碳酸胺饱和溶液静置1h,再放人烘箱中干燥。
整个过程漫长而繁杂,时效性差,其结果往往失去对施工的指导意义。
同时,离心法使用的溶剂一般为三氣乙烯,是一种化工原料,具有一定的毒性和挥发性,不利于操作人员健康。
燃烧法燃烧法是利用沥青可以燃烧,而集料不能燃烧的原理,将一定质量的沥青混合料放入密闭的高温炉内加热燃烧,烧除沥青,达到测定沥青含量或油石比的目的。
排水性沥青混合料最佳油石比确定方法

付 建 红
( 内蒙 古 自治 区东 部 区 高 等 级 公路 管 理 处 ,内蒙古 通 辽 0 2 8 0 0 0 )
油石比计算案例

油石比计算案例油石比是指油料与石料的比例关系,是在沥青混凝土(沥青石料)中沥青和石料的质量比。
油石比的大小直接影响到沥青混凝土的质量和性能。
下面我们来列举一些油石比计算的实际案例。
1. 某项目需要在道路上铺设一层厚度为5厘米的沥青混凝土,要求其抗压强度达到3500牛顿/平方毫米。
根据实验数据,我们得知该地区的石料平均密度为2.7吨/立方米,而沥青的密度为1.0吨/立方米。
那么,我们可以通过计算油石比来确定所需的沥青和石料的比例。
2. 某工程需要使用C30级的沥青混凝土,要求其抗压强度为30MPa。
通过实验数据得知,该地区的石料平均密度为2.6吨/立方米,而沥青的密度为1.1吨/立方米。
为了确定油石比,我们需要计算出所需的沥青和石料的比例。
3. 某施工项目需要在道路上施工一层厚度为8厘米的沥青混凝土,要求其抗压强度为4000牛顿/平方毫米。
通过实验数据得知,该地区的石料平均密度为2.8吨/立方米,而沥青的密度为1.2吨/立方米。
为了确定油石比,我们需要计算出所需的沥青和石料的比例。
4. 某工程需要使用C25级的沥青混凝土,要求其抗压强度为25MPa。
通过实验数据得知,该地区的石料平均密度为2.5吨/立方米,而沥青的密度为1.3吨/立方米。
为了确定油石比,我们需要计算出所需的沥青和石料的比例。
5. 某项目需要在机场跑道上铺设一层厚度为10厘米的沥青混凝土,要求其抗压强度达到4500牛顿/平方毫米。
通过实验数据得知,该地区的石料平均密度为2.9吨/立方米,而沥青的密度为1.4吨/立方米。
为了确定油石比,我们需要计算出所需的沥青和石料的比例。
6. 某施工项目需要使用C35级的沥青混凝土,要求其抗压强度为35MPa。
通过实验数据得知,该地区的石料平均密度为2.4吨/立方米,而沥青的密度为1.5吨/立方米。
为了确定油石比,我们需要计算出所需的沥青和石料的比例。
7. 某工程需要在高速公路上施工一层厚度为6厘米的沥青混凝土,要求其抗压强度为3800牛顿/平方毫米。
实例详解沥青混凝土配合比设计(精版)

实例详解沥青混凝土配合比设计(精版)沥青混凝土配合比的设计过程分为三个阶段:目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证。
各个阶段的工作内容虽有不同,但每个阶段最终要解决的问题都是相同的:一是确定矿料的级配比例,二是确定最佳沥青用量。
这种设计方法的目的是为了使设计逐步深化,设计结果更加符合生产实际,真正将室内试验与施工生产联系在一起,充分做到指导施工的作用。
1 材料的选择1.1 粗集料粗集料是指粒径大于2.36mm的碎石、破碎砾石、筛选砾石和矿渣等。
其通过颗粒间的嵌锁作用来为沥青混凝土提供较强的稳定性。
粗集料应具有干洁、粗糙、耐磨等特点。
粗集料的质量控制重点是视密度和吸水率,石料硬度大而密度高,吸水率低的粗集料具有耐磨、耐久等特点;但粗集料密度并不单单要求大,粗集料表面粗糙与否同样重要,而密度过大的粗集料大多表面光滑,缺乏表面的凹凸不平,以至于无法更好的吸附沥青结合料,这便无法形成较厚的沥青膜,进而对混合料的耐久性带来不良影响。
而且粗集料与沥青的粘附性、磨光值也是《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004所要求的。
因此,粗集料的多种性质需要均衡考虑。
同时,粗集料对针片状颗粒含量、粘附性、磨光值等多项指标具有严格要求。
1.2 细集料细集料是指粒径小于2.36mm的天然砂、人工砂(包括机制砂)及石屑,它通过配合粗集料的使用增加沥青混凝土的稳定性。
细集料应具有干净、洁净、无杂质的特点。
测定的方法有0.075mm通过率、砂当量、亚甲蓝试验等。
同时,选取细集料也与级配情况、沥青的粘结性和耐磨性有关,这些情况同样要进行综合考虑,只有能够满足多方面需求的细集料才是工程中所需要的。
1.3 填料填料是指粒径小于0.6mm的石灰岩磨细的矿粉。
填料具有憎水的特点,同时应干洁,能自由地进出矿粉仓,其质量应符合《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004的技术要求。
填料在沥青混凝土中扮演着一种添加剂的角色,就和烹饪中的盐一样,要配合需求投放,投放的量过少会导致沥青难以吸附,投放的量过多则会使胶泥成团,致使路面离析,造成不良后果。
沥青混合料空隙率的选定及最佳油石比快速确定法的应用

沥青混合料空隙率的选定及最佳油石比快速确定法的应用摘要:该文论述了沥青混合料设计空隙率为何要选定为4%,并对我国沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)中有关设计空隙率VV和最小矿料间隙率VMA规定进行了讨论,最后对《华东公路》“HMA和SMA最佳油石比快速确定法”进行工程实例论证。
关键词:空隙率、矿料间隙率、最佳油石比快速确定。
1 设计空隙率VV空隙率VV决定于沥青混合料的最大理论相对密度rt和沥青混合料试件的毛体积相对密度rf,即VV=(1-rf/rt)*100%最大理论相对密度应用抽真空法测定,而试件的毛体积相对密度应用表干法测定,才能得出正确的结果。
那么在沥青混凝土路面设计中应采用多大的空隙率作为设计空隙率呢?一直到1994年,美国沥青路面协会(NAPA)的马歇尔设计标准,在不同交通量采用不同击实次数基础上,设计空隙率VV都是统一规定为3-5%,并以4%为基准。
他们推荐的选择最佳沥青含量最通用的方法是:首先根据VV=4%确定沥青含量,然后按此沥青含量比较稳定度、流值、饱和度、如所有数据都在标准范围内,则以VV=4%时的沥青含量即为最佳沥青含量。
如某些数据在标准范围以外,则混合料须重新设计。
另一种方法是AI提出的,即以最大稳定度、最大密度、与空隙率为4%的沥青含量平均值作为最佳含量。
当某些混合料的密度与稳定度不出现最大值时,也只有设计空隙率为4%作为确定最佳沥青含量的标准了。
可见马歇尔设计法确定最佳沥青含量,本来不像我国规范这么复杂。
鉴于空隙率VV每相差1%,沥青含量约相差0.4%,那么VV=3-5%范围值,沥青含量约有0.8%变化,因此以VV的范围值定沥青含量还谈不上最佳。
既然马歇尔设计法本来就是以VV=4%为基准,所以Superpave设计法就明确规定设计空隙率为4%,而不用范围值。
设计空隙率VV=4%,也不是Superpave法的首创,这实际是前人大量实践的共识。
它是依据以下各点得到的。
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4.3%
毛体积密 2.682 2.671 2.648 2.599 /
度(g/cm 3)
/ 2.648
各法确定的最佳油石比对照
表5
石比 4.15% ( 减少 0.19% 油石比) 重新进行第二次试验段施工, 试 铺 检 验 结 果 渗 水 系 数 23m l/m in ̄65m l/m in, 空 隙 率 结 果 见 表 7。目测取出芯样侧面无泌油现象, 碎石边界清晰, 施工表面“油 饼”明显减少, 最后确定采用 4.15% 进行规模化施工。
0前言
沥青混凝土以其舒适的行车性能被公路工程广泛采用, 在 沥青混凝土路面施工中沥青混合料的配合比设计尤为重要, 而 在沥青混合料配合比设计中最佳油石比的确定又是一项非常 重要的任务。本文结合芜湖某高速公路 A C -20 型沥青混合料配 合 比 设 计 , 分 别 应 用 马 歇 尔 试 验 方 法 、沥 青 膜 厚 度 与 比 表 面 积 计 算 法 、已 建 工 程 经 验 数 据 法 确 定 沥 青 混 合 料 的 最 佳 油 石 比 。
法确定最佳油石比的步骤。
关键词: 沥青混合料; 配合比; 最佳油石比
中图分类号: U414
文献标识码: B
文章编号: 1007- 7359(2007)05- 0181- 02
The Deter mination of the Optimized Asphalt- Concr ete Ratio for Asphalt Mixtur e
0.3 0.15 0.075 集料比表
通 过 率(% ) 100 96.4 80.2 68.5 58.4 43.5 32.6 23.4 18.6 15.2 7.7
6.0
面积和
表 面 积 系 数 0.0041
(m 2/kg) 0.0041 0.0082 0.0164 0.0287 0.0614 0.1229 0.3277
3.5
2.381
9.5
6.9
25.8
54.6
4
2.406
10.1
5.3
30.4
64.4
4.5
2.436
10.2
3.4
27.1
76.4
5
2.454
10.8
2.0
35.2
85.8
分别绘制以油石比为横坐标、其他参数为纵坐标的坐标 系, 描绘关系曲线, 发现密度没有出现最大值, 于是采用空隙率 中值 4% 对应的油石比作为初始值 O A C 1=4.33% , 所有指标均满 足 技 术 标 准 的 油 石 比 范 围 4.24%  ̄4.62% 的 均 值 O A C 2=4.43% , 计算最佳油石比 O A C =( O A C 1 +O A C 2) /2=4.380% 。
项目
最大值
最小值
平均值
备注
空隙率( % )
6.5
3.8
4.8
共检测 11 点
滁州某高速公路 AC20 型沥青混合料有关数据
表4
1# 料
2# 料
3# 料
4# 料
矿粉
矿料有 施工的 沥青
效密度 油石比
表观密度 2.712 2.708 2.690 2.690 2.710 1.025 2.700
(g/cm 3)
矿粉
试件高度 ( mm)
1
20
2
23
3
24
4
24
5
25
击 实 温 度(℃) 148
24
13
25
13
27
13
28
13
29
13
油石比( % )
4.0
22
18
3
16
20
3
12
21
3
10
22
3
6
24
3
混 合 料 质 量( g)
66.4 65.4 65.1 64.3 63.6 1215
击实高
65.1 度( m m )
调整击实温度试件高度变化表( AC25 型沥青混合料) 表 1
击实温度
135 (℃)
140 145
148
155
调整矿料比例试件高度变化表( AC25 型沥青混合料) 表 2
材料
19m m
名 称  ̄31.5m m
16m m  ̄19m m
4.75m m  ̄16m m
2.36m m  ̄4.75m m
0  ̄2.36m m
有效沥青含量 Pb 或油石比 Pa
Pba=(rse-rb)/(rse ×rsb)×rb×100
(1)
=(2.696-1.037)/(2.696×2.645)×1.037×100=24.13
Pbe=D A ×rb×SA /10=6×1.037×5.61/10=3.491
(2)
Pb= Pba×PS/100+ Pbe=Pba×0.96/100+ Pbe=3.723
5 结束语
从表 5 数据可以看出, 各法计算的油石比都不同, 在实际 应用中应综合考虑各种方法的数据, 有条件的应采用旋转压实 等先进的试验方法确定的油石比进行比较, 通过试拌试铺检 验, 比较确定的最佳油石比用于工程, 达到延长路面使用寿命 及改善路面使用性能的目的。
项目
马歇尔法 沥青膜厚度法 经验数据法
比 表 面 积 0.41 0
0
0
0 0.18 0.27 0.38 0.53 0.93 0.94 1.96
5.61
3 已建工程经验数据法
有资料表明, 同类型的沥青混合料的矿料毛体积密度与油 石 比 的 乘 积 是 个 常 数 。《 公 路 沥 青 路 面 施 工 技 术 规 范 》( JTG F40-2004) 介绍了根据已建类似工程沥青混合料的标准油石比 和已建类似工程集料的合成毛体积相对密度及拟建工程集料
的合成毛体积相对密度求得, 如表 3, 表 4 所示。 由《 公 路 沥 青 路 面 施 工 技 术 规 范 》中 有 关 公 式 , 根 据 滁 州
某高速公路 A C 20 型沥青混合料有关数据(表 4), 计算芜湖 高 速 公路有中面层 A C 20 型沥青混合料的油石比 Pa。
Pa= Pa1 ×rsb1/rsb=2.648×4.3/2.645=4.305 注: 上式中有关代号《公路沥青路面施工技术规范》已明确。
1 马歇尔试验方法确定最佳油石比
马歇尔试验是现行规范规定的确定沥青混合料最佳油石
比 的 方 法 , 对 击 实 法 成 型 的 试 件 的 密 度 、稳 定 度 、空 隙 率 、饱 和 度、流值数据进行分析, 确定最佳油石比。如果工程中设计者提 出设计空隙率值, 配合比设计中有时也采用设计空隙率对应的 油石比作为最佳油石比的初始值。
芜湖某高速公路中面层采用 A C -20 沥青混凝土, 成型马歇 尔试验试件 5 组各 6 个, 试验结果见表 1。
油石比 (% )
芜湖某高速公路马歇尔试验参数
密度 (g/cm 3)
稳定度 (kN )
空隙率 (% )
流值 (0.1m m )
表1
饱和度 (% )
3
2.365
10.0
8.2
24.4
46.7
2 依据沥青膜厚度估算法
本法用于预估最佳沥青用量或检验最佳油石比。芜湖某高速 A C 20 型为连续级配沥青混合料, 有关资料表明连续级配沥青混合 料最小沥青膜厚度为 6 μm , 而沥青膜厚度不易测得, 可以通过矿料 的比表面积进行估算, 如表 2。《公路沥青路面施工技术规范》 ( JTG F40-2004) 介绍了矿料的比表面积及油石比估算公式。
Pa = Pb/(100- Pb)=3.867
注: (1)式中有关代号《公路沥青路面施工技术规范》已明确;
(2)式中 PS 可根据油石比近似取值, 如 A C 20 型沥青混合料可取 值 0.96。
芜湖某高速公路 AC20 级配比表面积计算
表2
孔( m m )
26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6
收稿日期: 2007- 03- 29 作 者 简 介 : 邵 志 兵( 1971- ) , 男 , 安 徽 桐 城 人 , 毕 业 于 安 徽 建 筑 工 业 学 院, 学士, 工程师, 交通部监理工程师。
再 根 据《 公 路 沥 青 路 面 施 工 技 术 规 范 》中 有 关 公 式 , 计 算
64.5 64.1
63.6
63.4
混合料
油石比
25: 29: 13: 6: 24: 3
4.0
比例
( %)
混合料质量 ( g)
1215
②在成型温度、油石比 、混 合 料 质 量 不 变 的 情 况 下 , 改 变 混 合料级配, 从而改变矿料的结构。表 2 是调整矿料比例试件高 度 变 化 表 , 通 过 多 次 试 验 发 现 在 减 少 2.36 ̄4.75m m 碎 石 含 量 , 适当增加 0 ̄2.36m m 机制砂含量时, 试件密度在增加, 试件高度 在下降。因此, 可以通过调整 2.36 ̄4.75m m 、0 ̄2.36m m 含量改变 试件高度和密度。
4 实践应用
在标准试验完成后, 项目部召开了施工前技术交底会, 同 时邀请技术指导单位的有关专家参加, 认为沥青膜厚度计算值 与其他两种方法差异太大; 另外, 该种方法一般用于预估最佳 沥青用量或检验最佳油石比, 最后确定采用马歇尔试验方法和 经验数据法确定的油石比平均值 4.34% 作为最佳油石比进行试 铺。试验段施工后对现场进行取芯检 测 , 渗 水 系 数 0 ̄23m l/m in ( 规范规定小于 300 m l/m in) , 空 隙 率 结 果 见 表 6。 目 测 取 出 芯 样 侧 面 存 在 泌 油 现 象 , 碎 石 边 界 模 糊 , 施 工 表 面“ 油 饼 ”多 , 试 验段总结会一致认为油石比偏大, 认为第一次试验段不成功, 应重新试铺。