瀝青混合料配合比設(shè)計及施工質(zhì)量檢測,瀝青混合料配合比設(shè)計三個階段,目標配合比設(shè)計階段（優(yōu)選材料、礦料級配、最佳OAC，供拌和機確定冷料倉的供貨比例、進料速度及試拌使用）生產(chǎn)配合比設(shè)計階段（確定各熱料倉的配合比，供拌和機控制室使用）生產(chǎn)配合比檢驗階段（通過試拌試鋪，確定施工溫度；機械組合；施工工藝；虛鋪系數(shù)；生產(chǎn)用標準配合比和最佳油石比；建立鉆芯法與核子儀的檢測密度的相關(guān)性。）確定級配允許波動范圍,JTGF40-2004礦料級配范圍的三層含義,第一是規(guī)范規(guī)定的級配范圍是最基本的要求。必須兼顧全國各種不同情況，由于它適用于全國，適用于不同等級、不同氣候條件、不同交通條件、不同層次的各自情況，所以這個范圍必然只能規(guī)定的很寬。這樣給設(shè)計單位和建設(shè)單位有充分選擇級配的自由。第二工程設(shè)計礦料級配范圍針對具體工程，氣候條件、交通條件，公路等級，已建公路的成功經(jīng)驗調(diào)整。第三施工單位施工質(zhì)量檢驗時允許的級配波動范圍。,密級配瀝青混合料馬歇爾配合比設(shè)計,調(diào)整工程設(shè)計級配范圍的原則,首先規(guī)范確定采用粗型(G型)或細型(F型)的混合料。對夏季溫度高、高溫持續(xù)時間長，重載交通多的路段，宜選用粗型密級配瀝青混合料，并取較高的設(shè)計空隙率。對冬季溫度低、且低溫持續(xù)時間長的地區(qū)，或者重載交通較少的路段，宜選用細型密級配瀝青混合料，并取較低的設(shè)計空隙為確保高溫抗車轍能力，同時兼顧低溫抗裂性能的需要。配合比設(shè)計時宜適當減少公稱最大粒徑附近的粗集料用量，減少細粉的用量，使中等粒徑集料較多，形成平坦的S型級配曲線。確定工程設(shè)計級配范圍時應(yīng)考慮不同層位的功能需要，經(jīng)組合設(shè)計的瀝青路面應(yīng)能滿足耐久、穩(wěn)定、密水、抗滑等要求根據(jù)公路等級和施工設(shè)備的控制水平，確定的工程設(shè)計級配范圍應(yīng)比規(guī)范級配范圍窄，其中4.75mm和2.36mm通過率的上下限差值宜小于12%。瀝青混合料的配合比設(shè)計應(yīng)充分考慮施工性能，使瀝青混合料容易攤鋪和壓實，避免造成嚴重的離析。,密級配瀝青混凝土混合料礦料級配范圍,馬歇爾配合比設(shè)計步驟,1.確定混合料類型，結(jié)合規(guī)范級配，調(diào)整工程設(shè)計級配范圍；2.原材料的選擇，試驗；當單一規(guī)格集料的質(zhì)量指標達不到技術(shù)要求時，按照集料配合比計算的質(zhì)量指標符合要求時，工程上允許使用。對受熱易變質(zhì)的集料，宜采用經(jīng)拌和樓烘干后的集料進行檢驗。3在工程設(shè)計級配范圍內(nèi)調(diào)整13不同的礦料級配；使包括0.075mm、2.36mm、4.75mm篩孔在內(nèi)的較多篩孔的通過率分別位于設(shè)計級配范圍的上方、中值及下方?；旌狭现刑烊簧暗挠昧客ǔ２灰顺^集料總量的20%。,馬歇爾配合比設(shè)計步驟,4.初選5組油石比，對13不同的級配分別進行馬歇爾試驗；拌和溫度、擊實溫度5.測定體積指標、馬歇爾穩(wěn)定度、流值，調(diào)整最佳油石比OAC；6.分析比較，確定1組級配及最佳OAC；7.進行配合比檢驗：抗高溫性-車轍試驗（T0719）抗低溫性-彎曲試驗（T0715）水穩(wěn)定性浸水馬歇爾（T0709）凍融劈裂試驗（T0729）滲水檢驗滲水試驗（T073）,馬歇爾配合比設(shè)計流程圖,最佳油石比OAC的確定,瀝青混合料配合比驗證,1抗高溫性-車轍試驗（T0719）在試驗溫度為60、輪壓0.7MPa條件下進行車轍試驗的動穩(wěn)定度.2抗低溫性-彎曲試驗（T0715）對熱拌瀝青混合料在試驗溫度-10、加載速率50mm/min的條件下進行彎曲試驗，測定破壞強度、破壞應(yīng)變、破壞勁度模量，并根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變曲線的形狀，綜合評價瀝青混合料的低溫抗裂性能。3水穩(wěn)定性浸水馬歇爾（T0709）凍融劈裂試驗（T0729）在規(guī)定的試驗條件下進行浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗以檢驗瀝青混合料的水穩(wěn)定性。達不到要求時必須摻加消石灰、水泥或相應(yīng)的抗剝落措施。4滲水檢驗滲水試驗（T073）利用輪碾機成型的車轍試件進行滲水試驗,山西省瀝青使用性能氣候分區(qū)表(溫度),瀝青混合料高溫車轍技術(shù)指標,滲水系數(shù),瀝青混合料滲水系數(shù)和空隙率有著很好的相關(guān)關(guān)系，滲水系數(shù)隨著空隙率的增大而增大，隨壓實度的增大而減小。瀝青混合料配合比設(shè)計時，AC級配設(shè)計空隙率為3-5，將空隙率5對應(yīng)的滲水系數(shù)作為設(shè)計階段的控制點，利用直線內(nèi)插計算5時的滲水系數(shù)分別：AC-13I：90ml/min，AC-16I：116ml/minAC-20I：111ml/min，AC-25I：136ml/min；對于SMA-13、SMA-16，滲水系數(shù)在空隙率4左右發(fā)生突變，將4空隙率對應(yīng)的滲水系數(shù)作為設(shè)計控制指標。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)，利用內(nèi)插法計算空隙率為4時的滲水系數(shù)分別是：SMA-1385ml/minSMA-1682ml/min。,滲水系數(shù),配合比設(shè)計階段現(xiàn)行規(guī)范修訂后AC類：細粒式120ml/min90ml/min中粒式120ml/min120ml/min增加了粗集料AC-25150ml/min（由于車轍標準試件厚度與粗粒式瀝青混合料最大公稱粒徑不匹配，故對粗粒式瀝青混合料滲水系數(shù)僅供參考。）SMA類：SMA-1380ml/min85ml/minSMA-1680ml/min85ml/min。,滲水系數(shù),施工階段現(xiàn)行規(guī)范修訂后AC級配：上、中面層300ml/min100ml/min下面層300ml/min200ml/minSMA級配：上面層200ml/min100ml/min橋面下面層200ml/min200ml/min,瀝青及瀝青混合料試驗檢測,試驗檢測要求1.用于試驗的儀器設(shè)備必須經(jīng)過計量部門的標定，精度滿足試驗要求，特別是測力、位移傳感器，溫度計，天平等；2.試驗人員要熟悉掌握試驗規(guī)程、技術(shù)規(guī)范，理解每一部試驗的作用意義，分析數(shù)據(jù)的準確性；3.所有的原始記錄、計算數(shù)據(jù)、匯總資料，必須如實記錄和保存，對已采取措施進行返工和補救的項目，可做記錄說明，但不得消毀；4.試驗記錄中應(yīng)表明檢測依據(jù)、試驗方法、技術(shù)要求，材料規(guī)格、來源、擬使用部位，試驗人員、時間，并標明試驗過程中有無異?，F(xiàn)象；5.按試驗規(guī)程進行平行試驗，分析整理數(shù)據(jù)，不滿足精度要求的要重新試驗。,JTGF40-2004石油瀝青的特點,(1)將原來的“重交通道路石油瀝青”和“中、輕交通道路石油瀝青”兩個技術(shù)要求合并為一個“道路石油瀝青技術(shù)要求”，根據(jù)當前的瀝青使用和生產(chǎn)水平，按技術(shù)性能分為A、B、C三個等級：A級瀝青可以認為達到了國際先進水平，比原規(guī)范“重交通道路瀝青”有所提高；B級瀝青與原規(guī)范“重交通道路瀝青”相近；C級瀝青相當于一般瀝青水平，比原規(guī)范“中、輕交通道路石油瀝青”技術(shù)要求稍有提高。,JTGF40-2004石油瀝青的特點,JTGF40-2004石油瀝青的特點,(2)瀝青等級劃分以氣候條件為依據(jù)，規(guī)定了各氣候區(qū)適宜的瀝青針入度等級。(3)增加了瀝青的感溫性指標針入度指數(shù)，PI值。用5個溫度的針入度確定，要求相關(guān)系數(shù)達到0.997以上。考慮到國產(chǎn)瀝青和進口瀝青的PI水平，比國外的要求適當放寬，對A級瀝青要求不小于-1.5，B級瀝青要求不小于-1.8。(4)適當提高了軟化點指標，A級瀝青增加了瀝青60溫度的動力粘度指標。,JTGF40-2004石油瀝青的特點,(5)A、B級瀝青在保留原樣瀝青15延度的基礎(chǔ)上，增加了10延度，C級瀝青25延度改為15延度。(6)含蠟量指標仍然是標準中的重要指標。分為2.2、3、4.5三個等級。其中A級瀝青不采用2而采用2.2是考慮國產(chǎn)瀝青的水平。(7)老化試驗統(tǒng)一采用薄膜加熱試驗(TFOT)，也允許用旋轉(zhuǎn)薄膜加熱試驗(RTFOT)代替。,山西省不同氣候區(qū)適用的瀝青標號,2-2區(qū)：大同、朔州等個別寒冷地區(qū)采用針入度為90-100（0.1mm）的90號瀝青；其它地區(qū)采用針入度為80-90（0.1mm）的90號瀝青或針入度為70-80（0.1mm）的70號瀝青；用作加工改性瀝青的基質(zhì)瀝青宜采用針入度為80-90（0.1mm）的90號瀝青。,山西省不同氣候區(qū)適用的瀝青標號,1-3區(qū)、2-3區(qū)：運城地區(qū)、臨汾個別地區(qū)采用針入度為60-70（0.1mm）的70號瀝青；用作加工改性瀝青的基質(zhì)瀝青可采用針入度為80-90（0.1mm）的90號瀝青或針入度為70-80（0.1mm）的70號瀝青。,改性瀝青的主要特點,(1)聚合物改性瀝青的分類及適用范圍。主要規(guī)定了SBS、SBR、EVA及PE等三類聚合物改性瀝青的技術(shù)要求，這是目前國內(nèi)外最普遍采用的聚合物改性劑。(2)改性瀝青以針入度分級(這次修改為一個范圍)，將感溫性即針入度指數(shù)PI作為關(guān)鍵性評價指標。(3)相應(yīng)于不同的氣候條件選擇使用不同的等級。SBS改性瀝青標號的選擇：我國大部分地區(qū)可以選擇I-D，西北和東北地區(qū)可以選用I-C，I-B適用于非常寒冷的地區(qū)，I-A級除特殊情況外很少使用。,改性瀝青的主要特點,(4)關(guān)于改性瀝青性能的評價指標，針對三類改性瀝青的不同特點，選擇代表性的試驗指標作為重點評價指標。SBS改性瀝青的高溫、低溫性能都好，且有良好的彈性恢復(fù)性能，所以采用軟化點、5低溫延度、回彈率作為主要指標。離析是一個量化的控制指標。SBR改性瀝青的低溫性能較好，所以以5低溫延度作為主要指標。另外粘韌性試驗對評價SBR改性瀝青特別有價值。EVA及PE改性瀝青的特點是高溫性能改善明顯，以軟化點作為主要指標。離析是一個量化的控制指標。由于PE不溶于三氯乙烯，對溶解度不要求。,山西省改性瀝青的研究應(yīng)用,瀝青改性劑橡膠類改性劑：國產(chǎn)氯丁膠乳CR日本丁苯橡膠SBR熱塑性橡膠類：國產(chǎn)SBS日本SBS熱塑性樹脂類：國產(chǎn)LDPE日本APAO金屬皂類：美國CHEMCRETE；混合料添加劑熱塑性樹脂類：法國PR.PLAST.S,適合山西省氣候、重載交通的改性材料,SBS類：上面層4.5-5%中面層3.5-4%法國PR等PE類：上面層5.0-6.5%(混合料的0.3-0.4%)中面層4.5-5.0%(混合料的0.3-0.4%)國產(chǎn)SBS乳液及日本SBR乳液：上面層4.5-5%中面層3.5-4%,山西省改性瀝青技術(shù)指標,瀝青的取樣,1.貯油罐取樣a無攪拌設(shè)備的貯罐b無攪拌設(shè)備的貯罐2.槽車、罐車、瀝青灑布車a從放樣口（放樣閥）取樣時，待放出全部瀝青的一半時再取樣；b從頂部開口處用取樣器取中部樣品3.瀝青儲存池取樣a待加熱熔化后，瀝青經(jīng)管道或泵送至加熱鍋之后取樣，分間隔每鍋至少取3個樣品，將其混合后作為試樣；b待瀝青在儲存池加熱熔化后，從多個開口處取不同深度（上、中、下）的樣品，將其混合后作為試樣；4.從瀝青桶取樣a當能確定是同一批產(chǎn)品時，可隨機取樣，如不能確定是同一批產(chǎn)品時，按總桶數(shù)的立方根數(shù)隨機選出瀝青桶，如1000桶時，選10桶；b將瀝青桶內(nèi)瀝青全部熔化，按罐車取樣；c若瀝青桶不熔化，將桶從中部鑿開，取中部瀝青。取樣一定要有代表性，均勻混合，長期熱態(tài)靜止的瀝青，從頂部、底部取樣，蠟含量差值可達1%。,瀝青試驗檢測項目,基質(zhì)瀝青SBS改性瀝青25針入度、PI25針入度、PI10、15延度5延度軟化點軟化點60動力粘度135運動粘度蠟含量/密度密度溶解度溶解度閃點閃點老化試驗老化試驗25彈性恢復(fù)率離析（48h軟化點差）,瀝青針入度試驗,針入度試驗注意事項,試驗前要注意針入度儀必須調(diào)為水平,平臺要與針垂直標準針：計量部門標定合格的才可使用，針尖不能磨損。每次試驗完要用蘸有三氯乙烯或汽油、松節(jié)油的棉花或布揩凈，再用干棉花或布擦干。標準針和針連桿的重量100g。溫度：試樣內(nèi)外恒溫，在規(guī)定或要求溫度的0.1。時間:手動針入度儀時5s要卡準。澆模時，表面不能混入氣泡，若有，用針或火柴消除。針與試樣表面的接觸情況：標準針與其倒影剛好接觸。測定針入度大于200的瀝青試樣時，至少用3支標準針，每次試驗后將針留在試樣中，直至3次平行試驗完成后，才能將標準針取出。,瀝青延度試驗,延度試驗注意事項,澆模時，將準備好的試樣自試模的一端至另一端往返數(shù)次緩緩注入模中，最后略高出試模。在拉伸試驗過程中，要保持試驗溫度在規(guī)定溫度0.1范圍內(nèi)。當水槽采用循環(huán)水時，試驗過程中必須中斷循環(huán)，停止水流。試驗過程中，注意觀測，當發(fā)現(xiàn)瀝青絲浮于水面時應(yīng)加酒精；瀝青絲沉到槽底時加食鹽。及時調(diào)整水的密度與試樣相近后，重新試驗。,瀝青軟化點試驗,軟化點試驗注意事項,標定支架的三個高度和鋼球的質(zhì)量符合規(guī)范要求估計試樣軟化點高于120時，試樣底板不應(yīng)用玻璃板，且試樣環(huán)和試樣底板均應(yīng)預(yù)熱至80-100。加熱前調(diào)節(jié)水面至立桿上的深度標記，環(huán)架上任何部分不得附有氣泡。在加熱的前3min內(nèi)調(diào)節(jié)至維持每分鐘上升50.5。在加熱過程中，溫度上升速度不能超出此范圍，否則應(yīng)重做。若最后測得軟化點在80以上時，應(yīng)將蒸餾水換為甘油，重做。養(yǎng)生溫度為321。,瀝青老化試驗,薄膜加熱試驗注意事項,烘箱內(nèi)溫度回升至162時開始計時，連續(xù)5h并保持溫度1631。但從放置盛樣皿開始至試驗結(jié)束的總時間，不得超過5.25h。絕對不允許將不同品種或不同標號的瀝青，同時放在一個烘箱中試驗。即使不進行質(zhì)量損失測定的，亦應(yīng)放入干燥器中冷卻，但不稱量。如在當日不能進行試驗時，試樣應(yīng)在容器內(nèi)冷卻后放置過夜，但全部試驗必須在加熱后72h內(nèi)完成。,旋轉(zhuǎn)薄膜加熱試驗注意事項,絕對不允許將不同品種或不同標號的瀝青，同時放在一個烘箱中試驗。旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱要調(diào)節(jié)水平，使箱內(nèi)空氣充分加熱均勻?？諝饬髁恳ＷC為4000mL/min200mL/min。在試驗開始后，烘箱的溫度應(yīng)在10min內(nèi)回升到1630.5，使在1630.5溫度受熱時間不少于75min。若10min內(nèi)達不到試驗溫度時，試驗不得繼續(xù)進行。質(zhì)量損失試驗后的試樣即予廢棄，不得重復(fù)加熱用來進行其它性質(zhì)的試驗。在加熱試驗結(jié)束后傾倒瀝青時，不允許將已倒過的瀝青試樣瓶重復(fù)加熱以取得更多試樣。所有試驗項目應(yīng)在72h內(nèi)全部完成。,閃點與燃點試驗注意事項,對試驗環(huán)境的要求：光線較暗、無顯著空氣流通。制備試樣的過程中，要求加熱溫度不能超過閃點以下55。升溫速度控制：1、開始加熱時為14至17/min；2、試樣溫度達到預(yù)期閃點前56時，降低加熱速度，使在預(yù)期閃點前28時達到5.50.5/min；3、之后保持加熱速度5.50.5/min。直到試驗結(jié)束。,蠟含量試驗注意事項,用高溫爐蒸餾時，應(yīng)預(yù)先加熱并控制爐內(nèi)恒溫55010；用燃氣爐蒸餾時，要調(diào)節(jié)火焰高度將蒸餾瓶周圍包住。全部蒸餾過程心須在25min內(nèi)完成。蒸餾后支管中殘留的餾分不要流入接受器中。盛有餾分油的錐形瓶蓋上蓋，稍加熱熔化，并搖晃錐形瓶使試樣均勻。加熱時溫度不要太高，避免有蒸發(fā)損失。稱取用于脫蠟的餾分油質(zhì)量時，估計蠟含量高的試樣餾分油數(shù)量宜少取，反之需多取，使其冷凍過濾后能得到0.050.1g蠟，但取樣量不得超過10g。冷?。ɑ虻蜏厮郏┲欣鋮s液，在整個試驗過程中應(yīng)保持溫度-200.5。將盛有蠟溶液的錐形瓶放在適宜的熱源上，回收使溶劑蒸發(fā)凈盡。熱源溫度不宜過高。,集料取樣,1.料源相同的料堆取樣先鏟除堆腳無代表性部分從頂、中、底由均勻分布的不同部分取若干份混合后組成一份2.皮帶運輸機上取樣運輸機機尾出科處用接料器定時抽取有代表性試樣，由若干份組成一份試樣。3.從車上去料從不同部位，不同深度處，抽取大致相等若干份，組成一份。,粗集料質(zhì)量要求,粗集料質(zhì)量要求,集料壓碎值技術(shù)指標,現(xiàn)行規(guī)范修訂后表面層26%25%AC類24%SMA類中下面層28%26%我省石質(zhì)良好，如果壓碎值指標偏高，摻有山皮料的粗集料混入也易達到要求，起不到質(zhì)量控制作用。對于SMA混合料，瀝青路面為骨架嵌擠結(jié)構(gòu)，石料必須堅硬、有棱角，對壓碎值指標要求更高。,集料壓碎值技術(shù)指標,抗滑石料：40個樣品（閃長巖、輝綠巖、花崗巖、玄武巖、安山巖、白云巖）全部（100%）小于24小于22的占87石灰?guī)r72個樣品全部（100%）小于26,針片狀顆粒含量技術(shù)指標,只修訂了表面層現(xiàn)行規(guī)范修訂后混合料15%13%大于9.5mm顆粒12%10%小于9.5mm顆粒1815%針片狀顆粒含量多，混合料不易形成骨架密實結(jié)構(gòu)，攤鋪碾壓時針片狀顆粒極易被壓碎，破碎面沒有瀝青裹覆，易松散。只要加強石料加工場質(zhì)量管理，采用鄂式與反擊式或錘式破碎設(shè)備的組合工藝，注意更換錘板，可有效控制針片狀顆粒含量。,山西省瀝青使用性能氣候分區(qū)表(雨量),集料磨光值技術(shù)指標,40多個集料樣品的磨光值，除晉城鋪頭鄉(xiāng)玨山白云巖石料磨光值等于42（BPN）其余均大于42（JTJ032-94規(guī)范要求）。山西省按降雨量氣候分區(qū)為濕潤區(qū)和半干區(qū)，調(diào)查2000-2004年運城、晉城、太原、大同逐月降水量和總降水量，山西省從南到北，雨量都比較集中。太原、大同屬半干區(qū)，太原80的雨量集中在7-9月份，大同60雨量集中在7-8月份，考慮年降雨量不大，但集中降雨量卻不小的現(xiàn)象存在，,粗集料試驗檢測注意事項,粗集料篩分：篩分試樣的樣品應(yīng)保證有足夠的代表性在水洗法和干篩法整個過程中應(yīng)避免集料顆粒的損失。密度及吸水率：測定粗集料的表干質(zhì)量時，濕毛巾不應(yīng)擰得過干。用濕毛巾輕輕擦去集料表面的水漬，但切不可過分，至表面看不到發(fā)亮為止。粗集料含泥量：淘洗集料顆粒時，由于粘土附著在集料顆粒上用手不易洗凈時可用毛刷清洗。針片狀顆粒含量：試樣數(shù)量不少于800g并不少于100顆。粗集料的針片狀顆粒含量測定適用于4.75mm以上的顆粒，對4.75mm以下的2.36mm-4.75mm石屑一般不作測定。,粗集料試驗檢測注意事項,粗集料壓碎值：試樣宜為風干石料，如需加熱烘干時烘箱溫度不應(yīng)超過100，烘干時間不超過4h。施加荷載時應(yīng)保持勻速加載。10min達到總荷載400kN,穩(wěn)壓5s后卸載。粗集料磨光值：試驗前應(yīng)對擺式儀進行檢查標定。4塊標準試件的磨光值平均值應(yīng)在46-52之間有效。試件的測定方向應(yīng)與“行車方向”一致。,細集料的技術(shù)要求,細集料試驗注意事項,細集料篩分：細集料篩分試驗過程中應(yīng)盡量避免大于0.075mm部分損失，特別是在測定0.075mm部分質(zhì)量時。篩分前后的試樣總量相差不得超過1%。細集料潔凈程度：砂當量亞甲藍值含泥量,細集料砂當量試驗,試樣應(yīng)先過孔徑4.75mm的篩，去掉篩上顆粒。按測定的含水率稱量相當于120g干燥試樣的樣品。配制溶劑時需用濾紙過濾，以除去不溶雜質(zhì)。沖洗時，先將橡膠塞上的試樣洗入試筒中。,細集料棱角性試驗,細集料的棱角性。是細集料的另一個重要指標，表征了在集料中的嵌擠能力，細集料的表面粗糙程度對瀝青混合料的施工性能和使用性能起著至關(guān)重要的作用。美國SUPERPAVE特別強調(diào)細集料的棱角性指標，用細集料的毛體積相對密度計算的間隙率表示。歐洲一些國家的棱角性一直采用流值試驗(指標為流動指數(shù):flowcoefficient)。其實兩種方法的意義是一樣的，由于歐洲的方法比較簡單，而美國的方法需要測定細集料毛體積密度，有不少爭議，所以本規(guī)范采用歐洲方法。,細集料棱