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知識 | ***佳油石比,有沒有***佳?

作者: 發布時間:2019-05-22 瀏覽次數:1
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瀝青是將瀝青混合料結合在一起的粘結劑,確切的說是混合料的“筋”,因此瀝青的重要性不言而喻。但是瀝青并非一種***的材料,它有效的工作溫度低,而且對溫度的敏感性較大,因此***佳瀝青用量的確定就顯得***關重要。

 

我國目前采用馬歇爾法進行瀝青混合料配合比設計,其中關鍵一個環節即為***佳油石比的確定,有沒有想過:我們所得到的***佳油石比,真的是***佳嗎?

 

根據瀝青在混合料中的作用,瀝青用量的決定原則應該是: 使混合料具有***佳的抗變形能力,但同時具有足夠的抗裂能力, 抗老化性能及疲勞耐久性。

 

我國現行確定***佳油石比的方法

 

在油石比確定環節,行業標準JTG F40 規定以油石比或瀝青用量為橫坐標,以馬歇爾試驗的各項指標為縱坐標繪圖,根據曲線及規范規定標準確定***佳油石比(瀝青用量),基本流程如下(不包括具體細節,更多詳細內容請參考JTG F40-2004規范附錄B)。

 

前置工作:

 

已經得到一組初選級配

 

已經完成油石比預估

 

1)試驗

 

采取初選級配,以預估的油石比為中值,按一定間隔(對密級配瀝青混合料通常為0.5%,對瀝青碎石混合料可適當縮小間隔為0.3%0.4),取5個或5個以上不同的油石比分別成型馬歇爾試件,進行指標測試,并繪制指標(縱坐標)-油石比/瀝青用量(橫坐標)曲線。

 

2)確定OAC1

 

根據毛體積密度、穩定度、空隙率、VFA的曲線,分別選擇密度***大值、穩定度***大值、目標空隙率(或中值)、瀝青飽和度范圍的中值對應的油石比(瀝青用量)為a1、a2、a3、a4,如下圖所示。

 

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OAC1=(a1 a2 a3 a4)/4

 

3)確定OAC2

 

對比除VMA外的各項指標與規范設計要求,確定瀝青用量范圍OACminOACmax,如下圖粉色豎線即為***大、***小值,其中***大值由VFA得到,***小值由空隙率得到。

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OAC2=(OACmin OACmax)/2 

 

(4)確定***佳油石比OAC

 

OAC=(OAC1 OAC2)/2

 

馬歇爾法確定***佳油石比的缺陷

 

瀝青用量越大混合料抗裂性能越好,但是混合料抗變形能力不一定越好。與瀝青本身的高低溫矛盾一樣,這又是一對很難協調的矛盾。具有***大抗變形能力的***佳瀝青用雖適合抗車轍變形要求高的南方地區,但不一定適合抗裂能力要求高的北方地區。在***佳油石比計算時,沒有考慮到氣候、地理條件的差異,南北方完全按照相同的設計方法進行,這顯然是不科學的。

 

《瀝青混合料粘彈性力學及材料學原理》一書中提到,混合料的抗壓強度是一條拋物線,而抗拉強度則是直線(如下圖所示),如果油石比選擇能夠讓抗壓強度符合,那么抗拉強度則超出合格范圍,反之亦然。

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Superpave能解決問題嗎?

 

Superpave采用了旋轉壓實法成型,在更大程度上,把混合料性能提高的重任強加于瀝青,對于瀝青來說,這顯得有些無法承受。同樣,Superpave也沒有考慮到不同氣候條件下瀝青用量的區別,因此對于***佳瀝青用量的設計方法,仍然有待改善。

 

部分內容摘自:《瀝青混合料粘彈性力學及材料學原理》、《公路瀝青路面施工技術規范》。


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