AC—13粗集料离析研究.pdf

第35卷,第3期
公路工程
Vol 35 No. 3
2010年6月
Highway Engineering
un,,2010
AC-13粗集料离析研究
黄云涌,郑如岩',刘曙光2,陈雷
(1.长沙理工大学,湖南长沙410076:2.武汉中咨路桥设计研究院有限公司,湖北武汉403040)
摘要]我国现有的离析测试方法和评价指标多是着眼于对成型道路的研究,而很少涉及混合料中集料的
组成对离析的影响,因此有必要通过室内试验研究混合料中集料的不同组成比例对离析的影响,提出不易离析的
集料级配,建立基于混合料设计阶段的粗集料离析评价方法和指标,从源头上控制离析的发生.。
[关键词]沥青混合料;粗集料;离析
[中图分类号」U416.03[文献标识码]B
[文章编号]1674-0610(2010)03-0067-0
Study on Separation of AC-13 Coarse Aggregate
HUANG Yunyong, ZHENG Ruyan, LIU Shuguang CHEN Lei
(1. School of Traffic and Transportation Engineering Changsha University of Science and Technology
Changsha, Hunan 410076, China; 2. Wuhan Zhongzi Highway And Bridge Designing Institute Corpor-
tion. Wuhan. Hubei 403040. China)
I Key words] asphalt mixture; coarse aggregate; segregation
沥青混合料的集料离析分为粗集料的离析和细进行分级组合振捣离析试验,并根据所得到的粗集
集料的离析,相对于细集料而言,粗集料由于颗粒粒料振捣后级配差异值不易过大为原则确定粗集料的
径大,在混合料生产、运输和推铺过程中受外界的影级配范围;细集料则以填充且不对粗集料产生干涉
响较大,更容易产生离析。沥青路面局部性的早期为原则,同时在考虑空隙率为4%的基础上计算出
病害主要于混合料的离析有关。本文主要研究了细集料总的体积比,细集料以均匀分布,其级配范围
AC-13型沥青混合料离析的机理以及级配差异值则结合施工技术规范容许波动范围予以确定。
与集料含量之间的关系。
1.2试验方法设计
1试验设计与试验原料
①试验器材。
试筒:自主设计了一个满足本试验要求的试
1.1试验研究方案
筒,其尺寸为:30cmx30cmx20cm;
当混合料级配发生离析时,离析混合料级配曲
振动台:普通水泥混凝土振动台,功率
线将偏离标准混合料级配曲线,两条级配曲线之间1100W,最大频率50Hz;
包围面积的大小反映了2组级配组成的离析程度,
调频器:功率1100W,可变频率范围:0
该面积越大,表明级配离析程度越大。采用公式100Hz;
(1)计算级配偏差值S。本论文主要用级配差异值S
试验筛:孔径为16、13.2、9.5、4.75、2.36、
来反映集料级配离析。
18、0.6、0.3、0.15、0.075的方孔筛,以及筛的底
盘和盖各一只;
∑(P,;-P,;)
②试验方法。
式中:P,;为振后集料筛孔j的通过百分率;Pa,;为
对于AC-13粗集料部分的研究,主要针对16
振前集料筛孔j的通过百分率。
13.2mm,13.2-9.5mm,9.5~4.75mm,4.75
本文针对沥青路面上面层所采用的典型混合料2.36mm这4档料进行研究,目标函数是振动后粗
AC-13,以2.36m作为粗细集料的分界线,对集料集料的级配差异值S,通过S的变化规律深入了解
[收稿日期]2009-10-26
[作者简介】黄云涌(1966-),男,濒南泊罗人,副教授,主要研究方向为路面结构与材料。
公路工程
35卷
粗集料各档料的含量对离析的影响。研究中每档料
按表1中的比例进行组合,试验中各种组合的集科“2
的总质量保证不变,即总质量为12kg。按比例称取15
各档料,将其拌和均匀,然后把集料分层装人试筒
迴味
中,装料时要尽量避免发生人为的集料离析。振动
3:12:11:11:21:3
3:12:1:1:21:3
完成后分3层进行筛分试验,计算出每层的S,取3
(16~13.2):(13.2-9.5)的比例(16-13.2):(13.2-9.5)的比例
(a)(16-9.5):(9.5-4.75)=4:1(b)(16~9.5):(9.5-4.75)=3:
层级配差异值的平均值作为该组集料的S。
表1AC-13振动试验集料组合方案
集料规格/mm
比例
8迴味
10
16~-13
13.2~9.5
1:1:1:2:3
3:12:11:11:21:3
3:12:11:11:21:3
(16~13.2):(13.2~9.5)的比例(16~13.,2):(13.2~9.5)的比例
(c)(16~9.5):(9.5~4.75)=2:1(d)(16~9.5):(9.5~4.75)=1
16-4.75
注:试验过程中各粒径段集料比例采用表列比例的全排列组合
20
方式。
咻15
③振动时间和频率的确定。
略
采用正交试验,因素为振动频率和时间,分别取
3:」2:11:11:2:3
3:12:11:11:21:3
个水平。控制指标为集料的破损率和集料的级配
(16~13.2):(13.2-9.5)的比例(16-13.2):(13.2-9.5)的比例
(e)(16-9.5):(9.5~4.75)=1:2(f)(16-9.5):(9.5~4.75)=1:3
变异程度。通过正交试验结果分析,最后确定实验
图2第②阶段振动离析试验结果
的频率为40Hz;时间为4min。因素的主次顺序为
时间、频率。
二阶振动离析试验表明:第②阶段的S均大于
第①阶段,说明此阶段混合料离析程度大于第①阶
2试验结果以及结果分析
段;随着9.5~4.75mm颗粒含量的增多,S整体上
AC-13振动离析试验分3个阶段,第①阶段只呈现先减小后增大的趋势,在(16~9.5)/(9.5
有2档料16~13.2mm和13.2~9.5mm。分别按
4.75)为1/1时S整体较小。
3:1、2:1、1:1、1:2和1:3五种情况进行振动离
从整体上看当(16~9.5)/(9.5~4.75)比例
析试验。试验结果见图1。
为2/1和1/1,因而选取以上2种比例进行第③阶
段振动离析试验。第③阶段振动离析试验结果见图
?4.00
第③阶段振动离析试验(见图3)结果表明:第
③阶段的S大于第②阶段,说明此阶段混合料离析
程度大于第②阶段;随着4.75-2.36mm颗粒含量
l:3
(16-13.2):(13.2-9.5)的比例
的增多,S整体上也呈现先减小后增大的趋势,在
图1第①阶段振动离析试验结果
(16~9.5)/(9.5~4.75)为1/1,(16~4.7