一种适用于季冻区的柔性基层油石比确定方法与流程

文档序号:21783070发布日期:2020-08-07 20:16阅读:494来源:国知局

本申请涉及桥梁工程施工技术领域,具体而言,涉及一种适用于季冻区的柔性基层油石比确定方法。



背景技术:

柔性基层是目前国内做的半刚性基层下放,设置成柔性过渡层,形成一种倒装结构,同时采用半刚性下卧层、厚沥青面层的结构形式。其结构层具有较高的抗剪强度,筑路材料的抗弯拉强度也相对较好,而路面结构的耐久性也比较出色;沥青稳定碎石路面结构层还能有效减少应力集中产生的各种病害,作为路面结构的应力消散层;还可以有效地防止半刚性基层裂缝引起的路面反射裂缝开裂。由于沥青稳定碎石的材料同面层的结构材料近似,使得层间结合更加的有效和连续,路面结构受力和形变更有层次性和过渡性。

季冻区即季节性冻土区,地壳表层土体冬季冻结而夏季融化,气候特点常表现为冬严寒夏酷暑的极端形式,并且随着我国经济的不断发展,路面运输事业的进步,车流量的增多以及车辆超载现象的频繁出现,致使季冻区沥青路面病害加重、使用寿命缩短,常见的病害形式有高温车辙、低温开裂、水损害等。为了解决季冻区沥青路面出现的问题,需要对沥青路面建筑材料特性进行改善以提高其使用性能,季冻区沥青多采用高标号沥青,以此提高沥青路面的低温抗裂性能,但在夏季高温天气的作用下,其抗高温性能较差,同时季冻区车辆重复荷载增加和温度快速变化往往会缩短沥青路面的使用寿命。因此有必要找到适用于该种季冻区柔性基层施工的油石比。



技术实现要素:

本申请的主要目的在于提供一种适用于季冻区的柔性基层油石比确定方法,极大的降低了柔性基层作为大粒径沥青稳定碎石基层容易出现的离析、坑洞的概率,保证了柔性基层的施工质量。

为了实现上述目的,本申请提供了一种适用于季冻区的柔性基层油石比确定方法。

根据本申请的一种适用于季冻区的柔性基层油石比确定方法,包括以下设计步骤:

s1,利用温拌沥青混合料成型三款马歇尔试件,三款所述马歇尔试件的油石比分别是3.6%,4.0%,4.4%;

s2,在不高于25℃的恒温环境下,获得三款所述马歇尔试件的性能指标如下:马歇尔试件的毛体积相对密度、目标空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、稳定度以及流值;

s3,确定oac1值:取毛体积相对密度最大值、稳定度最大值、目标空隙率的中值、沥青饱和度的中值的油石比的平均值作为oac1;

s4,确定oac2值:在以各项马歇尔试件的性能指标均符合技术标准要求值的油石比的中值作为oac2;

s5,最佳油石比oac的确定:取oac1及oac2的中值作为最佳油石比oac。

优选地,s1步骤中,所选的沥青为70号a级沥青,针入度6-8mm,延度>100cm,软化点≥45℃。

优选地,s1步骤中,所选的温拌沥青混合料的成分比重为:6号石料:5号石料:4号石料:3号石料:2号石料:1号石料:矿粉:消石灰=30:19:13:8:4:22:3:1,其中,6号石料为粒径在22-30mm范围的碎石,5号石料为粒径在16-22mm范围的碎石,4号石料为粒径在11-16mm范围的碎石,3号石料为粒径在7-11mm范围的碎石,2号石料为粒径在4-7mm范围的碎石,1号石料为粒径在0-4mm范围的碎石。

优选地,还包括步骤s6,将试验汇总结果以油石比3.6%,4.0%,4.4%为横坐标、测试对应的马歇尔试件的性能指标为纵坐标,绘制成马歇尔试验最佳油石比确定图。

优选地,在步骤s4中,技术标准要求值为:目标空隙率4-6%,矿料间隙率大于13%,沥青饱和度55-70,稳定度≥15。

优选地,最佳油石比oac为4%。

该适用于季冻区的柔性基层油石比的确定方法,具有以下有益效果:该种柔性基层油石比应用于季冻区的高速公路基层施工中,提高了柔性基层施工质量及施工进度。通过试验段验证油石比并进行优化,在柔性基层施工前,极大的降低了柔性基层作为大粒径沥青稳定碎石基层容易出现的离析、坑洞的概率,保证了柔性基层的施工质量。

具体实施方式

根据本申请的一种适用于季冻区的柔性基层油石比确定方法,包括以下设计步骤:

s1,利用温拌沥青混合料成型三款马歇尔试件,三款所述马歇尔试件的油石比分别是3.6%,4.0%,4.4%;

s2,在不高于25℃的恒温环境下,获得三款所述马歇尔试件的性能指标如下:马歇尔试件的毛体积相对密度、目标空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、稳定度以及流值;测试的结果如表1:

表1:马歇尔试验结果汇总表

s3,确定oac1值:取毛体积相对密度最大值、稳定度最大值、目标空隙率的中值、沥青饱和度的中值的油石比的平均值作为oac1;以上表1的数值为例进行计算,oac1值:oac1=(3.96+4.05+4.05+3.94)/4=4.0。

s4,确定oac2值:在以各项马歇尔试件的性能指标均符合技术标准要求值的油石比的中值作为oac2;以上表1的数值为例进行计算,oac2值:oac2=(3.68+4.4)/2=4.04。

s5,最佳油石比oac的确定:取oac1及oac2的中值作为最佳油石比oac。oac=(4.0+4.04)/2=4.02。

选取4.0%为最佳油石比。

s1步骤中,所选的沥青为70号a级沥青,其性能如表2。

表2:沥青性能表

s1步骤中,所选的温拌沥青混合料的成分比重为:6号石料:5号石料:4号石料:3号石料:2号石料:1号石料:矿粉:消石灰=30:19:13:8:4:22:3:1,其中,6号石料为粒径在22-30mm范围的碎石,5号石料为粒径在16-22mm范围的碎石,4号石料为粒径在11-16mm范围的碎石,3号石料为粒径在7-11mm范围的碎石,2号石料为粒径在4-7mm范围的碎石,1号石料为粒径在0-4mm范围的碎石。

还包括步骤s6,s6,将试验汇总结果以油石比3.6%,4.0%,4.4%为横坐标、测试对应的马歇尔试件的性能指标为纵坐标,绘制成马歇尔试验最佳油石比确定图。

在步骤s4中,技术标准要求值为:目标空隙率4-6%,矿料间隙率大于13%,沥青饱和度55-70,稳定度≥15。

按照上述矿料级配6号石料:5号石料:4号石料:3号石料:2号石料:1号石料:矿粉:消石灰=30:19:13:8:4:22:3:1及油石比4%,依据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》jtge20-2011进行马歇尔试件、车辙试件制作,进行稳定度、流值、浸水马歇尔残留强度比、动稳定度、冻融劈裂残留强度等的检验,试验结果见下表3:

表3:最佳油石比试验结果汇总表

按照上述配合比进行试验段施工,试验段结束后的试验检测结果见下表4:

表4:试验段检测统计

通过试验段施工进行验证,该配合比合格。最佳油石比为4.0%,可以作为生产配合比指导季冻区柔性基层施。通过试验段验证油石比并进行优化,在柔性基层施工前,极大的降低了柔性基层作为大粒径沥青稳定碎石基层容易出现的离析、坑洞的概率,保证了柔性基层的施工质量。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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