一种砂粒式沥青混凝土集料比例的确定方法技术

本发明专利技术公开了一种砂粒式沥青混凝土集料比例的确定方法，属于道路工程技术领域。所述方法具体为：用3L容量筒测量组成砂粒式沥青混凝土集料的振实密度；将不同比例的集料进行掺配拌合，测定拌合后混合集料的组合密度ρ

【技术实现步骤摘要】
一种砂粒式沥青混凝土集料比例的确定方法
本专利技术属于道路工程
，涉及一种砂粒式沥青混凝土集料比例的确定方法。
技术介绍
砂粒式沥青混凝土的公称最大粒径小于10mm，主要应用于高等级沥青或水泥路面的预防性养护及轻微病害的矫正性养护，也可作为新建路面的磨耗层。砂粒式沥青混凝土除具有普通超薄沥青混凝土的优势外还能显著减小面层厚度，尤其适用于对标高和结构自重有严格限制的工程。砂粒式超薄沥青混凝土还具有超长耐久、抗滑性好、降低噪音、减少水雾和路面水膜、抗车辙和抗磨耗性能好等优点。砂粒式沥青混凝土一般由两档集料组成：1#集料为粗料，形成砂粒式沥青混凝土的骨架；2#集料为细料，填充1#料形成的骨架使砂粒式沥青混凝土密实。两档集料组成砂粒式沥青混凝土时，在2#料比例增加的初期，因其对1#集料中空隙的填充作用会提升混合料的密实度，随着2#料比例不断增加，当1#集料嵌挤结构中的空隙不足以容纳多余的2#集料时，2#集料必将撑开1#集料的嵌挤结构使其失去嵌挤平衡，因此需要合理确定砂粒式沥青混凝上中1#集料和2#集料的比例，以便达到最优的嵌挤密实结构体系，提升砂粒式沥青混凝土的路用性能。在《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)中仅推荐了国外砂粒式沥青混凝上的级配范围，即使借鉴国外的级配范围，通常也是先对集料进行筛分，然后通过调整集料比例使其合成级配在规定的范围以内，从而确定集料比例，这种方法中的级配范围是一个经验值，并未考虑料源上的差异，更不能在考虑实际集料特征的前提条件下使所设计的级配达到性能优良的嵌挤密实结构。针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种确定砂粒式沥青混凝土级配比例的方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种砂粒式沥青混凝土集料比例的确定方法，该方法针对的砂粒式沥青混凝土包含两档集料：1#集料(粒径范围为3～5mm)、2#集料(粒径范围为0～3mm)，以1#集料作为粗集料互相嵌挤形成砂粒式沥青混凝土骨架，2#集料作为细集料填充骨架中的空隙，将不同比例的1#集料和2#集料进行拌合，测定拌合后混合集料的组合密度ρZ；将已经测定的1#集料和2#集料振实密度按比例计算得到合成作为合成密度ρH；以组合密度ρZ与合成密度ρH的比值作为嵌实系数ID，绘制嵌实系数与集料比例之间的关系曲线，以曲线中最大嵌实系数对应的比例作为砂粒式沥青混凝土集料比例。本专利技术采用以下技术方案实现上述目的：步骤1、将1#集料和2#集料放入温度为105℃±5℃的烘箱中烘干至恒重后取出冷却备用；步骤2、称量3L容量筒质量为M1，用水装满容量筒，并擦干筒外壁水分，称取容量筒与水的质量为M2，用水的密度对筒内体积按下式进行标定：式中：M1为3L容量筒的净质量，g；M2为装满水后容量筒和筒内水的质量和，g；ρT为水的密度，取1g/cm3；VT为3L容量筒标定后的体积，cm3。步骤3、将1#集料倒入料盆内，使用拌铲手动搅拌混合集料2min，将拌合好的集料分三次，每次大约1/3左右倒入容量筒中，每次倒入后将容量筒放置于振动台上振动1min，待集料超过容量筒的筒口后，使用直尺从筒中心向两个方向刮平，将多余集料刮除，确保容量筒内集料平整，称振动后装满集料的容量筒质量得到M3，按照下式得到1#集料振实密度ρTC：式中：ρTC为1#集料振实密度，g/cm3；M3为振动后装满集料的容量筒质量，包括集料和容量筒的质量，g；M1为容量筒的净重，g；VT为容量筒的体积，cm3。测试完一次1#集料的振实密度ρTC1后，将3L容量筒内的集料倒回料盆中，用料铲手动拌合2min，按照上述方法再进行一次测量振实密度ρTC2，并取两次测得1#集料的振实密度的平均值作为1#集料的的振实密度ρTC。步骤4、按照步骤3的方法测得2#集料的振实密度ρTF。步骤5、根据已知比例计算混合集料中1#集料和2#集料的质量，称取对应质量的两种集料倒入拌锅中，搅拌90s后倒入料盆内，用料铲继续在料盆内手动搅拌混合集料1min，保证混合集料混合均匀；步骤6、将拌合好的混合集料分三次，每次大约1/3左右倒入3L容量筒中，每次倒入后将3L容量筒放置于振动台上振动1min，待集料超过3L容量筒的筒口后，使用直尺从筒中心向两个方向刮平，将多余集料刮除，确保容量筒内集料平整，称量振动后装满混合集料的容量筒质量得到M5，按照下式计算得到该比例条件下混合集料的组合密度：式中：ρz为混合集料的组合密度，g/cm3；M5为振动后装满混合集料的容量筒质量，包括混合集料和容量筒的质量，g；M1为容量筒的净重，g；VT为容量筒的体积，cm3。测试完一次组合密度ρZ1后，将容量筒内的集料倒回料盆中，用料铲手动拌合2min，按照上述方法再进行一次测量得到组合密度ρZ2，并取两次测得的组合密度的平均值作为该比例条件下混合集料的组合密度ρZ。步骤7、对于已知比例为1#集料∶2#集料＝a∶b的两档集料按照下式进行计算其合成密度：式中：ρH为合成密度，g/cm3；a为1#集料所占混合集料的质量比，％；b为2#集料所占混合集料的质量比，％；ρTC为1#集料的振实密度，g/cm3；ρTF为2#集料的振实密度，g/cm3。步骤8、以组合密度ρZ与合成密度ρH的比值作为嵌实系数ID，嵌实系数ID按下式进行计算：式中：ID为嵌实系数；ρZ为组合密度，g/cm3；ρH为合成密度，g/cm3。步骤9、绘制嵌实系数与集料比例之间的关系曲线，以曲线中最大嵌实系数对应的比例作为砂粒式沥青混凝土集料比例。优选地，将1#集料与2#集料按比例拌合，1#集料形成骨架后由2#集料进行填充，且避免2#集料过多造成撑开2#集料形成的骨架，1#集料∶2#集料最小比例不得小于60∶40；砂粒式沥青混凝土必须具有足够的密实性，否则易出现空隙率过大，则路面耐久性降低，路用性能不能得到保障，因此1#集料∶2#集料最大比例不得大于80∶20，以5％为间隔变化集料比例，即拌合比例为80∶20、75∶25、70∶30、65∶35、60∶40。。优选地，将1#集料和2#集料投入拌锅进行冷拌合，拌合完成之后用拌铲再手动搅拌1min，避免在拌锅冷拌合过程中发生离析现象。优选地，1#集料和2#集料所组成混合集料的总质量按照7kg控制，保证能填充满容量筒的同时，避免余料过多增加试验误差。优选地，测定振实密度时，每次倒入1/3集料后，放置于振动台上，振实1min。优选地，每次振实密度测量完毕将集料倒回拌锅中手动拌合2min，再重复测定振动密度，取两次试验所测密度的平均值作为所测的振实密度。相比现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术首次提出基于实际应用集料振动密度的测试，以混合集料的组合密度ρZ与合成密度ρH的比值计算得到其嵌实系数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种砂粒式沥青混凝土集料比例的确定方法，其特征在于，用3L容量筒测量组成砂粒式沥青混凝土集料的振实密度；将不同比例的集料进行掺配拌合，测定拌合后混合集料的组合密度ρ

【技术特征摘要】
1.一种砂粒式沥青混凝土集料比例的确定方法，其特征在于，用3L容量筒测量组成砂粒式沥青混凝土集料的振实密度；将不同比例的集料进行掺配拌合，测定拌合后混合集料的组合密度ρZ；根据集料的比例及其振实密度计算得到该比例下的合成密度ρH；通过某一比例条件下的组合密度ρZ与合成密度ρH的比值计算得到该比例条件下的嵌实系数ID，绘制嵌实系数与集料比例之间的关系曲线，以曲线中最大嵌实系数对应的比例作为砂粒式沥青混凝土集料比例。


2.如权利要求1所述的砂粒式沥青混凝土集料比例的确定方法，其特征在于，组成砂粒式沥青混凝土的1#集料粒径范围为3-5mm，2#集料粒径范围为0-3mm。


3.如权利要求1所述的砂粒式沥青混凝土集料比例的确定方法，其特征在于，集料分三次倒入3L容量筒中，每次倒入后在振动台上振动1min，通过振动后容量筒内集料的质量计算得到集料的振实密度，如下式所示：



式中：ρT为集料振实密度，g/cm3；
M3为振动后装满集料的容量筒质量，包括集料和容量筒的质量，g；
M1为容量筒的净重，g；
VT为容量筒的体积，cm3。


4.如权利要求1所述的砂粒式沥青混凝土集料比例的确定方法，其特征在于，1#集料和2#集料合理的比例范围为：80∶20～60∶40。


5.如权利要求1所述的砂粒式沥青混凝土集料比例的确定方法，其特征在于，将1#集料和...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32