论文部分内容阅读
摘 要:随着许多中国建筑公司不断地将业务延伸至非洲公路建设市场,经常需要接触到《SATCC》规范。该规范是针对非洲大陆的国情和材料而设计的,与我国现行的规范有较大的差异。本文通过对安哥拉MC工程中粒式沥青砼配合比设计初步探讨,为今后设计施工此种沥青砼提供了有益的参考。
关键词:安哥拉;中粒式沥青砼;配合比设计;初探
中图分类号:K474
安哥拉MC工程由江苏省交通工程集团有限公司承建。该工程全长168.5km,位于非洲安哥拉威拉省内,为路基路面标。工程造价:1.25亿美元,路面宽度为8m(K0+000~K143+000)和9m(K143+000~K168+580),路面横坡2.5%。该公路结构形式为路基土方(原地面翻松处理、选择层、下底基层和上底基层)、150mm厚级配碎石基层和50mm中粒式沥青砼面层。项目于2007年10月15日正式开工建设,2011年11月完成所有工程,并经监理公司Africon的验收质量评定,工程质量优良,工程履约信誉良好。
近年来,随着许多中国建筑公司不断地将业务延伸至非洲公路建设市场,不可避免需要接触到《SATCC》规范。该规范是针对非洲大陆的国情和材料而设计的,与我国现行的规范有较大的差异。即使有经验的检测人员初次接触,一时也觉得难以下手。该规范中粒式沥青砼是在非洲大陆较为常见的沥青面层结构形式,研究该种级配组成设计,对于很好在非洲大陆设计与施工沥青砼有着较为重要的现实意义。下面就在安哥拉MC工程上中粒式沥青砼配合比设计做一个简要介绍:
一、 依据的主要技术规范、试验规程
依据《SATCC》和《TMH1》的标准及规范进行沥青混凝土设计。
二、 原材料性质分析
安哥拉MC工程沥青路面面层采用中粒式沥青混合料。原材料为自产的粗、细集料和矿粉,材质为花岗岩。为了增强集料与沥青的粘附等级,采用在矿料中增加一个百分点的水泥,并且按照沥青用量的千分之三添加抗剥落剂。抗剥落剂为江苏文昌新材料科技有限公司产的TW-1型。沥青为来自中东的90号道路石油沥青。
1、沥青
沥青按照《SATCC》要求进行了规定项目的试验检测。试验检测结果:针入度,95(0.1mm);软化点,45.4(℃);延度>100(cm)。检测结果表明该沥青符合90号道路石油沥青技术要求。
2、矿料
沥青混合料中的矿料包括粗集料、细集料及矿粉和水泥。
(1)粗集料
粗集料规格为9.5mm~13.2mm、4.75mm~9.5mm、2.36mm~4.75mm,
试验项目及试验结果:集料压碎值23.0%,针片状颗粒含量8%,含泥量0.5%,吸水率0.4%。试验结果表明,粗集料各项指标符合《SATCC》用粗集料的技术要求。
(2)细集料
细集料采用0mm~2.36mm细集料,试验项目及试验结果:含泥量0.7%,砂当量76%。试验结果表明,细集料各项指标符合《SATCC》沥青混合料用细集料的技术要求。
(3)礦粉
矿粉为取自采石场的石料自磨而成,
三、中粒式沥青混合料配合比设计
1、矿料级配的确定
依据《SATCC》关于中粒式沥青混合料的矿料级配范围要求,设计级配确定级配组成符合要求。掺配比例为:9.5mm~13.2mm:4.75mm~9.5mm:2.36mm~4.75mm:0mm~2.36mm:矿粉:水泥=20:29:16:32:2:1。
2、最佳沥青用量的确定
中粒式沥青混合料配合比设计采用马歇尔方法。试件成型条件为:拌合温度155℃;成型温度135℃~140℃。
选择4.5%、5.0%、 5.5%、6.0%、 6.5%沥青用量,按上述条件成型马歇尔试件。按TMH1-C2(表干法)测定试件毛体积相对密度,试件体积参数及马歇尔试验结果见表1。
表1 中粒式沥青混合料试件体积参数及马歇尔稳定度试验结果
序号 沥青用量
(%) 理论最大
相对密度 表干法毛体积相对密度 VV
(%) VMA
(%) VFA
(%) 稳定度
(kN) 流值
(0.1mm)
1 4.5 2.457 2.297 6.5 15.7 58.7 10.17 28.5
2 5.0 2.438 2.328 4.5 15.0 70.0 11.54 32.2
3 5.5 2.420 2.338 3.4 15.1 77.6 12.17 35.5
4 6.0 2.402 2.330 3.0 15.9 81.1 11.78 39.7
5 6.5 2.385 2.322 2.6 16.6 84.2 10.56 46.2
由此分析计算得出,最佳沥青含量为5.3%。
3、中粒式沥青混合料配合比设计结果检验
水稳定性试验结果:残留稳定度为90%。试验结果表明,中粒式沥青混合料抗水损坏性能满足规范要求。
四、结论
目标配合比设计结果见表2。
表2 中粒式沥青混合料目标配合比设计结果
材料
种类 9.5~
13.2 4.75~
9.5 2.36~
4.75 0~
2.36 矿粉 水泥 最佳
沥青含量
(%) 控制范围
(%)
比例
(%) 20 29 16 32 2 1 5.3 5.3±0.3
安哥拉MC项目通车已有两年,目前未发现明显的路面损坏。实践证明采用该配合比进行生产调试验证之后,取得了不错的路用性能。对该种中粒式沥青砼配合比设计的成功实践,为今后在非洲大陆施工沥青砼提供了有益的参考。
参考文献
1、《SATCC》南非路桥工程技术规范
2、《TMH1》南非规范集料试验规程
3、《JTG F40-2004》公路沥青路面施工技术规范
关键词:安哥拉;中粒式沥青砼;配合比设计;初探
中图分类号:K474
安哥拉MC工程由江苏省交通工程集团有限公司承建。该工程全长168.5km,位于非洲安哥拉威拉省内,为路基路面标。工程造价:1.25亿美元,路面宽度为8m(K0+000~K143+000)和9m(K143+000~K168+580),路面横坡2.5%。该公路结构形式为路基土方(原地面翻松处理、选择层、下底基层和上底基层)、150mm厚级配碎石基层和50mm中粒式沥青砼面层。项目于2007年10月15日正式开工建设,2011年11月完成所有工程,并经监理公司Africon的验收质量评定,工程质量优良,工程履约信誉良好。
近年来,随着许多中国建筑公司不断地将业务延伸至非洲公路建设市场,不可避免需要接触到《SATCC》规范。该规范是针对非洲大陆的国情和材料而设计的,与我国现行的规范有较大的差异。即使有经验的检测人员初次接触,一时也觉得难以下手。该规范中粒式沥青砼是在非洲大陆较为常见的沥青面层结构形式,研究该种级配组成设计,对于很好在非洲大陆设计与施工沥青砼有着较为重要的现实意义。下面就在安哥拉MC工程上中粒式沥青砼配合比设计做一个简要介绍:
一、 依据的主要技术规范、试验规程
依据《SATCC》和《TMH1》的标准及规范进行沥青混凝土设计。
二、 原材料性质分析
安哥拉MC工程沥青路面面层采用中粒式沥青混合料。原材料为自产的粗、细集料和矿粉,材质为花岗岩。为了增强集料与沥青的粘附等级,采用在矿料中增加一个百分点的水泥,并且按照沥青用量的千分之三添加抗剥落剂。抗剥落剂为江苏文昌新材料科技有限公司产的TW-1型。沥青为来自中东的90号道路石油沥青。
1、沥青
沥青按照《SATCC》要求进行了规定项目的试验检测。试验检测结果:针入度,95(0.1mm);软化点,45.4(℃);延度>100(cm)。检测结果表明该沥青符合90号道路石油沥青技术要求。
2、矿料
沥青混合料中的矿料包括粗集料、细集料及矿粉和水泥。
(1)粗集料
粗集料规格为9.5mm~13.2mm、4.75mm~9.5mm、2.36mm~4.75mm,
试验项目及试验结果:集料压碎值23.0%,针片状颗粒含量8%,含泥量0.5%,吸水率0.4%。试验结果表明,粗集料各项指标符合《SATCC》用粗集料的技术要求。
(2)细集料
细集料采用0mm~2.36mm细集料,试验项目及试验结果:含泥量0.7%,砂当量76%。试验结果表明,细集料各项指标符合《SATCC》沥青混合料用细集料的技术要求。
(3)礦粉
矿粉为取自采石场的石料自磨而成,
三、中粒式沥青混合料配合比设计
1、矿料级配的确定
依据《SATCC》关于中粒式沥青混合料的矿料级配范围要求,设计级配确定级配组成符合要求。掺配比例为:9.5mm~13.2mm:4.75mm~9.5mm:2.36mm~4.75mm:0mm~2.36mm:矿粉:水泥=20:29:16:32:2:1。
2、最佳沥青用量的确定
中粒式沥青混合料配合比设计采用马歇尔方法。试件成型条件为:拌合温度155℃;成型温度135℃~140℃。
选择4.5%、5.0%、 5.5%、6.0%、 6.5%沥青用量,按上述条件成型马歇尔试件。按TMH1-C2(表干法)测定试件毛体积相对密度,试件体积参数及马歇尔试验结果见表1。
表1 中粒式沥青混合料试件体积参数及马歇尔稳定度试验结果
序号 沥青用量
(%) 理论最大
相对密度 表干法毛体积相对密度 VV
(%) VMA
(%) VFA
(%) 稳定度
(kN) 流值
(0.1mm)
1 4.5 2.457 2.297 6.5 15.7 58.7 10.17 28.5
2 5.0 2.438 2.328 4.5 15.0 70.0 11.54 32.2
3 5.5 2.420 2.338 3.4 15.1 77.6 12.17 35.5
4 6.0 2.402 2.330 3.0 15.9 81.1 11.78 39.7
5 6.5 2.385 2.322 2.6 16.6 84.2 10.56 46.2
由此分析计算得出,最佳沥青含量为5.3%。
3、中粒式沥青混合料配合比设计结果检验
水稳定性试验结果:残留稳定度为90%。试验结果表明,中粒式沥青混合料抗水损坏性能满足规范要求。
四、结论
目标配合比设计结果见表2。
表2 中粒式沥青混合料目标配合比设计结果
材料
种类 9.5~
13.2 4.75~
9.5 2.36~
4.75 0~
2.36 矿粉 水泥 最佳
沥青含量
(%) 控制范围
(%)
比例
(%) 20 29 16 32 2 1 5.3 5.3±0.3
安哥拉MC项目通车已有两年,目前未发现明显的路面损坏。实践证明采用该配合比进行生产调试验证之后,取得了不错的路用性能。对该种中粒式沥青砼配合比设计的成功实践,为今后在非洲大陆施工沥青砼提供了有益的参考。
参考文献
1、《SATCC》南非路桥工程技术规范
2、《TMH1》南非规范集料试验规程
3、《JTG F40-2004》公路沥青路面施工技术规范