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1、大粒径热拌沥青混合料设计 第一节 概述 l大粒径沥青混合料的定义 l大粒径沥青混合料的优点 l大粒径沥青混合料的特性与应用 1、大粒径沥青混合料的定义 l大粒径沥青混合料（Large-stone asphalt mixes，简称LSAM）定义： 是指公称最大粒径在2563mm范围的 热拌热铺沥青混合料。 2、大粒径沥青混合料的优点 l具有抵抗较大的塑性、剪切变形和较好的抗车 辙能力，能够承受重载交通的作用，提高了沥 青路面的高温稳定性。 l大粒径集料的增多和矿粉用量的减少，使得在 不减少沥青膜厚度的前提下，减少了沥青的用 量，从而降低工程造价。 l可一次性摊铺较大的厚度，缩短工期。 l沥青层内
2、部储温能力高，热量不易散失，利于 寒冷季节施工，延长施工时间。 LSAM和粗粒式AC30沥青混合料比较表 指 标标规规范中AC-30I、AC-30IILSAM 粒径尺寸 一级级最大粒径37.5mm、二级级最大粒径 25mm 一级级最大粒径53mm、二级级最大粒径37.5mm 粗集料数量AC-30I均值为值为 58%，AC-30II均值为值为 72%通常为为72%左右 空隙率AC-30I为为3%6%，AC-30II为为4%10%密级级配为为5%以下，开级级配为为15%以上 沥沥青用量较较大较较小 实验实验 方法马马歇尔试验试验大马马歇尔试验试验 、旋转压实试验转压实试验 、马马歇尔试验试验 设计
3、设计 方法马马歇尔稳稳定度试验设计试验设计 法本文推荐间间断密实级实级 配综综合设计设计 法 强度理论论胶浆浆理论论、表面理论论表面理论论 抗车辙车辙 性能较较差很好 抗水害性AC-30II较较差较较好 抗疲劳劳性能一般设计设计 良好的LSAM,具有较较好的抗疲劳劳性能 抗裂性一般较较好 平整度与厚度 平整度较较好，一次性铺铺筑厚度为为7cm左 右 平整度稍差，一次性铺铺筑厚度为为1113cm 工程费费用较较高较较低 3、大粒径沥青混合料的特性与应用 l大粒径沥青混合料的稳定度、抗压强度、 回弹模量高、具有良好的抗蠕变、抗车辙 、抗疲劳损伤、耐久性能，沥青用量低从 而具有良好的经济性。 l大粒
4、径沥青混合料适合用作高等级道路沥 青路面的基层，并可用作厚度在10cm以上 的沥青面层。 第二节 大粒径沥青混合料设计 l材料 l集料级配 l试件成型 l大粒径沥青混合料技术要求 1、材料 l集料：（1）粗集料采用轧制碎石。碎石要求坚 硬、清洁而干燥。碎石料的针片状颗粒含量应不 大于18%，风化石含量应不大于5%。（2）细集 料采用石灰石或其他碱性岩石轧制，含泥量要求 不大于5%。（3）矿粉应采用石灰石磨细石粉， 质量符合规范要求。 l沥青材料：在条件允许的情况下宜采用优质沥青 也可采用B级或C级沥青，沥青标号视当地气候 条件而定。LSAM作为基层，一般不使用改性沥 青。 2、集料级配 大粒径
5、沥青混合料的级配主要有两 种类型： l悬浮结构的连续密级配 l骨架密实结构的间断级配 连续密级配 l现行规范中将大粒径沥青混合料称之为粗粒式 密级配沥青稳定碎石或特粗式沥青混合料，并 以符号ATB表示。 l一般所说的大粒径沥青混合料特指密级配沥青 稳定碎石（ATB）。 l级配选择：在级配范围内分别选择偏细、偏粗 及适中的级配，经试验比较再定级配。一般来 说两头少中间多的S形级配，有利于提高承载 能力，是比较适合的级配。 间断级配 l经试验研究表明，采用间断级配以形成骨架密实 结构是充分发挥大粒径沥青混合料承受车轮荷载 的能力，提高抗车辙性能的有效途径。 l粗集料形成骨架，可使混合料获得良好的内
6、摩阻 力，起到支撑荷载的作用；细集料不会对粗集料 构成的骨架产生干涉，自身又能形成良好的凝聚 力，使混合料形成很高的强度。 l对于大粒径混合料，宜剔除9.5113.2mm的粗集 料，以形成最小的间隙率。 3、试件成型 l美国NCAT对4in（101.6mm）和6in（152.4mm）两种 尺寸的马歇尔试件进行两项研究，一是间接抗拉强度和集 料最大粒径的关系，二是蠕变实验和试件尺寸的关系，认 为：试件最小尺寸应当是集料最大粒径的4倍，才能反 映沥青混合料的真实强度；当最小的试件尺寸与最大的 集料尺寸之比在2.54之间，需要对混合料的强度予以修 正。 l对于密级配的LSAM的抗压强度、应变能密度和
7、弹性模量 ，当集料的最大粒径为3563mm时，试件的直径应当为 6in（152.4mm）才能满足要求。直径为6in试件与直径 4in试件相比，其稳定度、流值和孔隙率的实验数据离散 系数小，具有较好的重现性。因此，现行规范要求采用 直径为6in（152.4mm）的试件进行试验。 大马歇尔与常规马歇尔击实的主要参数 技术术参数常规马规马 歇尔试试 验验 大粒径马马歇尔 试验试验 试试件直径（mm ） 101.6152.4 试试件标标准高度 （mm） 63.595.25 锤锤重（kg）4.5310.2 落锤锤高度（mm ） 457457 击实击实 次数75112 每次单单位表面 击实击实 工（Nm
8、mm） 0.00250370.0025055 马歇尔击实仪与旋转压实仪 4、大粒径沥青混合料技术要求 技术术指标标大粒径沥沥青混合料（ATB） 公称最大粒径（ mm） 26.531.5 稳稳定度（kN，大 于） 7.515 流值值（mm）1.54实测实测 孔隙率（%）3636 沥沥青饱饱和度（% ） 55705570 密级级配基层层 矿矿料间间隙率（% ，不小于） 设计设计 孔隙率 % ATB- 40 ATB- 30 ATB- 25 41111.512 51212.513 61313.514 第三节 应用实例 l肯塔基公路局对大马歇尔试验研究 肯塔基公路局大马歇尔试验资料 碎石材料石灰岩57号
9、石灰岩8号石灰岩砂 配合比例50%10%40% 筛筛孔尺寸mm38.1199.54.762.381.190.590.30.150.07 5 通过过率（%）1009164443424181473.5 试试件尺寸（mm）大马马歇尔试试件直径：152.4常规马规马 歇尔试试件直径：101.6 沥沥青用量（%）4.14.1 锤击锤击 次数11275 毛体积积密度（gcm）2.444,2.450,2.437 平均2.4442.439,2.28,2.430 平均2.432 孔隙率（%）3.03.4 VMA（%）13.614.0 VFA（%）78.376.0 稳稳定度（kN）28.59,25.03 平均：26.8112.89,13.33,12.44 平均：12.89 流值值（0.1mm）4635 大小马马歇尔试验试验 比稳稳定度比2.08流值值比1.34 肯塔基公路局大马歇尔设计标准技术术指标标技术术要求 锤击锤击 次数双面各112次 稳稳定度（kN，大 于） 13.34 流值值（0.1mm， 小于） 71 孔隙率（%）4.51 矿矿料间间隙率（% ，大于） 11.5
