ATB-30沥青混合料垂直振动成型方法及评价

发布时间：2019-10-12 02:50

【摘要】：用垂直振动成型方法(VVCM)压实ATB-30沥青混合料来模拟现场压实工况,验证了此法的可靠性,同时对比研究了VVCM和马歇尔法对ATB-30沥青混合料物理和力学特性的影响.结果表明:VVCM试件力学强度与现场芯样的相关性高达94.2%,马歇尔试件的相关性不足70.0%;VVCM试件密度较马歇尔试件密度提高约2%,压实度提高1%,力学性能至少提高8.2%.证明VVCM比马歇尔法更适合评价ATB-30沥青混合料力学性能.
【图文】：

沥青混合料,试件,压实效果,振动成型

第４期蒋应军，等：ＡＴＢ－３０沥青混合料垂直振动成型方法及评价６３９够长期性能等［４］．搓揉压实成型法在国外使用较广泛，一直在不断调整和完善，工程实践也证明搓揉成型试件能较好地代表现场压实试件，其在物理和力学性能方面均与现场钻取的芯样大体相当．但其混合料设计方法对中国来说比较陌生，只有部分研究单位和大学能够胜任；另外成型和试验设备还未国产化，进口产品价格并不便宜，搓揉试验机也还未完全定型［５］．因此，研制开发价格低廉的沥青混合料振动成型设备及研究相关问题，符合中国当前实际状况．在法国、瑞士及南斯拉夫等国家已有振动成型设备，试件可作横向振动并加载小的垂直荷载［６］．近年来，中国也开发出多种振动压实设备，但这些设备工作原理与压路机对现场混合料压实原理有所不同，试件压实效果与现场实际效果能否吻合并未得到确认［７－１１］．长安大学、哈尔滨工业大学和华南理工大学等曾开展振动成型方法对沥青混合料性能的影响研究，并指出振动成型方法更适用于大粒径碎石沥青混合料和骨架密实型沥青混合料，但对振动成型方法及可靠性并未深入研究［１２－１３］．本文以ＡＴＢ－３０沥青混合料为研究对象，在分析ＶＶＴＥ结构与原理的基础上，研究了ＶＶＴＥ参数对沥青混合料压实效果的影响并提出参数配置．以接近路面实际压实效果为原则，研究并提出沥青混合料试件垂直振动成型方法．通过室内外试验评价了ＶＶＣＭ试件的力学性能．１原材料及配合比１．１原材料沥青为新疆克拉玛依Ａ级７０＃沥青；粗集料为山西柳林的石灰岩碎石和机制砂；细集料为由石灰岩磨制的矿粉．１．２

毛体积密度,沥青混合料,工作频率,振动时间

６４０建筑材料学报第１７卷表３参数标准配置Ｔａｂｌｅ３ＶｉｂｒａｔｉｏｎｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＶＶＴＥ［９］Ｌｏａｄｏｆｓｕｐｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ／ｋＮＬｏａｄｏｆｕｎｄｅｒｐａｒｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅ／ｋＮＮｏｍｉｎａｌａｍｐｌｉｔｕｄｅ／ｍｍ１．８１．２１．２ｆ＝１Ｔ＝ｎ６０（１）式中：Ｔ为振动周期，ｓ；ｎ为激振器的转速，ｒ／ｍｉｎ．ｆ非ＶＶＴＥ构造本身参数，其对ＡＴＢ－３０沥青混合料毛体积密度ρｆ的影响见图２．由图２可知，当振动时间相同，ｆ由３０Ｈｚ增大到３５Ｈｚ时，ＡＴＢ－３０沥青混合料的ρｆ随ｆ的增加而急剧增大；ｆ为３５～４５Ｈｚ时，ＡＴＢ－３０沥青混合料的ρｆ随ｆ无明显变化．以试验结果稳定性及尽可能延长仪器使用寿命为原则，，同时结合工程实践中振动压路机压实沥青混凝土常用的工作频率（３３～５０Ｈｚ［３］），确定ｆ为３７Ｈｚ．图２ＡＴＢ－３０沥青混合料毛体积密度与工作频率的关系Ｆｉｇ．２ＲｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｄｅｎｓｉｔｙｏｆａｓｐｈａｌｔｍｉｘｔｕｒｅａｎｄｗｏｒｋｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙｏｆＶＶＴＥ２．３基于现场压实功等效振动时间的确定室内垂直压实振动试验材料取用榆绥高速公路ＬＭ－４试验段铺筑现场材料．ＶＶＴＥ标准参数下ＡＴＢ－３０沥青混合料毛体积密度ρｆ与振动时间的关系见图３．由图３可见，随着振动时间的延长，ＡＴＢ－３０沥青混合料的ρｆ随之增大，但增幅逐渐变小．为了更好地模拟沥青混合料现场压实机理和施工工艺
【作者单位】：长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室;金华市公路管理局;长安大学材料科学与工程学院;
【基金】：交通运输部行业联合科技攻关项目(2010 353 361 300) 浙江交通科技项目(2011H25)
【分类号】：U414

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