5、沥青混合料配合比设计要点
沥青混合料配合比设计要点
沥青混合料配合比设计要点周俊卿1郭育林 2（1.湖南金路泌桐高速公路监理代表处，河南桐柏474750；2. 河南驿宛高速公路有限公司，河南桐柏 474750）【摘要】热拌沥青混合料配合比组成设计是否合理，直接影响了沥青砼路面的路用性能及质量。
本文就试验人员进行室内沥青混合料配合比数据的变异性，以及优化沥青混合料配合比组成设计时应注意的事项进行分析总结，下面着重介绍室内沥青混合料配合比设计中应注意的几个问题。
【关键词】：沥青；混合料；配合比；设计；要点1影响因素1.1原材料的质量和取样原材料的质量对于路面质量及使用寿命具有决定性作用，粗集料的主要技术指标包括矿料的级配、颗粒形状、坚固性、粘附性、棱角性、压碎值、磨耗值等影响最大的是矿料加工的分档和级配，材料分档和级配的好坏决定了矿质混合料合成级配好坏。
目前，市场上供应的集料针片状含量大、级配和材料均匀性差，采用这样的矿料生产的沥青混合料质量也不够稳定。
因此设计好的沥青混合料在抓好原材料选材的同时，控制矿质材料备料质量稳定性尤为重要。
在选材时要按照不同级配类型确定不同规格的石料，来确定石料厂和拌和楼的筛网，石料生产厂家统一筛网，使石料厂筛网与拌和楼筛网一致，可保证各供料仓之间的平衡，减少废弃料，从而提高拌和楼产量。
粗集料的取样正确与否决定了是否能够真实地反映原材料的质量。
根据 JTG E42-2005集料试验规程规定，同批材料取的顶部、中部和底部，各从均匀分布的几个不同部位，取大致相等的若干份组成一组试样。
当从皮带运输机上取样时，应干份组成一组试样。
在车辆上取样时，应从不同部位和深度抽取大致相等的若干份组成一组试样，取样数量应不少于规范最少试样数量要求。
粗集料选取还应注意试样的缩分，规范要求采用四分法或分料器，但在实际操作中，经常出现试验人员任意在料堆上极不严谨的操作方法使平行试验误差增大，并导致试验采集的数据没有代表性，必须严格按照规范要求的方法进行四分取样。
沥青混合料 配合比设计
沥青混合料配合比设计全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：沥青混合料是建筑工程中常用的一种道路材料，具有优良的抗水、抗压性能，被广泛应用于公路、机场、停车场等道路建设工程中。
沥青混合料的质量直接影响着道路的使用寿命和安全性，而配合比设计是沥青混合料生产过程中的关键环节。
本文将介绍沥青混合料配合比设计的重要性、设计方法及实践经验。
一、沥青混合料配合比设计的重要性1. 提高沥青混合料的性能沥青混合料的性能包括抗水、抗压、耐久性等多个方面，通过科学合理的配合比设计可以使沥青混合料的性能得到提升。
合理的配合比能够保证沥青与骨料之间的充分结合，增强了沥青混合料的稳定性和耐久性，使其具有更好的抗水、抗压能力。
2. 降低成本通过合理的配合比设计，可以尽量减少浪费材料，避免配料过多或过少造成的浪费。
合理的配合比设计还可以减少施工过程中的损耗，有效降低生产成本。
3. 提高施工效率合理的配合比设计可以使沥青混合料的均匀性和稳定性得到提升，从而减少了施工过程中的调整工作，提高了施工效率。
合理的配合比设计也可以降低施工难度，减少施工过程中的问题，提高了工作效率。
沥青混合料的配合比设计主要包括配料比例的确定、骨料级配设计、沥青用量确定、配制方法等环节。
在实际的配合比设计中，一般遵循以下步骤：1. 确定骨料级配骨料级配是指不同粒径的骨料在一定比例下的混合。
通过对骨料的筛分分析及工程技术要求，确定合适的骨料级配，保证混合料的密实性和耐久性。
2. 确定沥青用量沥青是沥青混合料的胶结剂，其用量的大小直接影响着混合料的性能。
通过试验室试验和现场试验，确定合适的沥青用量，使混合料达到最佳的性能指标。
在确定了骨料级配和沥青用量后，根据不同的工程要求和条件，确定合适的配料比例，保证混合料的性能符合设计要求。
4. 设计混合料的生产工艺根据配合比设计要求，确定混合料的生产工艺，包括混合料的配制温度、搅拌时间、搅拌速度等参数，确保混合料的质量和稳定性。
沥青混合料配合比设计
生产配合比设计时（生产配合比如何取料），取样
至少应在干拌5次以后进行。
▪ （三）矿料配比设计
▪
矿料配合比设计建议借助电子计算机的电子表
格用试配法进行。
▪ 对主干道、高速公路和一级公路，宜在工程设 计级配范围内计算1～3组粗细不同的配比，绘制设 计级配曲线，分别位于工程设计级配范围的上方、 中值及下方。设计合成级配不得有太多的锯齿形交 错，且在0.3mm～0.6mm 范围内不出现“驼峰”。 当反复调整不能满意时，宜更换材料设计。
饱 和 度
(%)
(%)
规范要 求
70~85%
油石比 a4无法确定
（2）确定最佳沥青用量OAC1
①从上述图上找出毛体积密度最大值对应沥青用量 a1、稳定度最大值对应沥青用量a2、
目标空隙率（或中值）对应沥青用量a3、沥青 饱和度范围内的中值对应沥青用量a4
a1=5.9%； a2=5.28%； a3=5.32%； a4无法确定 （2）计算OAC1=（ a1 +a2+ a3+ a4 ）／4
交通多的路段，宜选用粗型密级配沥青混合料
（AC—C型），并取较高的设计空隙率。对冬季温
度低、且低温持续时间长的地区，或者重载交通
较少的路段，宜选用细型密级配沥青混合料
（AC—F型），并取较低的设计空隙率。
▪ （2） 为确保高温抗车辙能力配合比设计时宜适 当减少公称最大粒径附近的粗集料用量，减少 0.6mm以下部分细粉的用量，使中等粒径集料较多， 形成S型级配曲线，并取中等或偏高的设计空隙率。
（4）最佳沥青用量OAC=（OAC1+OAC2）／2 OAC=（OAC1+OAC2）／2 = 5.54%
（五）目标配合比设计检验
沥青混合料目标配合比设计注意事项
66YAN JIUJIAN SHE沥青混合料目标配合比设计注意事项Li qing hun he liao mu biao pei he bi she ji zhu yi shi xiang赵开停 魏强一般沥青混合料目标配合比的设计程序和方法，在JTG.F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》附录B、附录C 附录D 中有明确规定。
在此仅对沥青混合料目标配合比设计，应该掌握的原则谈点具体做法。
一、首先应认真掌握沥青混合料的设计标准和技术要求在沥青混合料配合比设计前，必须熟知JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中，对设计不同类型沥青混合料的技术标准要求，和招投标文件中特殊条款的规定。
二、怎样配制理想的矿料级配曲线沥青混合料中矿料级配曲线是由粗颗粒集料，细颗粒集料和矿粉组合而成。
它是按沥青路面结构层设计类型，选自JTG.F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》。
然后，从料场生产不同规格矿料中取有代表性样品进行颗粒分析和材质鉴定，最后通过不同规格矿料筛分结果，配制出需要的矿料级配曲线，即为理想的矿料配合比，在配置矿料级配曲线过程中，首先要确定几个关键性筛孔尺寸通过百分率，为关键性的控制点。
1.关键性筛孔粗细集料用量的确定矿料级配曲线中，粗细骨料关键性筛孔尺寸分界线，既为关键性控制点。
根据规定：矿料级配中最大公称尺寸超过20mm 以上者，关键性筛孔尺寸为4.75mm ；当矿料级配中最大公称尺寸小于16mm 以下者，关键性筛孔尺寸为2.36mm。
2.矿粉用量的确定矿料级配曲线中，0.075mm 筛孔以下矿粉用量，在沥青混合料中不是可有可无的问题，是用量大小问题，沥青混合料马歇尔试验的各项技术指标，随矿粉用量的变化而变化。
当你没有经验时，可根据JTG.F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中各种矿料级配范围中值选用，假设沥青混合料为密级配沥青混凝土混合料中AC-20矿料级配范围时，要求0.075mm 以下筛孔通过百分率控制为3-7，其中值则为5。
沥青混合料配合比设计方法
沥青混合料配合比设计方法
沥青混合料配合比设计方法(总12页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--嘉兴市春秋建设工程检测中心有限责任公司 CQ/Q040530-2003沥青混合料配合比设计方法批准人：状态：持有人：分发号：2003年11月1日批准 2003年11月25日实施地址：浙江省嘉兴市南湖经济开发区春园路电话：、2600330 传真：沥青混合料配合比设计方法1.沥青混合料配合比设计基本原则对于高速公路和一级公路沥青路面的上面和中面层的沥青混凝土混合料进行配合比设计时，应通过车辙试验机对抗车辙能力进行检验。
在温度60℃、轮压条件下进行车辙试验的动稳定度，对高速公路不小于800次/㎜，对一级公路应不小于600次/㎜沥青碎石混合料的配合比设计应根据实践经验和马歇尔试验的结果，经过试拌试铺论证确定。
高速公路和一级公路的热拌沥青混合料的配合比设计应遵照下列步骤进行：目标配合比设计阶段。
用工程实际使用的材料计算各种才来的用量比例，配合成符合表1规定的矿料级配，进行马歇尔试验，确定最佳沥青用量。
以此矿料级配及沥青用量作为目标配合比，供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。
生产配合比设计阶段。
对间歇式拌和机，必须从二次筛分后进人各热料仓的材料取样进行筛分，以确定各热料仓的材料比例，供拌和机控制室使用。
同时反复调整冷料仓进料比例以达到供料均衡，并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量±%等三个沥青用量进行马歇尔试验，确定生产配合比的最佳沥青用量。
生产配合比验证阶段。
拌和机采用生产配合比进行试拌、铺筑试验段，并用拌和的沥青混合料及路上钻取的芯样进行马歇尔试验检验，由此确定生产用的标准配合比。
标准配合比作为生产上控制的依据和质量检验的标准。
标准配合比的矿料级配至少包括㎜、㎜、㎜（圆孔筛㎜、㎜、5㎜）三档的筛孔通过率接近要求级配的中值。
经设计确定的标准配合比在施工过程中不得随意改变，生产过程中如遇到进场材料发生变化并经检测沥青混合料的矿料级配、马歇尔技术指标不符和要求时，应及时调整配合比，使沥青混合料质量符合要求并保持稳定，必要时重新进行配合比设计。
沥青混合料配合比设计
浅谈沥青混合料配合比设计【摘要】随着高速公路的修建，路面结构层使用沥青混合料进行施工逐渐成为关键。
在行车过程中，质量的好坏直接反应在路面面层的施工技术上，而沥青混合料的施工质量成为重中之重。
而路面面层的好坏，取决于沥青混合料配合比的设计和拌制。
【关键词】路面面层；沥青混合料；配合比；设计引言：国家“十二五”计划的结束，伴随着新经济、新政策的实施，公路建设将迎来新的契机。
而公路建设质量的好坏，直接影响着施工单位的信誉。
如何把公路质量搞好，是下阶段面临的重要课题，把公路路面做好、施工好是保证公路寿命的关键。
现本人结合多年的施工经验，对路面结构层沥青混合料配合设计分析如下，请同行给予指正。
一、沥青混合料配合比设计的一般规定：1、热拌沥青混合料的配合比设计应通过目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段，确定沥青混合料的材料品种及配比、矿料级配、最佳沥青用量。
2、热拌沥青混合料的目标配合比设计宜以下步骤进行。
3、配合比设计的试验方法必须遵照现行试验规程的方法执行。
二、沥青混合料配比工程设计级配范围1、沥青路面工程的混合料设计级配范围由工程设计文件或招标文件规定，密级配沥青混合料的设计级配宜在规范规定的级配范围内，根据公路等级、工程性质、气候条件、交通条件、材料品种，通过对条件大体相当的工程的使用情况进行调查研究后调整确定，必要时允许超出规范级配范围。
密级配沥青稳定碎石混合料可直接以本规范规定的级配范围作工程设计级配范围使用。
2、调整工程设计级配范围宜遵循下列原则：1）首先按规范确定采用粗型（c型）或细型（f型）的混合料。
对夏季温度高、高温持续时间长，重载交通多的路段，宜选用粗型密级配沥青混合料（ac-c型），并取较高的设计空隙率。
对冬季温度低、且低温持续时间长的地区，或者重载交通较少的路段，宜选用细型密级配沥青混合料（ac-f型），并取较低的设计空隙率。
2）为确保高温抗车辙能力，同时兼顾低温抗裂性能的需要。
沥青混合料配合比
2、泰波 Talbol 曲线 (n)法 (n)法
认为集料的级配应该允许在一定的范 围内波动， Fuller曲线指数 改成 曲线指数0.5改成n 围内波动，将Fuller曲线指数0.5改成n， 研究认为，沥青混合料中n=0.45时 研究认为，沥青混合料中n=0.45时， 密度最大、水泥混凝土中n=0.25密度最大、水泥混凝土中n=0.25-0.45 时施工和易性较好。 时施工和易性较好。通常使用的矿质 沥青混合料的级配范围（ 沥青混合料的级配范围（包括密级配 和开级配） 0.3-0.7之间 之间。 和开级配）n在0.3-0.7之间。
3、K为参数的连续级配密度理论， 为参数的连续级配密度理论， （K法）
前苏联的伊万诺夫提出， 前苏联的伊万诺夫提出，用颗粒分级重量 递减系数K为参数的连续级配密度理论， 递减系数K为参数的连续级配密度理论， （K法）。 N次幂公式存在一个缺点，因为它是无穷级 次幂公式存在一个缺点， 没有最小粒径的控制。 数，没有最小粒径的控制。对沥青混合料 往往造成矿粉过高， 往往造成矿粉过高，路面高温稳定性不足 的缺点， 法以颗粒直径的1/2为递减标准 为递减标准， 的缺点，K法以颗粒直径的1/2为递减标准， 为筛余量的递减系数， 值越大， 设K为筛余量的递减系数，K值越大，级配 越细，一般K值为0.65-0.84。 越细，一般K值为0.65-0.84。
四、贝雷法
贝雷法通过一些指标对级配中的粗、 贝雷法通过一些指标对级配中的粗、细集 料进行约束， 料进行约束，使得混合料获得良好的骨架 结构，并且施工时不会产生离析， 结构，并且施工时不会产生离析，而且易 于压实。这些指标包括： 于压实。这些指标包括： CA比 ratio） （1）CA比（Coarse aggregate ratio） 用来描述粗集料间的填充情况。 用来描述粗集料间的填充情况。 CA比=[P(NMPS/2)-P(PCS)]/[100%CA比=[P(NMPS/2)-P(PCS)]/[100%P(NMPS/2)] 式中：P(PCS)——为0.22倍公称尺寸对应 式中：P(PCS)——为0.22倍公称尺寸对应 相近尺寸筛孔的通过率。 相近尺寸筛孔的通过率。
沥青混合料配比设计说明书
相同
4
OAC=( OAC1 + OAC2 )/2
OAC=( OAC1 + OAC2 )/2
5
求 OAC 对应的 VV、VMA，VMA 是
否满足指标要求最小值的要求，
OAC 应位于 VMA 凹形曲线最小值
的贫油一侧
相同
沥青混合料配合比验证
1抗高温性--车辙试验（T 0719） MPa条件下进行车辙试验的动稳定度. 2抗低温性--弯曲试验（T 0715）
AC-20 中粒式
AC-16
100 90-100 78-90 68-80 58-70 40-50 28-38 20-29 15-22 10-17 6-13 4-8 100 90-100 80-90 66-78 46-58 34-44 22-32 16-24 11-19 7-14 4-8
AC-13 细粒式
我国新旧规范对密级配沥青混合料马歇尔配合比设计体积指标计算
上的差异
指标
试件相对密
度 混合料理论 最大相对密
度
理论最大相 对密度采用
计算法
JTG F40-2004
表干法或蜡封法
普通沥青：真空法 改性沥青：计算法
ti
100 si bi
se
b
JTJ 032-94
水中重法 表干法或蜡封法
说明
真空法或计算法均可
中粒式 ≤120ml/min ≤120ml/min
增加了粗集料AC-25 ≤150ml/min（由于车辙标准试件厚度与 粗粒式沥青混合料最大公称粒径不匹配，故对粗粒式沥青 混合料渗水系数仅供参考。）
SMA类： SMA-13 ≤80ml/min ≤85ml/min
4渗水检验—渗水试验（T 073）
浅谈沥青混合料配合比设计的两个要点
（广东晶通公路工程建设集团有限公司， 广州市 )!’"() ）
* * 【摘* 要】 ： 沥青混合料的配合比设计是沥 青路面的核心 技术之一， 稳定规格粗 集料的生产和合理确 定击实温度 是提 高沥青混合料配合比设计质量两个关 键点， 沥青路面的 路用 性能很大程度上取决矿料级配和油石比的稳定。 * * 【关键词】 ： 沥青混合料； 配合比； 粗集料； 击实温度 * * 【中图分类号】 ： +,)$-. &$* * * * 【 文献标识码】 ： / 沥青混合料的配合比设计是沥青 路面的核心 技术之一， 国际上有各式各样的配合比设计方法， 我国 一致采用马 歇尔 设计方法。配合比设计通过目标配合 比设计、 生产配合 比设 计和生产配合比验证三个阶段， 确定沥青混 合料的材料 及配 合比、 矿料级 配、 最 佳沥 青用量。 由于配 合比 设计结 果还 确 定了沥青混合料的生产工艺和施工温 度等参数， 它直接 影响 沥青路面的施工质量和使用寿命， 因而提高 配合比设计 的质 量是沥青路面的质量保证， 粗集料和试验温 度是配合比 设计 的两个关键点。
为了降低工程成本， 一般 由承 包人就 地取 材， 开石 场直接 生 产， 成为一个容易 忽视粗集料规格的问题。 !# !" 《公路沥青路面 施工规范 0+1 2&’ % $’’& 》 表 &. -. $ 、 表 &. -. ) 规定了粗集料的物 理性质 和力 学性质， 如 表 !. ! 和 表 !. $ 。
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 混凝土技术 !
通过下列筛孔 （ !! ） 的质量百分率 （"） #$% &’ %( ’( #$$ (&) ’ +$ . #$$ #$$ #$$ (#) ’ — +$ . #$ +$ . #$$ #$$ *%) ’ — — — +$ . #$$ #$$ #+) $ $ . #’ — — — +$ . #$$ #$$ #$$ #() * — $ . #’ — $ . #’ — +$ . #$$ +) ’ $.’ — $ . #’ — $ . #’ $ . #’ $.’ $.’ $.’ $.’ $.’ $ . #’ $ . #’ $ .’ $ .’ $ . *$ $ . #’ $ .’ $ .( ,) &’ *) (% $) %
沥青混合料生产配合比设计说明
4#冷料仓中10-19mm碎石的标准流量为： 300×1000/60×(1-0.044)×0.32=1530kg/min
二、沥青混合料生产配合比设计过程
流量与频率关系曲线
表3、流量测量采用5min
二、沥青混合料生产配合比设计过程
依据目标配合比计算冷料仓调速电机转速，其计算公式为： 对1#、2#集料仓： n=5.875G/h*r （粒径≤2cm） n=5.875φG/h*r （粒径>2cm） 对3#、4#集料仓： n=4.756G/h*r （粒径≤2cm） n=4.756φG/h*r （粒径>2cm） G-集料参配量，单位t h-料门开（高）度，单位m r-集料容湿重，单位t/m2 φ-集料输送容积系数（φ=1.23） 计算冷料仓调速电机转速只是为了更好地配合二次筛分不等料、少溢料， 以提高生产效率。
知识回顾 Knowledge Review
冷料仓 赫兹 流量/kg 赫兹 流量/kg 赫兹 流量/kg
1#
10
3590
15
5380
20
7180
2#
10
1520
15
2290
20
3050
3#
15
3350
25
5590
35
7830
4#
20
6390
30
9580
40
12770
二、沥青混合料生产配合比设计过程
二、沥青混合料生产配合比设计过程
二、沥青混合料生产配合比设计过程
二、沥青混合料生产配合比设计过程
• 表1、间歇式拌和机振动筛的等效筛孔（方孔筛mm）
沥青混合料 配合比设计
沥青混合料配合比设计1. 引言1.1 沥青混合料配合比设计的重要性沥青混合料配合比设计在道路建设中起着至关重要的作用。
它直接影响着路面的性能和使用寿命，关系到行车安全和舒适度。
一个合理的配合比设计可以保证沥青混合料具有足够的强度和抗老化性能，能够承受车辆的重压和恶劣的环境条件。
合适的配合比设计还能确保沥青混合料具有良好的抗水性和耐久性，减少路面损坏和维护成本。
沥青混合料配合比设计的重要性还体现在节约资源和保护环境方面。
通过科学的设计，可以最大限度地利用原料，减少材料浪费和成本。
合适的配合比设计还可以减少沥青混合料生产和施工过程中的能源消耗和排放，降低环境污染和碳排放量。
沥青混合料配合比设计不仅仅是一项技术工作，更是一项环保事业和可持续发展的重要组成部分。
只有重视配合比设计的科学性和合理性，才能确保沥青混合料在道路建设中发挥最大的效益，为人们出行提供更加安全和舒适的交通环境。
1.2 历史回顾沥青混合料的配合比设计在道路建设和维护中起着至关重要的作用。
而要了解配合比设计的现状和发展，首先需要对其历史进行一番回顾。
早在古代，人们就开始使用沥青来铺路。
在古代巴比伦，人们就已经开始将沥青和碎石混合以制作路面。
随着时代的发展，对于沥青混合料的配合比设计也逐渐得到了认识和重视。
在19世纪末和20世纪初，随着交通运输的发展，对道路质量的要求也日益提高，沥青混合料的配合比设计开始被系统研究和应用。
20世纪初，配合比设计的理论和方法逐渐成熟，开始得到广泛应用。
随着科学技术的不断发展，配合比设计也在不断完善和优化。
从最初的经验法到如今的理论和实验相结合的设计方法，配合比设计已经取得了巨大的进步。
沥青混合料的配合比设计经历了一个漫长而又丰富的发展历程，每一次进步都离不开前人的探索和努力。
历史的回顾不仅可以让我们了解配合比设计的演变过程，也能够为我们今后的研究和实践提供宝贵的经验和启示。
2. 正文2.1 沥青混合料配合比设计的基本原则沥青混合料的配合比设计是指在道路施工中确定沥青混合料中各种原材料比例的过程，是保证沥青混合料性能稳定的关键步骤。
沥青混合料配合比设计步骤
沥青混合料配合比设计步骤
嘿，咱今儿个就来唠唠沥青混合料配合比设计这档子事儿。
你想啊，这沥青混合料就好比是一道菜，各种材料就是不同的食材，配合比那就是做菜的配方啦！那这配方可得好好琢磨，不然做出来的“菜”可就不香咯！
首先呢，得确定咱要用哪些个材料，就像你打算做红烧肉，得先选
好肉、调料啥的。
这沥青啊、集料啊等等，都得好好挑一挑。
然后呢，就是要根据实际需求，来设定个目标配合比。
这就好比你
想做个微辣的菜还是特辣的菜，得有个准儿。
要考虑好多因素呢，比
如路要承受多大的重量啊，当地的气候环境咋样啊。
接下来，就得动手做试验啦！把各种材料按不同的比例掺和在一起，看看效果咋样。
这就跟炒菜时尝尝咸淡差不多，不合适就调整调整。
试验可不是一次就能成的哟，得反复试，就像你要做出一道让大家
都赞不绝口的美味，不得多尝试几次嘛。
在这个过程中，得仔细观察
混合料的性能，像什么稳定性啊、耐久性啊，都得好好把关。
等试得差不多了，找到那个最合适的配合比，这可就像找到了做菜
的黄金配方一样重要！然后呢，就可以大规模生产啦。
你说这配合比设计重要不？要是配合比没搞好，那铺出来的路说不
定没多久就这儿裂那儿坏的，多闹心啊！就像你做的菜不好吃，大家
都不爱吃，那不就白忙活啦？所以啊，咱可得认真对待这沥青混合料配合比设计，不能马虎呀！这每一步都得走得稳稳当当的，才能做出高质量的“路菜”来。
你想想，一条平坦、坚固又耐用的路，那走起来多舒坦，多有成就感啊！咱可不能在这上面掉链子，是不是？反正我觉得这事儿挺重要的，你觉得呢？。
沥青混合料配合比设计方法
沥青混合料配合比设计方法Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】嘉兴市春秋建设工程检测中心有限责任公司 CQ/Q040530-2003沥青混合料配合比设计方法批准人：状态：持有人：分发号：2003年11月1日批准 2003年11月25日实施地址：浙江省嘉兴市南湖经济开发区春园路电话：、2600330 传真：沥青混合料配合比设计方法1.沥青混合料配合比设计基本原则对于高速公路和一级公路沥青路面的上面和中面层的沥青混凝土混合料进行配合比设计时，应通过车辙试验机对抗车辙能力进行检验。
在温度60℃、轮压条件下进行车辙试验的动稳定度，对高速公路不小于800次/㎜，对一级公路应不小于600次/㎜沥青碎石混合料的配合比设计应根据实践经验和马歇尔试验的结果，经过试拌试铺论证确定。
高速公路和一级公路的热拌沥青混合料的配合比设计应遵照下列步骤进行：±%等三个沥青用量进行马歇尔试验，确定生产配合比的最佳沥青用量。
2.矿质混合料的配合组成设计矿质混合料配合组成设计的目的，是选配一个具有足够密实度、并且有较高内摩阻力的矿质混合料。
可以根据级配理论，计算出需要的矿质混合料的级配范围；但是为了应用已有的研究成果和实践经验，通常是采用规范推荐的矿质混合料级配范围来确定。
按现行规范《沥青路面施工及验收规范》（GB500092—96）中规定，按下列步骤进行；确定沥青混合料类型沥青混合料的类型，根据道路等级、路面类型及所处的结构层位，按表2选定。
确定矿质混合料的级配范围根据已确定的沥青混合料类型，查阅规范推荐的矿质混合料级配范围表即可确定所需的级配范围。
矿质混合料配合比计算沥青混合料类型表2根据各组成材料的筛析试验资料，采用图解或试算（电算）法，计算符合要求级配范围的各组成材料用量比例。
计算得的合成级配应根据下列要求作必要的配合比调整。
a)通常情况下，合成级配曲线宜尽量接近设计级配中限，尤其应使㎜、㎜和㎜筛孔的通过量尽量接近设计级配防卫的中限；b)对高速公路、一级公路、城市快速路、主干路等交通量大、轴载重的道路，宜偏向级配范围的下（粗）限。
沥青混合料配合比设计方法
式中：Cw——路面渗水系数（mL／min）； V1——第一次计时时的水量（mL），通常为100mL； V2——第二次计时时的水量（mL），通常为500mL； t1——第一次计时的时间（s）； t2——第二次计时的时间（s）
（2）低温抗裂性检验——沥青混合料弯曲试验（T 0739） 测定热拌沥青混合料在规定温度和加载速率时弯曲破坏的 力学性质。一般采用试验温度为150C (+-)0.50C。 试件尺寸：长250mm(+-)2.0mm，宽30mm(+-)2.0mm，高 35mm(+-)2.0mm，棱柱体小梁
（3）水稳定性检验——浸水马歇尔试验／冻融劈裂试验（T 0739） 浸水马歇尔试验方法 与标准马歇尔试验方法的不同之处在于，试件在已达规定 温度恒温水槽中的保温时间为48h，其余均与标准马歇尔试验
（3）对于寒冷区道路和其他等级的公路和城市道路，最佳沥 青用量可以在中限值OAC2与上限值OAC max范围内确定，但不 宜大雨中限值OAC的0.3%。
7.进行配合比检验 （1）高温稳定性检验——车辙试验（T 0719） 测定沥青混合料的高温抗车辙能力，供混合料配合比设计时进 行高温稳定性检验使用。 CZ－4型车辙试样成型仪，碾压成型试样制作。
(2)浸水马歇尔试验方法：与标准马歇尔试验方法的不同之处在于，试件在已 达规定温度恒温水槽中的保温时间为48h，其余均与标准马歇尔试验方法相 同。
T＝MS／FL
MS0=（MS1/MS）x100
式中：T－试件马歇尔模数(kN／mm) 式中：MS0 －试件浸水残留稳定度(％) MS－试件的稳定度； FL－试件的流值 MS1 －试件浸水48h后的稳定度
沥青延度试验
沥青针入度试验
是表示沥青软硬程度和稠度、抵抗剪切破坏的能力，反映 在一定条件下沥青的相对黏度的指标。在25℃和5秒时间内， 在100克的荷重下，标准会垂直穿入沥青试样的深度为针入度， 以1/10毫米定仪用于测定道路石油沥青、煤沥青、液体 石油沥青和乳化沥青蒸发后残留物等材料的软化点。 将试样放在规定尺寸的金属环内，上置规定尺寸和重量的 钢球，放于水(或甘油)中，以5±0.5℃/min的速度加热，至钢球 下沉达到25.4mm时，记下该时温度即为该试样软化点。
沥青混合料配合比设计
2) 计算组成材料的配合比
法或计算法，求出符合要求级配范围的各组成材 料用量比例。
3) 调整配合比计算得的合成级配应根据要求作必 要的配合比调整 a. 通常情况下，合成级配曲线宜尽量接近设 计级配中限，尤其应使0.075 mm、2.36 mm和 4.75 mm筛孔的通过量尽量接近设计级配范围中 限。
2) 测定物理指标: 为确定沥青混合料的沥青最佳 用量,需要测定各组试件的表观密度, 空隙率, 矿 料间隙率和饱和度等物理指标.
3) 测定力学指标: 采用马歇尔稳定度仪, 测定沥 青混合料的力学指标,即测定马歇尔稳定度和流 值.
4) 试验结果分析: A. 绘制沥青用量与物理—力学指标关系图. 以 沥青用量为横坐标, 以表观密度, 空隙率, 饱和 度, 稳定度, 和流值为纵坐标, 绘制试验结果的 关系曲线,如下图:
n=0
10
70.
50.
35.
25.
17.
12.
8.8
6.3
4.4
通过量 .5 0 71 00 36 00 68 55 7 2 7
(%)
级配 n=0 10 81. 65. 53. 43. 35. 28. 23. 19. 15. 范围 .3 0 23 98 59 53 36 79 38 08 50 曲线 n=0 10 61. 37. 23. 14. 8.3 5.4 3.3 2.1 1.2 通过 .7 0 56 89 33 36 4 7 7 0 9 量(%)
其他等级公路
沥青混 凝 土路面
沥青碎 石 路面
AC—13 AC—16
AM—13
一般城市道路及其 他道路工程
沥青混 凝 土路面
沥青碎 石 路面
AC—5 AC—10 AC—13
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
张宜洛
本章主要内容
一．沥青混合料的发展 二．混合料设计方法概述 三．矿料级配 四．沥青混合料设计程序 五．混合料关键指标
第一节 沥青混合料的发展
一、国际沥青混合料的三个里程碑：
40年代提出的马歇尔试验法，长期的技术标准和试
验方法
60 年代，美国 AASHTO 试验路的铺筑和研究；沥青路
大于自由沥青，越靠近矿料表面其粘结强度越高。
·碱性矿料单位面积上吸附的沥青多于酸性矿料。
图2 矿料与沥青的关系
②化学吸附
·沥青与矿料表面产生化学反应，形成新生物（化
学键）—粘结牢固、不溶于水。 ·化学吸附仅触及被吸附物质的一层分子。 ·矿料表面的化学性质是形成化学吸附的关键。 ③选择性吸附（吸收）
三、矿料级配
一、级配设计原则
① 粗集料形成稳定的骨架； ② 提供沥青的填充空间； ③ 使各种性能得到理想的平衡； ④ 减少离析 ⑤ 不产生碾压推拥
二、级配理论
级配设计思路：
＜0.6mm过多，则不稳定 0.15～2.36mm过低，则VV大，低温性能差。
最大筛孔附近平缓，则粗集料相对较细，表面均匀，易于修整 （中间档次集料增多）
旋转压实仪原理
承受压力和剪切力
150毫米的试模，集料尺寸可以到37.5毫米
Ram pressure 600 kPa
1.25o
旋转压实仪参数示意图
四、沥青混合料的结构
（1）结构的概念
结构特点： 矿料的大小及不同粒径的分布； 颗粒的相互位置； 沥青分布特征和矿物颗粒上沥青层的性质； 空隙量及其分布； 闭合空隙量与连通空隙量的比值等。 结构是材料单一结构和相互联系结构的概念的 总和。其中包括：沥青结构、矿料骨架结构及沥青 —矿粉分散系统结构等。
进行沥青、路面长期性能、混凝土与结构和公路营 运四大课题。最终成果是Superpave设计方法
两个规范和一个方法：
沥青结合料规范、沥青混合料设计规范和设计方法 。
优点：将试验指标和路用性能结合起来，将野外性能和室内
分析建立直接关系，通过控制车辙、低温开裂和疲劳开裂来全 面改进路用性能。
设计方法：三个设计水平体系 成型方法：SGC旋转压实
S 型级配是在富勒级配图上得出一种嵌挤良好的级配，具有适 宜的VMA和VV，沥青量也不多，且施工性能也好。
100 90 80 70
通过率(%)
60 50 40 30 20 10 0 19.0 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6
下限 上限 级配线
0.3
0.15 0.075
0.5
n=0.5
2）n法，泰波（A.N.Talbot）级配理论
·当采用多孔矿料时，可能发生沥青的某些组分渗
入矿料的深处。 ·矿料表面上吸附沥青质；矿料表面的细孔中吸收
树脂；油分则沿毛细管渗入到深处；从而大大改善沥青
与矿料之间相互作用的条件。
（2）吸附过程的改善 ①掺加表面活性物质（沥青中），以改善物理吸附与 化学吸附过程。 ②活化矿料表面，为化学吸附创造条件。 ③矿料初生表面的利用——提供力学化学过程。 ·新表面的化学活性增大——初生表面带电，初生表 面出现自由基（机械破坏作用使化学键断开）。 ·受机械破坏而形成的颗粒表面层的结构发生变化。 阿尔姆斯特朗格观测到：磨碎石英颗粒表面的非晶形 性，深度达50～100m，从而提高了反应能力和吸附能力。 还观察到当石英或花岗石与沥青混合一起磨碎时，发 生了化学键。 实践证明：矿料在磨碎过程中活化可提高活化效果。
“八五”：借助SHRP对比国产沥青、提出自然区划；沥青混合
料技术指标和相应的试验方法；改性沥青研究
“九五”： SHRP 成果应用及推广、 SMA 研究及推广、长寿命路 面的研究
三、我国沥青路面研究方向
验证和完善沥青及沥青混合料的性能指标，使其与
路用性能符合
研究改善沥青与沥青混合料性能的新型改性剂与改 性工艺
试验方法：
210kg/cm2（3000Pb/in2）静稳2min；养生12小时； 试件：直径5.08cm（2in）；高为2.54cm（1in） 通过夯锤，使试件挤进金属环
试验评价：
测定其密实度 测稳定度：试件挤进金属环的最大荷载（60℃）。
3）Hubbard-Field法
特点：
为适应交通的发展，扩大应用 19mm的粗骨料，试件直径15.24厘 米。通常就叫这为改良的哈巴特法。 较无侧限压缩试验有所改进。但 仍属于一种经验指标；试件从环口 挤出时会因发生碎石剪碎现象而使 稳定度虚假。
4）维姆（HVeem）试验方法
美国沥青协会维姆技术标准
测定项目
稳定度值，≮ 粘结力值，≮ 膨胀量（英寸），≯ 剩余空隙率，（%）
重交通
37 50 0.03 4
中交通
35 50 0.03 4
轻交通
30 50 0.03 4
稳 定 度 计 算
4）维姆（HVeem）试验方法
膨胀量试验
粘 结 力 计 算
4）马歇尔试验法
（2）空间结构
• 沥青混合料属分散系统中的“胶凝”结构。 • 其特点是结构单元（固体颗粒）通过液相的薄层而粘 结在一起，其强度决定于结构单元间的粘结力，具有 力学破坏后结构触变性复原的特点。 • （晶体 / 凝聚结构由细小的晶体结合而成，形成坚固 的空间结构，使结构单元无限接近，结构单元之间发 生化学键，因此具有很高的强度。受力破坏后不能恢 复。） • 结构强度取决于：矿物骨架的结构，沥青的结构、矿 料与沥青相互作用的特点及沥青混合料的密实度。
面的设计、施工、结构和材料发生根本变化
90 年代初，美国战略公路研究计划（ SHRP ）及研究 项目的进行，“沥青结合料路用性能规范及沥青混 合料性能设计”
二、我国沥青混合料的研究发展
“六五”：普通沥青混合料及改性沥青研究；高温方面：车辙
预估、开裂温度判断、丁苯橡胶改性 “七五”：对比沥青我国沥青路用性能；高温：车辙试验、蠕 变试验、环道试验、加速加载试验；低温：应力松弛试验、路 面温度应力试验；橡胶改性沥青推广
研究新型沥青结构与铺筑工艺 改进与完善沥青混合料的设计方法 研究沥青路面性能的评价和预测方法
二、混合料设计方法概述
一、沥青混合料设计概述
混合料设计依据：
交通条件、自然条件、材料条件、施工条件
配合比设计ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ技术要求：
满足道路的路用性能
合理选择与组合材料
分析合理的提高性能措施和解决方案
提出适合于工程特点的施工及控制要求
二、沥青混合料设计思路
混合料设计原则：
•
• • • •
设计
施工
足够的高温稳定性
良好的低温抗裂性 良好的耐久性 良好的水稳性 足够的抗滑能力
√
√
√
√ √
√ √ ×
•
•
良好的防渗能力
良好的施工性能
？
？
√
√
沥青混合料试验（三个途径）：
(1)模拟性试验
压入试验、轮迹试验、环道试验以及铺筑试验路 接近实际，但工作量大，费用高，故主要用于科研及特殊情况；
（3）矿物骨架结构
a)悬浮密实结构 b)骨架空隙结构 c)骨架密实结构
悬浮密实结构
骨架空隙结构 骨架密实结构
如AC；
如OGFC； 如SMA；
3．沥青与矿料的相互作用
（1）吸附过程
①物理吸附（图2） ·吸附剂与被吸附物之间仅有分子作用力，可能有 几个分子层的厚度。 ·被吸附的沥青为结构沥青，结构沥青的粘结强度
筛孔(mm)
1） 富勒最大密度级配曲线方程
1901 年 ～ 1907 年 美 国 富 勒 （ W.B.Fuller ） 与 汤 姆 逊
（ Thompson）根据实验提出了矿料的理想级配，认为颗粒
级配曲线愈接近抛物线则其密实度就愈大，提出了理想最大
密度连续级配组成的计算公式：
d d P 100 % 100 % D D
滚轮旋转时，试件便随着试模夹具在设定垂直压力下被不断揉搓、 剪切、压实，直到平衡状态 试件成型时，GTM自动采集试件的应力、应变数据，并显示抗剪强 度变化曲线。试件的应变是通过机器角的大小来表征的，抗剪强度 S。则是用滚轮压力推理换算而得的。
6）Superpave设计方法
1987～1993年，美国耗资1.5亿美元，开展SHRP计划，
与路面实际受力状况差别较大； 适应以粘结力为主混合料，不适用以摩 阻、嵌挤力为主的沥青混合料； 仅以抗压强度来表征也有其一定的局限 性
3）Hubbard-Field法
特点：
较早被用作沥青混合料的一种试验方法1920，目前在美、法等一 些国家还有使用。
最初主要用于沥青砂，其最大颗粒尺寸不超过2mm。
(2)简单应力状态试验
抗压、抗拉、抗剪等 实际应力状态和试验条件差距大，只能分析问题或以半经验方式 使用；
(3) 经验方法试验
marshall法、Hubbard Field法，Superpave法 目前仍缺乏较简便的模拟试验来全面反映混合料的技术性质
三、设计方法的变化
最早
试饼法 无侧限抗压强度法 （二十年代）
试验参数：
根据最大粒径， ＝h＝5（7、10）cm 试件成型：压力机成型，（300kg/cm2，稳压3分钟） 加有速率：3mm／min 试验温度：20℃（R20）、50℃（R50）（60℃或65℃）
试验评价：
R20（R60、R50） 水稳性（R20，水/R20） 空隙率、饱水率、膨胀率
4）维姆（HVeem）试验方法