第五章_沥青混合料组成设计解析
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19
2.4 沥青混合料水稳定技术要求
沥青混合料水稳定性检验技术要求
20
2.5 沥青混合料低温弯曲技术要求
沥青混合料低温弯曲试验破坏应变技术要求
21
2.7 沥青混合料渗水系数技术要求
沥青混合料渗水系数技术要求
22
目标配合比 设计阶段
生产配合比 设计阶段
三、沥青混合料设计
配合比设计三个阶段
矿料的 组成设计
• 试算法
• 假定有A、B、C三种集料，配制矿质混合料M
• (1)计算A集料在矿质混合料中的用量,设A集料中占优势粒径的粒径尺寸为i,其含量为 aA(i),混合料M中该粒径要求的分计筛余百分率为aM(i),则A在混合料中的用量(X)为
X aM i 100 a Ai
• (2)计算B集料在矿质混合料中的用量,设B集料中占优势粒径的粒径尺寸为j,其含量为 aB(j),混合料M中该粒径要求的分计筛余百分率为aM(j),则B在混合料中的用量(Y)为
• 原材料的选择
2020/10/25
交通科学与工程学院
3
1.1 沥青（技术要求）
道路石油沥青的适用范围
4
1.1 沥青（技术要求）
道路石油沥青的技术要求
5
1.1 沥青（技术要求）
道路石油沥青的技术要求（续）
6
1.2 粗集料（技术要求、规格）
沥青混合料用粗集料质量技术要求
7
1.2 粗集料（技术要求、规格）
道路建筑材料
ROAD CONSTRUCTION MATERIALS
第五章 沥青混合料组成设计
交通科学与工程学院
2020/10/25
1
• 组成材料的技术要求 • 沥青混合料的技术要求 • 沥青混合料设计
2
一、 组成材料的技术要求
沥青（技术要求） 粗集料（技术要求、规格） 细集料（机制砂技术要求、规格） 填料（技术要求）
最佳沥青 用量确定
图解法 或试算法
马歇尔 试验
集料筛分 （水洗法）
预估计算 沥青用量
沥青与集料 相对密度测定
生产配合比 验证阶段
2020/10/25
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23
3.1 矿质混合料组成设计
+
+
+
=M
集料A
集料B
集料C
集料D
120
•目的：确定各档集料的掺配比例 100
通过百分率/%
•依据:
80
Y aM j 100 aB j
• (3)计算C集料在矿质混合料中的用量(Z)为
Z 100 X Y
• (4)按上述步骤可以计算混合料中的配合比,经校核如不在要求的级配范围内,应调整配 合比重新计算和复核,直到符合要求为止,如经计算确不能满足级配要求时,可调整或增 加集料数量。
• 例题：P95
26
3.1 矿质混合料组成设计
17
12
6
3．绘制级配曲线坐标图 纵坐标：通过百分率（%） 绘制横坐标，表示筛孔尺（mm），由级配中值确定筛孔位置
4．在矩形图上绘制出各集料的通过百分率的筛分曲线 5．按照各集料曲线重叠、相接、相离三种情况确定各集料的用量比例 6．合成级配， 7. 校验、调整
27
3.1 矿质混合料组成设计
•图解法
粗集料与沥青粘附性、磨光值技术要求
8
1.2 粗集料（技术要求、规格）
粗集料对破碎面的要求
9
1.2 粗集料（技术要求、规格）
沥青混合料用粗集料规格
10
1.3 细集料（技术要求、规格）
沥青混合料用细集料质量技术要求
11
1.3 细集料（机制砂技术要求、规格）
天然砂规格要求
机制砂或石屑规格要求
12
1.4 填料（技术要求）
24
3.1矿质混合料组成设计
• 试算法
基本原理：
➢ 假定矿质混合料中某一粒径的颗粒由某一种对该粒径占绝 对优势的集料组成，其它集料不含这一档粒径。
➢ 根据各个主要粒径去试算各种集料在混合料中的大致比例 。如果比例不合适则稍加调整，最终达到符合混合料级配 要求的各集料配合比例。
25
3.1矿质混合料组成设计
沥青混合料用矿粉技术要求
13
二、 沥青混合料的技术要求
各类混合料的级配范围（如基于泰波公式得到相
应的级配范围）
沥青混合料技术标准 • 马歇尔稳定度技术标准 • 动稳定度技术要求 • 水稳定性技术要求 • 破坏应变的技术要求 • 渗水系数技术要求
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2.1密级配沥青混凝土矿料级配范围
密级配沥青混凝土矿料级配范围
15
2.1沥青玛蹄脂碎石矿料级配范围
沥青玛蹄脂碎石混合料矿料级配范围
16
2.2 密级配马歇尔试验标准
密级配沥青混凝土马歇尔试验技术标准
17
2.2 SMA马歇尔试验标准
SMA混合料马歇尔试验配合比设计技术要求
18
2.3 沥青混合料车辙试验技术要求
沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求
b b’
100
a’
90
A集料用量 39%
80
70
通过百分率/%
60
33%
15%
D集料用量 C集料用量 B集料用量
50
40
30
20
10
a
0
0.075 0.15 0.3 0.6 1.18 2.36
4.75
筛孔尺寸/mm
9.5
13.2 16
19
28
13%
3.1 矿质混合料组成设计
• 图解法
1．绘图 绘制矩形图框 连接对角线，表示设计级配中值（即平均值） 绘制纵坐标：通过百分率（%） 绘制横坐标：表示筛孔尺寸（mm），由级配中值确定筛 孔位置
集料A、B、C、D的筛分曲线 60
矿质混合料M的级配范围
40
20
级配上限 级配下限 级配中值
•方法：试算法、图解法
0
0.075 1.15 0.30 0.60 1.18 2.36 4.75
筛孔尺寸/mm
9.5 13.20 16.00 19.00
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矿质混合料的级配范围(AC16)
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2．在矩形图上绘制出各集料的通过百分率的筛分曲线 3．按照各集料曲线重叠、相接、相离三种情况确定各集料的
用量比例 4. 校验、调整
29
3.2 沥青混合料最佳沥青用量确定
WHAT
WHY
HOW
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3.2 最佳沥青用量（OAC）
沥青用量
沥青用量:沥青占沥青混合料的比例 油石比：沥青占集料及矿粉之和的比例
• 图解法
1．绘制矩形图框 2．连接对角线，表示设计级配中值（即平均值）
筛孔 16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
级配 100 范围
级配 100 中植
95~100 70~88
98
79
48~68 57
36~53 24~41 18~30
45
33
24
0.Biblioteka Baidu 12~22
0.15 0.075 8~16 4~8
2.4 沥青混合料水稳定技术要求
沥青混合料水稳定性检验技术要求
20
2.5 沥青混合料低温弯曲技术要求
沥青混合料低温弯曲试验破坏应变技术要求
21
2.7 沥青混合料渗水系数技术要求
沥青混合料渗水系数技术要求
22
目标配合比 设计阶段
生产配合比 设计阶段
三、沥青混合料设计
配合比设计三个阶段
矿料的 组成设计
• 试算法
• 假定有A、B、C三种集料，配制矿质混合料M
• (1)计算A集料在矿质混合料中的用量,设A集料中占优势粒径的粒径尺寸为i,其含量为 aA(i),混合料M中该粒径要求的分计筛余百分率为aM(i),则A在混合料中的用量(X)为
X aM i 100 a Ai
• (2)计算B集料在矿质混合料中的用量,设B集料中占优势粒径的粒径尺寸为j,其含量为 aB(j),混合料M中该粒径要求的分计筛余百分率为aM(j),则B在混合料中的用量(Y)为
• 原材料的选择
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1.1 沥青（技术要求）
道路石油沥青的适用范围
4
1.1 沥青（技术要求）
道路石油沥青的技术要求
5
1.1 沥青（技术要求）
道路石油沥青的技术要求（续）
6
1.2 粗集料（技术要求、规格）
沥青混合料用粗集料质量技术要求
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1.2 粗集料（技术要求、规格）
道路建筑材料
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第五章 沥青混合料组成设计
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1
• 组成材料的技术要求 • 沥青混合料的技术要求 • 沥青混合料设计
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一、 组成材料的技术要求
沥青（技术要求） 粗集料（技术要求、规格） 细集料（机制砂技术要求、规格） 填料（技术要求）
最佳沥青 用量确定
图解法 或试算法
马歇尔 试验
集料筛分 （水洗法）
预估计算 沥青用量
沥青与集料 相对密度测定
生产配合比 验证阶段
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3.1 矿质混合料组成设计
+
+
+
=M
集料A
集料B
集料C
集料D
120
•目的：确定各档集料的掺配比例 100
通过百分率/%
•依据:
80
Y aM j 100 aB j
• (3)计算C集料在矿质混合料中的用量(Z)为
Z 100 X Y
• (4)按上述步骤可以计算混合料中的配合比,经校核如不在要求的级配范围内,应调整配 合比重新计算和复核,直到符合要求为止,如经计算确不能满足级配要求时,可调整或增 加集料数量。
• 例题：P95
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3.1 矿质混合料组成设计
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12
6
3．绘制级配曲线坐标图 纵坐标：通过百分率（%） 绘制横坐标，表示筛孔尺（mm），由级配中值确定筛孔位置
4．在矩形图上绘制出各集料的通过百分率的筛分曲线 5．按照各集料曲线重叠、相接、相离三种情况确定各集料的用量比例 6．合成级配， 7. 校验、调整
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3.1 矿质混合料组成设计
•图解法
粗集料与沥青粘附性、磨光值技术要求
8
1.2 粗集料（技术要求、规格）
粗集料对破碎面的要求
9
1.2 粗集料（技术要求、规格）
沥青混合料用粗集料规格
10
1.3 细集料（技术要求、规格）
沥青混合料用细集料质量技术要求
11
1.3 细集料（机制砂技术要求、规格）
天然砂规格要求
机制砂或石屑规格要求
12
1.4 填料（技术要求）
24
3.1矿质混合料组成设计
• 试算法
基本原理：
➢ 假定矿质混合料中某一粒径的颗粒由某一种对该粒径占绝 对优势的集料组成，其它集料不含这一档粒径。
➢ 根据各个主要粒径去试算各种集料在混合料中的大致比例 。如果比例不合适则稍加调整，最终达到符合混合料级配 要求的各集料配合比例。
25
3.1矿质混合料组成设计
沥青混合料用矿粉技术要求
13
二、 沥青混合料的技术要求
各类混合料的级配范围（如基于泰波公式得到相
应的级配范围）
沥青混合料技术标准 • 马歇尔稳定度技术标准 • 动稳定度技术要求 • 水稳定性技术要求 • 破坏应变的技术要求 • 渗水系数技术要求
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2.1密级配沥青混凝土矿料级配范围
密级配沥青混凝土矿料级配范围
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2.1沥青玛蹄脂碎石矿料级配范围
沥青玛蹄脂碎石混合料矿料级配范围
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2.2 密级配马歇尔试验标准
密级配沥青混凝土马歇尔试验技术标准
17
2.2 SMA马歇尔试验标准
SMA混合料马歇尔试验配合比设计技术要求
18
2.3 沥青混合料车辙试验技术要求
沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求
b b’
100
a’
90
A集料用量 39%
80
70
通过百分率/%
60
33%
15%
D集料用量 C集料用量 B集料用量
50
40
30
20
10
a
0
0.075 0.15 0.3 0.6 1.18 2.36
4.75
筛孔尺寸/mm
9.5
13.2 16
19
28
13%
3.1 矿质混合料组成设计
• 图解法
1．绘图 绘制矩形图框 连接对角线，表示设计级配中值（即平均值） 绘制纵坐标：通过百分率（%） 绘制横坐标：表示筛孔尺寸（mm），由级配中值确定筛 孔位置
集料A、B、C、D的筛分曲线 60
矿质混合料M的级配范围
40
20
级配上限 级配下限 级配中值
•方法：试算法、图解法
0
0.075 1.15 0.30 0.60 1.18 2.36 4.75
筛孔尺寸/mm
9.5 13.20 16.00 19.00
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矿质混合料的级配范围(AC16)
交通科学与工程学院
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2．在矩形图上绘制出各集料的通过百分率的筛分曲线 3．按照各集料曲线重叠、相接、相离三种情况确定各集料的
用量比例 4. 校验、调整
29
3.2 沥青混合料最佳沥青用量确定
WHAT
WHY
HOW
2020/10/25
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3.2 最佳沥青用量（OAC）
沥青用量
沥青用量:沥青占沥青混合料的比例 油石比：沥青占集料及矿粉之和的比例
• 图解法
1．绘制矩形图框 2．连接对角线，表示设计级配中值（即平均值）
筛孔 16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
级配 100 范围
级配 100 中植
95~100 70~88
98
79
48~68 57
36~53 24~41 18~30
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0.Biblioteka Baidu 12~22
0.15 0.075 8~16 4~8