(完整版)沥青混凝土混合料组成设计
沥青混合料生产配合比组成设计
沥青混合料生产配合比组成设计在道路建设中，沥青混合料的质量直接关系到道路的使用性能和寿命。
而沥青混合料生产配合比组成设计则是确保沥青混合料质量的关键环节。
沥青混合料是由沥青、集料、矿粉等多种材料按照一定比例混合而成。
生产配合比组成设计的目的就是要确定这些材料的最佳比例，使得沥青混合料在满足各项性能要求的前提下，达到经济、合理、适用的目标。
在进行沥青混合料生产配合比组成设计之前，需要对原材料进行详细的检测和分析。
沥青的品质直接影响到混合料的高温稳定性、低温抗裂性等性能。
常见的沥青检测指标包括针入度、软化点、延度等。
通过这些指标，可以判断沥青的标号和适用范围。
集料是沥青混合料中的主要组成部分，其质量和级配对于混合料的性能有着重要影响。
集料应具有足够的强度、耐磨耗性和良好的颗粒形状。
在检测集料时，需要测定其密度、吸水率、压碎值等指标。
同时，还要对集料的级配进行分析，确保其符合设计要求。
矿粉在沥青混合料中起到填充和增强的作用。
矿粉的质量应符合相关标准，其细度和密度等指标也需要进行检测。
有了合格的原材料，接下来就是确定沥青混合料的类型。
常见的沥青混合料类型有 AC（密级配沥青混凝土）、SMA（沥青玛蹄脂碎石混合料）、OGFC（开级配排水式磨耗层）等。
不同类型的沥青混合料具有不同的特点和适用范围，应根据道路的交通量、使用条件等因素进行选择。
在确定了沥青混合料的类型后，就可以开始进行配合比设计了。
配合比设计通常采用马歇尔试验方法。
首先，根据经验和规范要求，拟定几个不同的配合比方案。
然后，按照这些方案制备马歇尔试件，并进行马歇尔试验。
马歇尔试验主要测定试件的稳定度、流值、空隙率、沥青饱和度等指标。
通过对试验结果的分析，判断哪个配合比方案能够满足设计要求。
如果没有满足要求的方案，则需要对配合比进行调整，重新制备试件和试验，直到找到最佳的配合比。
在配合比设计过程中，还需要考虑沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等性能。
沥青混合料配合比设计案例
沥青混合料配合比设计案例【题目】试设计某高速公路沥青混凝土路面用沥青混合料。
【原始资料】1．道路等级：高速公路。
2．路面类型：沥青混凝土。
3．结构层位：三层式沥青混凝土的上面层.4．气候条件：最低月平均气温为-8˚C。
5．沥青材料：可供应重交通AH-50、AH-70和AH-90，经检测技术性能均符合要求。
6．碎石：石灰石轧制碎石，洛杉矶磨耗率12％，粘附性（水煮法）5级，表现密度2700kg/m3。
7．石屑：洁净，表观密度2650 kg/m3。
8．矿粉：石灰石磨细石粉，粒度范围符合技术要求，无团粒结块，表观密度2580 kg/m3。
【步骤】1．矿料配合比设计（1）确定沥青混合料类型因为道路等级为高速公路、路面类型为沥青混凝土，路面结构为三层式沥青混凝土上面层,为使上面层具有较好的抗滑性．按表选用细粒式I型（AC-13I）沥青混凝土混合料。
（2）确定矿料级配范围按表6－3（3）矿料配合比计算①将规定的矿质混合料级配范围中值换算成分计筛余中值计算结果列于上表第6~8栏②计算碎石在矿质混合料中用量X = aM（4.75）/ aA（4.75）×100%= 21.0 / 49.9 ×100%=42.1%③计算矿粉在矿质混合料中用量Z = aM(＜0.075）/ aC(＜0.075）×100%= 6.0 /85.3 ×100%=7.0%④计算石屑在混合料中用量Y=100-（X+Z ）=100-（42.1+7.0）=50.9% ⑤校核：结果列入下表，该合成配合比符合要求2、确定最佳沥青用量通过马歇尔稳定度试验，初步确定沥青最佳用量；然后进行水稳性和动稳定度试验校核调整 ①制备试样：当地气候条件最低月平均温度为-8˚C ，属于温区，采用AH-70沥青。
根据表6－3所列的沥青用量范围，AC-13Ⅰ的沥青用量为4.5%～6.5%。
按实践经验，选取沥青用量5.0%～7.0%、0.5%间隔变化，制备5组试件②测定物理指标⏹ 表观密度ρs ⏹ 理论密度ρt⏹ 空隙率VV=（1-ρs/ρt ）×100% ⏹ 沥青体积百分率 V A⏹ 矿料间隙率VMA=VV+V A⏹ 沥青饱和度VFA= V A /VMA ×100%③测定力学指标马歇尔试验测定结果汇总如表并在表中列出现行规范要求的高速公路AC-13Ⅰ型沥青④马歇尔试验结果分析—OAC绘制沥青用量与物理—力学指标关系图表观密度空隙率饱和度稳定度流值⏹ 根据密度、稳定度和空隙率确定最佳沥青用量初始值1由图可见：表观密度最大值的沥青用量a 1=6.20%；稳定度最大值的沥青用量a 2=6.20%；空隙率范围的中值的沥青用量a 3=5.60%，计算 OAC1=（a1+a2+a3）/3=6.0%⏹ 根据符合各项技术指标的沥青用量范围确定沥青最佳用量初始值2各项指标都符合沥青混合料技术指标要求的沥青用量范围OACmin ～OACmax=5.30%～6.45%OAC2=（OACmin+OACmax ）/2=5.9%⏹ 根据OAC1和OAC2综合确定沥青最佳用量OAC 检查按OAC1求取的各项指标值是否符合技术标准同时检验VMA 是否符合要求，如能符合时⏹ OAC= (OAC1+OAC2)/2=6.0%根据气候条件和交通特性调整最佳沥青用量 i. 对热区道路以及车辆渠化交通的高速公路、一级公路、城市快速路、主干路： OAC2～OACmin 范围内决定，但不宜小于OAC2的0.5% ii. 对寒区道路以及一般道路OAC2～OACmax 范围内决定，但不宜大于OAC2的0.3%由于当地属于温区，并考虑高速公路为渠化交通，要防止出现车辙，选择在中限值OAC2与下限值OACmin 之间选取一个最佳用量OAC’=5.6%⑤水稳定性检验 采用沥青用量为6.0%和5.6%制备马歇尔试件，测定标准马歇尔稳定度及浸水48h 后马歇尔稳定度，试验结果列于表，浸水残留稳定度均大于75%，符合标准要求。
AC-13沥青配合比设计(完整版)
检测报告工程名称： /检测项目： AC-13C目标配合比设计委托单位： /发送日期： /检测报告项目负责：报告审批：批准：检测报告附：配合比设计及检测1.送样集料筛分和密度试验结果2.AC-13C沥青混和料目标配合比设计2.1 AC-13C沥青混合料初试级配设计设计成C、M和F三种不同粗细程度的级配结构，具体见附表2，示意图见附图1。
附表2 AC-13C沥青混合料级配组成设计料堆比例,% 通过下列筛孔尺寸（mm）的百分通过率（%）料仓C级配M级配F级配筛孔C级配M级配F级配4＃（10～15）30 22 330. 7.3 7.7 6.6 0.15 8.3 8.8 7.43＃（5～10）25 28 25 0.3 10.0 10.8 8.9 0.6 13.5 14.9 11.92＃（3～5）8 7.5 10 1.18 18.6 20.9 16.32.36 30.5 34.8 26.51＃（0～3）35 41 30 4.75 45.3 50.3 42.3 9.5 71.2 78.8 68.4矿粉 2 1.5 2 13.2 97.9 98.5 97.7 合成毛体积γsb2.690 2.668 2.697 16 100 100 100 合成表观γsa2.705 2.702 2.707 19 100 100 100附图1 AC-13C沥青混合料级配结构示意图2.2 矿料级配的确定结合以往工程经验，确定本配比设计中的初始沥青用量采用4.6（％）（油石比）。
用油量为4.6%时C、M、F三级配的沥青混合料的空隙率和矿料间隙率结果见附表3。
附表3中，三个级配的体积指标均满足设计要求，根据设计文件的要求沥青混合料类型为AC-13C，因此，选C级配作为目标级配。
2.3 最佳沥青用量的确定附表5 马歇尔混合料设计试验结果与混合料特性试验项目油石比（%）要求/ 4.0 4.3 4.6 4.9 5.2 / 毛体积相对密度 2.344 2.351 2.360 2.368 2.381 /理论最大相对密度 2.477 2.474 2.471 2.467 2.461 / 空隙率(%) 5.4 5.0 4.5 4.0 3.2 4～6 矿料间隙率 (%) 16.2 16.2 16.1 16.1 15.8 / 饱和度 (%) 66.7 69.2 72.1 74.9 79.6 65～75 稳定度( kN) 11.01 11.10 11.81 10.66 10.96 ≥8.0流值(mm) 1.5 2.3 3.0 2.8 1.9 1.5～4根据马歇尔的试验结果，所选的沥青用量围，密度没有出现最大值,取目标空隙率4.0%对应的油石比4.88%为OAC1，即OAC1=4.88%，再从图上查得计算得之，即OACmin=4.02%，OACmax=4.88%，即OAC2=(OACmin+OACmax)/2=（4.02+4.88）/2=4.45%。
沥青混合料组成设计
沥青混合料组成设计热拌沥青混合料的配合比设计包括3个阶段：1、目标配合比设计阶段——确定所用材料、计算矿料配合比、据马歇尔试验确定最佳沥青用量，把这个结果作为目标配合比进行试拌，确定拌合机各冷料仓的供料比例、进料速度。
2、生产配合比设计阶段——从二次筛分后进入各热料仓的材料取样筛分，确定各热料仓的材料比例（供控制室使用）。
同时调整冷料仓的进料速度，确定生产配合比得最佳沥青用量(目标配合比的最佳沥青、±0.3%)。
3、生产配合比验证阶段——用生产配合比进行试拌、铺试验段，做马歇尔试验进行检验，确定生产用的标准配合比。
标准配合比是生产控制的依据和质量检验的标准。
矿料级配至少0.075、2.36、4.75三档的筛孔通过率接近要求的中值。
沥青混合料目标配合比设计阶段如何根据马歇尔试验确定沥青最佳用量1）．首先根据选用矿料颗粒组成确定各种矿料的比例，使混合的矿料级配符合设计或规范要求。
2）．根据规范和经验估计适宜的沥青用量，以此沥青用量为中值、0.5%为间隔取5个不同的沥青用量，分别拌和沥青混合料，制备5组马歇尔试验试件。
3）．测定试件的密度，计算孔隙率和饱和度。
并进行马歇尔试验，测定稳定度和流值等物理力学指标。
4）．整理试验结果。
以沥青用量为横坐标，以密度、孔隙率、稳定度、流值和饱和度指标为纵坐标，分别点出试验结果，并绘制关系曲线图。
5）．在图中求取密度最大值对应的沥青用量为a1，稳定度最大值对应的沥青用量为a2，规定空隙率范围的中值对应的沥青用量为a3。
计算出沥青最佳用量的初始值OAC1=（a1+a2+a3）/3。
6）．求出符合规范或设计的沥青用量范围OACmin~OACmax，并求取中值OAC2=（OACmin+OACmax）/2。
7）．按沥青最佳用量初始值OAC1在曲线图上求取相应的各项指标值，当各项指标均符合要求时，OAC1和OAC2综合决定沥青最佳用量。
若不满足要求时，应调整级配，重新进行配合比设计。
沥青混合料组成设计
前苏联k 前苏联k法
如以D1表示矿料最大粒径,当矿料粒径按1/2递减时, 如以D1表示矿料最大粒径,当矿料粒径按1/2递减时,其相 D1表示矿料最大粒径 1/2递减时 应的各级粒径尺寸为:D1 :D1、 应的各级粒径尺寸为:D1、
n为粒径尺寸数
为第一档（D1/0.5D1）粒径的重量百分率， 设a1为第一档（D1/0.5D1）粒径的重量百分率，则相应其 余各档的重量百分率为： 余各档的重量百分率为： ……a a2=a1k，a3=a1k2……am=a1km-1， 其中m为粒料分档数目，m=n其中m为粒料分档数目，m=n-1
连续开级配 粗骨料含量增加,混合料可以形成骨架作用, 粗骨料含量增加,混合料可以形成骨架作用,细集料含量 较少, 较少,不能充分填充粗骨料之间的空隙而有较大的空隙 形成一种骨架空隙结构 骨架空隙结构。 率,形成一种骨架空隙结构。 材料的强度主要取决于内摩阻力 粘结力相对是次要的, 强度主要取决于内摩阻力, 材料的强度主要取决于内摩阻力,粘结力相对是次要的, 其热稳性可以显著提高。 其热稳性可以显著提高。 空隙率太大而使路面耐久 性受到影响。 性受到影响。
2.连续级配理论 2.连续级配理论
1)最大密度曲线理论 1)最大密度曲线理论 最大密度曲线是通过试验提出的一种理想曲线。 最大密度曲线是通过试验提出的一种理想曲线。 W.B.Fuller等的研究认为 等的研究认为: W.B.Fuller等的研究认为:固体颗粒按粒度大小有规则地 组合排列,粗细搭配,可以得到密度最大、 组合排列,粗细搭配,可以得到密度最大、空隙最小的混合 料。 初期研究：细集料以下的颗粒级配为椭圆形曲线, 初期研究：细集料以下的颗粒级配为椭圆形曲线,粗集料 为与椭圆曲线相切的直线, 为与椭圆曲线相切的直线,由这两部分曲线组成的级配曲 线可以达到最大密度。 线可以达到最大密度。 简化的“抛物线最大密度理想曲线” 简化的“抛物线最大密度理想曲线”。
沥青混凝土混合料的组成设计
随着 我国公路建设 的不断加 快 ， 高等级公路 施工要求逐 渐 提高 ， 加快了我 国公路建设步伐 ， 节约投 资成本 ， 提高工程质量 ， 对公 路建设具有 重要意义 。我国高等级公 路为汽 车创 造舒适 、 安全 的服务 ， 可直接承受 自然 因素 、 荷 载作 用影 响。沥青路面是 我 国高等级公路 的构成 的主要部分 ， 但我 国对 于沥青混凝 土的 混合料组成设计缺乏相关经验 ， 早期的高等级沥青路 面存在许多 不合 理因素 ， 发生各 种损坏 问题 。笔者结合 自身多年 的从业 经 验， 探讨沥青混凝土混合料的组成设计 ， 旨在提高公路路面质量。
１ 沥青 混 凝 土 的 混 合 料 配 合 比设 计 理 论 １ ． １ 高温稳定性 。沥青混合料抗变形能力 、 强度受到温度影
料组成结构 、 矿料成分 、 沥青性 质影 响耐久性 。根 据沥青混合料
结构， ： 考虑沥青混合料 空隙率 ， 和矿料 骨料 进行级配 ， 同沥青料 压 密度 、 用量相关 。站在耐久性角度 ， 沥青混合料 的空隙率 应尽 可能减小 ， 防止沥青 老化 ， 考虑热稳性 能 ， 通 常沥青混合料伴 有 ４ — ５ ％的空 隙 。若空 隙率较大 ， 矿料 和沥青之 间的粘性较 差 ， 待 饱 水后 ， 沥青和矿 料的粘附力会 下降 ， 极 易 出现剥落 ， 导致路 面 破 坏 。同时 ， 混合 料沥青含量也 影响 了路 面使用 寿命 ， ， 若 沥青 用量减少 ， 沥青膜会 变薄 ， 混合料抗变性 能下降 ， 脆性提高 。若 沥青用量偏 小 ， 会 增大混合料空 隙率 ， 较多的暴露沥青膜 ， 加快 了老化速度 ， 加快渗水性 ， 导致沥青剥落 。 １ ． ４ 抗滑性 。沥青 混合 料路面抗滑性 和沥青 混合料用量 、 级配组成 、 矿料表 面性质等相关 ， 在配 料时 ， 应 提高粗矿料 耐磨 光性 ， ： 选取硬质棱 角矿料 ， 因硬质矿料 是一种酸性石料 ， 和沥青 粘附性较差 。所 以， 沥青混合料 进行配料 时 ， 若选择 软质矿料 ， 必须掺人硬质矿料 ， 组成 掺加抗剥离剂与复合矿料 。 １ ． ５ 抗疲劳性 。当沥青混合料处 于重 复荷 载租用时 ， 路面 的抵抗性 能 ， 叫做抗疲劳性 。一般将沥青 混合 料发生疲 劳破坏 时， 出现的重复应力值 ， 叫做疲劳强度 ， 重复作用 叫做疲劳 寿命 ， 无 限次荷 载循环作用 ， 且不 出现破裂破坏应力 ， 叫做 疲劳极 限。 最佳沥青含 量影 响抗疲 劳性 ， 与矿料种类 、 矿料级 配相关 ， 随着 空隙率下降 ， 混合料疲劳寿命 随之增长 。 １ ． ６ 工作度。主要指辗压工作 、 混合料摊铺时的难以程度 ， 若混合料的工作度 良好 ， 极 易辗压 、 摊铺 ， 另外还有施 工条件 、 气 温、 混合料性质影响混合料工作度 。 ２ 沥青混合料 组成设计的空隙率和级 配关 系 在混合料设计 中， 沥青用量是 重要 指标 ， 关系着路面使用寿 命， 沥青用量 比最佳沥青用量少 ０ ． ６ ％， 会降低路 面的一半使用寿 命 。在高 等级沥青 路面施 工 时 ， 选 择高 质量沥青 ， 配合 比设计 时， 流值 与稳 定度可满 足要 求 ， 最 终决定最佳沥 青用量 ， 仅需考 虑空 隙率 。若沥青 混合料配合 比设 计时 ， 通常会碰到 沥青用量 偏低 ， 空隙小 于３ ％， 而无 法加入沥青 。例如 ， Ａ Ｃ 一 ２ ５ Ｉ 的沥青混凝 土， 油石 比为 ４ ． ５ ％， 空隙率 为 ３ ． １ ％， 为确保路面质量可使用手摸 形 式进行初步确认 ， 并适 当降低油石 比 ， 提 高空隙率 。因此 ， 沥 青混合料组成设计 的空隙率 和级配关系 ： 通过调整混合料级配 ， 增 大空隙率 ， 当沥青油 石 比不变 ， 增大矿料 的空隙率 ， 从而增长 路 面使用寿命 。
AC-20C沥青混合料配合比设计报告详细
设计说明1. AC-20C沥青混合料的级配范围来自于《湖南省高速公路沥青混凝土面层施工技术指南》.2. AC-20C沥青混合料所用原材料均为委托单位来样,其组成为：（1）集料：按13.2米米〜19米米（1号）、9.5米米〜13.2米米（2号）、4.75 米米〜9.5米米（3号）、2.36米米〜4.75米米（4号）、0米米〜2.36米米（5 号）备料.（2）沥青：XX生产SBS改性沥青.（3）矿粉：自产.3.按规范要求，混合料理论最大相对密度采用计算法.4.采用马歇尔试验进行配合比设计，室内试验的拌和温度为165-175（℃）,试件的击实成型温度为155-160（℃）.5.配合比设计试验及计算参数均以“JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中附录B热拌沥青混合料配合比设计方法”中的程序及公式计算.6.试验结果：经室内配合比设计试验与相关验证，确定AC-20C沥青混合料目标配合比设计的最佳油石比为4.4%,在进行生产配合比设计与试验时，油石比宜控制在 4.3%-4.6%之间淇合成级配应尽可能与目标配合比级配曲线接近.目标配合比的各级材料比例见相关设计图表.7.采用旋转压实仪成型进行验证,旋转压实仪的单位压力为600KPa,设定旋转压实次数为125次.2012年7月2日.原材料试验1.沥青试验结果2.集料试验(1)集料原材料来样筛分试验结果(2)粗集料材质试验结果⑶各级粒径集料的相对密度试验结果(4)矿粉质量试验结果(5)细集料的砂当量试验结果二.AC-20C沥青混合料技术要求1. XX高速公路AC-20C型沥青混合料级配范围2.郴宁高速公路AC-20C沥青混合料马歇尔试验技术要求AC-20C型沥青混合料配合比试验1.各级集料在混合料中的比例及合成级配集料规格集料比例(%)通过下列方孔筛(mm)的质量百分率(％)26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.0751号33 10088.553.4 4.00.10.10.10.10.10.10.10.1 2号14 100100100100 5.90.10.10.10.10.10.10.1 3号18 10010010010087.3 1.90.40.40.40.40.40.3 4号9 10010010010010087.611.8 1.10.90.90.90.8 5号23 10010010010010010074.949.127.918.210.17.1矿粉 3 10010010010010010010010010098.594.883.4合成级配结果100 96.2 84.6 68.3 51.6 34.2 21.4 14.5 9.6 7.3 5.4 4.3级配范围100 901007688637546582939192914229-17 7-13 5-10 3-6备注/AC-20C混合料矿料合成级配曲线如下图所示:) (( 率过通AC-20混合料级配合成图0.075 0.3 0.6 1.18 2.36 4.75 9.5 13.2 16 19 26.5--------------------------------------------- 孔径（mm）|T一上限 T-下限上中值合成级配2.目标配合比马歇尔试验结果体积指标油石比（%）3.4 3.94.4 4.95.4 混合料最大相对密度 2.578 2.559 2.541 2.523 2.505 试件毛体积相对密度 2.412 2.426 2.435 2.437 2.435 试件空隙率 （%）6.4 5.2 4.2 3.4 2.6 VFA (%) 52.2 61.2 68.9 75.4 81.6 V 米 A (%)13.4 13.4 13.5 13.8 14.1 稳 定 度 15.07 15.48 16.06 15.20 14.24 流值（米2.12.93.74.44.8AC-20C 型沥青混合料沥青用量确定图毛体积相对密度与油石比的关系油石比2 4 2 2 Z度密对相积体毛 一 44油石比从上表及图中可以得出AC-20C 沥青混合料指标与油石比的关系如下:从上图及表中可知,OAC 1=4.50%,各项指标符合技术要求的油石比范围OA 厘米反〜OA 厘密度 空隙率 流值 稳定度 VFA米ax为4.12%〜4.50%,因此：OAC2二(OA 厘米ix+OA 厘米ax)/2=4.31%.取OAC1与OAC2的中值为最佳油石比，得：OAC=(OAC1+OAC2)/2=4.41%.由上述计算确定郴宁高速公路AC-20C的最佳油石比OAC为4.4%.3. AC-20C型在最佳油石比OAC=4.4%时淇各项体积指标与强度指标如下表:(1)马歇尔试验结果(2)浸水马歇尔、冻融劈裂强度、车辙试验结果(3)AC-20C型沥青混合料旋转压实验证试验结果经过马歇尔试验及其相关的验证试验,郴宁高速公路路面AC-20C沥青混合料在最佳油石比取为 4.4%时，各项技术指标满足相应的技术要求.在进行生产配合比设计与试验时，应根据拌和机的除尘效果，确定矿粉的掺量，以使混合集料的级配尽可能与目标配合比的级配一致.主检：审核：审批：2012年7月2日。
沥青混凝土（混合料）结构组成
沥青混凝⼟（混合料）结构组成沥青混凝⼟(混合料)结构组成本条介绍了沥青混凝⼟结构组成的基本理论，按级配原则划分的⼏种结构型式及构造特点。
沥青混凝⼟(混合料)是⼀种复合材料，它由沥青、粗集料、细集料、矿粉组成，有的还加⼊外掺剂。
由这些不同质量和数量的材料混合形成不同的结构，并具有不同的⼒学性质。
"沥青混凝⼟(混合料)结构"是材料单⼀结构和相互联系结构的概念的总和，包括沥青结构、矿物⾻架结构及沥青⼀矿粉分散系统结构等。
沥青混凝⼟(混合料)的结构取决于下列因素：矿物⾻架结构、沥青的结构、矿物材料与沥青相互作⽤的特点、沥青混合料的密实度及其⽑细⼀孔隙结构的特点。
矿物⾻架结构是指沥青混合料成分中矿物颗粒在空间的分布情况。
沥青混合料的⼒学强度，主要由矿物颗粒之间的内摩阻⼒和嵌挤⼒，以及沥青胶结料及其与矿料之间的粘结⼒所构成。
沥青混凝⼟(混合料)，可分为按嵌挤原则构成和按密实级配原则构成的两⼤结构类型。
按嵌挤原则构成的沥青混合料的结构强度，是以矿质颗粒之间的嵌挤⼒和内摩阻⼒为主、沥青结合料的粘结作⽤为辅⽽构成的。
这类路⾯是以较粗的、颗粒尺⼨均匀的矿物构成⾻架，沥青结合料填充其空隙，并把矿料粘结成⼀个整体。
这类沥青混合料的结构强度受⾃然因素(温度)的影响较⼩。
按密实级配原则构成的沥青混合料的结构强度，是以沥青与矿料之间的粘结⼒为主，矿质颗粒间的嵌挤⼒和内摩阻⼒为辅⽽构成的。
这类沥青混合料的结构强度受温度的影响较⼤。
按级配原则构成的沥青混凝⼟(混合料)，其结构组成通常有下列三种形式： (1)悬浮密实结构：特点：具有很⼤的密度，较⼤的黏聚⼒，但内摩擦⾓较⼩，⾼温稳定性较差。
通常按最佳级配原理进⾏设计。
(2)⾻架空隙结构：特点：嵌挤能⼒强，内摩擦⾓较⾼，但黏聚⼒也较低。
(3)⾻架密实结构：特点：嵌挤锁结作⽤，不仅内摩擦⾓甲较⾼，黏聚⼒f也较⾼，是综合以上两种结构优点的结构。
(完整版)第6章沥青混合料1
沥青 混合
料 类型
公称 最
大粒 径
/mm
最大 粒径 /mm
砂粒 式
4.75
9.5
细粒 9.5 13.2
▪ 沥青碎石混合料 （Asphalt macadam mixture 简称AM）是由 适当比例的粗集料、细
集料及填料（或不加填
料）与沥青结合料拌和 形成的沥青混合料
6.1.2 沥青混合料的优缺点
随着地位的路面结构。
最常用的沥青路面包括：沥青表面处理、沥 青贯入式、沥青碎石和沥青混凝土等四种类 型。
通过本章的学习，要求学生应掌握热拌沥青混 合料的组成结构、强度形成原理及其影响因素， 熟练掌握沥青混合料的技术性能、影响技术性 能的因素和评价方法，特别要重点把握普通热 拌沥青混合料的组成设计方法（包括组成材料 的选择、矿料配合比设计和最佳沥青用量确定 方法），了解其他沥青混合料（如SMA、常温 沥青混合料）的技术特点、组成材料的特点和 基本要求 。
土木工程材料
第6章 沥青混合料
1 概述
本节内容
2 沥青混合组成材料技术要求
3 热拌沥青混合料组成结构和强度原理 ▲
4 沥青混合料技术性质和技术标准
▲
5 热拌沥青混合料配合比设计
▲
6 沥青玛蹄酯碎石混合料
讲述内容
学习重点 和要求
【本章内容导读】
本章主要讲述沥青混合料的组成材料要求，沥 青混合料的组成结构和强度理论；重点讲述沥 青混合料的技术性质及技术标准，沥青混合料 的配合比设计，讲述其他沥青混合料的主要性 能及使用特点 。
沥青SMA混合料配合比设计(SMA-16)(h)
沥青SMA混合料配合比设计（SMA-16）一、基本情况该高速公路工程地处华北地区交通干线，拟采用改性沥青SMA作为抗滑表层，按规范规定，首先铺筑长500m的SMA路面试验段，由于有关各方的重视和努力，试验路铺筑非常成功，为高速公路正式铺筑SMA路面创造了条件。
试验路铺筑在邻近的二级公路上，路面宽14m，在旧路面上先铺筑了AC-25(F)型沥青混凝土整平层，然后铺筑SMA-16抗滑表层，设计厚度4cm。
二、材料参数与试验1.沥青结合料考虑到高速公路所在地夏天炎热，基质沥青的标号采用与沥青面层原设计相同的进口壳牌沥青AH-70，沥青质量符合“道路石油沥青技术要求”中的A级标准。
改性剂采用性能较好的SBS，SBS 为北京燕化公司国创一号，星型，经过不同剂量改性效果的比较，选择剂量5％，由北京市国创改性沥青有限公司的LG-8型炼磨式改性沥青制作设备在拌和厂现场加工制作，改性沥青经显微镜观察分散非常均匀，一般小于5μm，试验结果如表1。
2.矿料试验路全部采用高速公路表面层实际使用的材料铺筑。
粗集料采用玄武岩，质地坚硬，表面粗糙，质量指标如表2。
细集料采用人工砂及天然砂，人工砂是玄武岩碎石厂加工的，规格3-5mm，3mn以下的粉尘已经被抽风机吸走，很干净。
由于加工困难，成品率低，所以价格较贵，为碎石价格的两倍，所以使用量不宜太多。
天然砂为河砂，含泥量几乎为零。
矿粉为磨细石灰石粉，细度见配合比设计表，不过由于时处雨季，矿粉不够干燥，使矿粉添加有些困难，需经常由人工帮助敲打。
各种材料的筛分结果见表3，从表中筛分结果可见，材料比较规格，规格筛孔以外的比例极小。
改性沥青材料主要指标表13.纤维使用从美国进口的松散木质素纤维，质量符合有关规定基本要求。
为了提高纤维投放效率及分散效果，纤维由专用的纤维投放设备直接投入拌和机。
掺量比例为沥青混合料总质量的0.3%，密度为0.6g/cm3。
粗集料的主要指标表2矿料密度及筛分结果表3三、目标配合比设计 1.确定矿料级配按照SMA-16的标准级配建议，经过配合比设计计算确定3组冷料仓投料比例，使4.75mm 的通过率大体上为22％、25％、28％，0.075mm 的通过率为10％左右(相当于固定矿粉用量的13％)，3组配合比的合成级配曲线如图1，级配计算如表4，材料的配比如下：甲：10～20∶5～10∶人工砂∶天然砂∶矿粉=52∶28∶4∶3∶13 乙：10～20：5～10：人工砂：天然砂：矿粉=49∶29∶5∶4∶13丙：10～20：5～10：人工砂：天然砂：矿粉=45∶3l ∶6∶5 分别按这3组级配测定4.75mm 以上粗集料的毛体积相对密度及全部矿料的毛体积相对 密度，如表4所列。
沥青混合料生产配合比组成设计 (ac-16)
沥青混合料生产配合比组成设计分项工程：SBS改性沥青下面层级配类型：AC-16CⅠ-C改进型试验日期：2013年12月生产配合比设计说明一、生产配合比组成设计依据1、至快速通道改建工程AC-16C型沥青混合料目标配合比。
2、公路沥青路面施工技术规范（JTG F40—2004）3、公路沥青路面设计规范（JTG D50—2006）4、公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTG E20-2011）5、公路工程集料试验规程（JTG E42-2005）二、原材料检测与确定1、沥青：采用高新材料股份有限公司SBS I-C改性沥青；2、集料：采用水泥石料厂生产的石灰岩碎石，经过二次筛分，1仓（0-4mm）2仓（4-7mm）3仓（7-11mm）4仓（11-18mm）共计4仓。
4仓毛体积相对密度为2.670，表观相对密度为2.719。
3仓毛体积相对密度为2.639，表观相对密度为 2.687。
2仓毛体积相对密度为 2.608，表观相对密度2.662。
1仓表观相对密度为2.695，毛体积相对密度2.642。
3、填料：采用建材有限公司生产的石灰岩矿粉，矿粉表观相对密度为2.837。
三、沥青混合料试验1、混合料级配试验：4仓：3仓：2仓：1仓：矿粉=5：7：24：21：7：33：32、沥青混合料马歇尔试验：在确定目标配合比为4.8%基础上分别配制了4.6%，4.8%，5.0%，三组油石比的混合料进行马歇尔试验。
3、沥青混合料最佳油石比选定：分别测定了三组试件的密度，稳定度，流值。
并计算空隙率，沥青体积百分率，粒料间隙率，饱和度。
试验结果整理如下：a1=4.8%a2=4.8%a3=4.8%a4=4.7OAC1=(a1+a2+a3+a4)/4=4.78%OAC max=4.8%OAC min=4.6%OAC2=(OAC max+OAC min)/2=4.7%且OAC min<OAC1<OAC maxOAC=(OAC1+OAC2)/2=4.7%由试验检测结果可以得出最佳油石比为 4.7%，因为施工设计图纸注明为提高沥青面层密水性，优化路面粘结性和对水的稳定性，施工时油石比应较设计油石比增加0.1-0.2%，最终确定最佳油石比为4.8%。
沥青混凝土混合料的组成设计
沥青混凝土混合料的组成设计摘要：本文首先将沥青混凝土路面的原材料进行了论述，包括粗集料、细集料、填充料、沥青等各种原材的特点、以及容易引发的问题。
而后对沥青混凝土混合料的组成设计、目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比的确定进行了总体论述。
关键词：沥青混合料配合比设计集料摊铺运输引言随着我国高速公路的飞速发展，高等级路面的质量好坏直接影响道路的使用寿命，因此一个好的沥青混凝土混合料配合比设计必须配合严格的施工管理，才能达到真正优化的目的。
一、沥青混凝土混合料的组成设计（一）原材料：1-1粗集料：用于沥青混合料面层的粗集料，宜采用碎石或砾石，其粒径规格和质量要求均应符合«公路沥青路面施工技术规范»（JTJ032-94）的规定。
本标段的粗集料采用夏冲石料厂的碎石，其基本要求如下：1、粗集料应洁净、干燥、无风化、无有害杂质，且具有一定硬度和强度。
2、粗集料应具有良好的颗粒形状。
3、对于抗滑表层粗集料应选择硬质岩（中性或基性火成岩）。
由于硬质岩石与沥青的粘接力存在着较大差异，粗集料与沥青的粘附性应不小于4级。
1-2细集料：细集料包括人工砂、天然砂。
沥青路面面层宜采用人工砂作为细集料，细集料应洁净、干燥、无风化、无有害杂质，有适当的颗粒组成，并与沥青具有良好的粘附性。
1-3填充料用于沥青混合料面层的填料应洁净、干燥并符合«公路沥青路面施工技术规范»规定的技术要求。
1、沥青混合料面层的填料宜采用强基性岩石（石灰岩、岩浆岩）等增水性石料经磨细得到的矿粉，矿粉要求干燥、洁净，不宜使用混合料生产中干法除尘的回收粉。
2、采用水泥、消石灰粉做填料时，其用量不宜超过矿量总量的2%。
3、对于沥青表面层混合料不推荐使用在混合料生产回收粉，当塑性指数小于4且亲水系数小于0.8时,经过实验可以使用,回收粉用量每盘不能超过矿粉总量的1/4。
本路面采用矿粉作为填充料。
1-4沥青1、沥青实验中应注意的问题：（1）在施工过程中所用的沥青每车都必须检验。
(完整版)沥青砼面层施工(作业指导书)
沥青砼面层施工作业指导书一、施工工艺流程图拌制运输摊铺碾压接缝处理混合料组成设计二、作业方法及要求1、混合料组成设计热拌沥青混凝土混合料必须选用符合要求的材料，充分利用同类道路与同类材料的施工实践经验，经配合比设计确定矿料级配和沥青用量。
高速公路、一级公路和二级公路的热拌沥青混合料的配合比设计包括目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段及生产配合比验证阶段。
其配合比的试验步骤按JTJ032-94附录B进行。
（1）目标配合比设计阶段：用工程实际使用的材料计算各种材料的用量比例，配合成表307-3规定的矿料级配，进行马歇尔试验，确定沥青最佳用量，以此矿料级配及沥青用量作为目标配合比，供拌和机确定冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。
（2）生产配合比设计阶段：对间歇式拌机，必须从二次筛分后进入热料仓的材料取样进行筛分，以确定各热料仓的材料比例，供拌和机和机控室使用。
同样反复调整冷料仓进料比0.3%等三个沥青例以达到供料均衡，并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量±用量进行马歇尔试验，确定生产配合比的最佳沥青用量。
（3）生产配合比验证阶段：拌和机采用生产配合比进行试拌、铺筑试验路段，并用拌和的沥青混合料及路上钻芯取样进行马歇尔试验，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，标准配合比的矿料配合比应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm。
三档的筛孔通过率接近级配的中值。
（4）混合料拌和必须模拟生产实际情况，采用实验室小型沥青混合料拌和；热拌沥青混凝土混合料的配合比设计采用马歇尔试验设计方法，并对设计的沥青混合料进行浸水马歇尔试验、水稳定性检验；经配合比设计得到的沥青混合料应符合规范规定的马歇尔设计技术标准，矿料级配应符合规范规定的要求，并且矿料级配不应由一个筛孔的低限变为相邻的一个筛孔的高限，而且是均匀的级配，并应尽可能的靠近级配范围的中限。
2、混合料拌制沥青混凝土的拌制采用沥青拌和楼进行拌制，宜选用具有精密计量系统的自控间歇式拌和设备。
沥青混合料生产配合比组成设计
沥青混合料生产配合比组成设计沥青混合料生产配合比组成设计是指根据工程需要和材料特性，合理确定沥青混合料中各组成的比例以达到所需的性能要求。
沥青混合料是道路施工中常用的材料，其性能直接影响道路的使用寿命和行车安全性。
沥青混合料主要由沥青、矿料和添加剂组成。
沥青是混合料中的粘结剂，能够将矿料胶结在一起，并为混合料提供一定的柔性和水密性。
矿料是混合料中的骨料，其选择应满足耐久性、稳定性和施工性的要求。
添加剂是为了改进沥青混合料的性能，如改善抗龟裂性能、提高稳定度等。
设计沥青混合料的配合比要综合考虑以下几个方面：1. 功能要求：根据道路使用要求和环境条件，确定沥青混合料的功能要求，如抗滑性、抗变形性、耐久性等。
2. 材料特性：研究各材料的物理性质和化学性质，如沥青的黏性、粘度和软化点，骨料的粒径和密度等，以确定最佳的组合比例。
3. 施工性能：考虑混合料的可塑性、压实性、施工工艺等因素，合理选择矿料骨料的比例和沥青的粘度。
4. 经济性：根据材料的成本和工程预算，综合考虑混合料的性能和经济效益，确定最合适的组成比例。
在设计配合比时，可以采用试验室试验、工程试验和经验总结等方法，根据不同的道路类型和使用条件，优化配合比，使沥青混合料具有良好的性能和使用寿命。
总之，沥青混合料生产配合比组成设计是一个综合性的工作，需要考虑多个因素和要求，根据实际情况合理确定各组成的比例，以获得优质的沥青混合料，确保道路的质量和安全性。
沥青混合料生产配合比组成设计是为了满足道路施工和使用的要求而进行的一项关键工作。
在设计配合比时，需要综合考虑多个因素，包括功能要求、材料特性、施工性能和经济性。
首先，功能要求是指沥青混合料在使用过程中需要满足的性能要求。
不同的道路类型和环境条件对混合料的要求不同，如高速公路需要具有良好的抗滑性和抗剥离能力，城市道路需要具有较好的噪声减排能力。
在设计配合比时，需要根据实际情况确定所需性能指标，并通过试验和实际使用反馈进行调整和优化。
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
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1 沥青混凝土设计总论 2 混合料组成设计马歇尔法 3 混合料组成设计旋转压实法
一、沥青混凝土设计总论
沥青混凝土设计的目标是确定可用于生 产、铺筑沥青路面的沥青混凝土各组成 材料的配合比，由此配合比形成的混合 料，其各种技术性能指标能满足规范指 标要求、具有良好的工作性、可用摊铺 设备均匀地铺筑。
不同规格原粗集料的筛分结果
31.5
26.5
通过下列筛孔(mm)百分率(%)
19 16 13.2
9.5
4.75
100 78.1 30.7 9.4 0
100 96.5 75.8 26.4
0
100
99.2
99.2
100
74.8
2.36 1.18
4.9
0
8.3
0
细集料采用某地河砂，细度模数3.02，属中砂偏粗，表
配合比设计综合示例
1、配合比设计第一阶段：目标配合比的设计 ➢ 材料选择和原材料试验
沥青选择标号为AH—90 粗集料检测各项指标均符合要求；10～30mm碎石的表
观密度为2.8181g/cm3、10～20mm碎石的表观密度为 2.8364 g/cm3
材料 10～30mm 碎石 10～20mm 碎石 5～lOmm 碎石 3～5mm 石屑
3、通过马歇尔试验确定沥青混合料最佳沥青用量 ➢ 制备试样 根据推荐的沥青用量范围，估计适宜的油石比，然后
按0.5％沥青量间隔增减变化沥青用量，制备不少于5种 沥青用量的马歇尔试件，每组马歇尔试件不少于4个； 每个试件均分别分级备料、分别拌和，拌和、击实试 件温度严格按照规范要求；
沥青结合料种类 石油沥青
确定最佳沥青用量的初始值OACl和OAC2
OACl = (α1+α2+α3)／3
OAC2 = (OACmin+OACmax)／2
综合确定最佳沥青用量OAC
OAC=（ OACl + OAC2）/ 2
式中：αl ——稳定度最大值的沥青用量 α2 ——最大密度的沥青用量 α3 ——空隙率范围中值的沥青用量
实际 规范要求
通过百分率
石灰岩
某地石灰岩
0.6
%
100
100
表观密度 亲水系数
g/cm3 －
> 2.50 <1
2.614 < 1.0
0.3 0.15
%
－
%
90～100
98.3 93.3
含水量
%<1Fra bibliotek0.15
0.075
%
75～100
82.5
➢ 矿质混合料的配合比组成设计 进行矿料级配计算得到的各材料的配合比结果： 10～30m碎石：
10～20mm碎石：3～5mm石屑：砂：矿粉＝30：20：15：28：7
AC—25I 规范指标
筛孔 (mm) 要求级配 范围( %)
中值 (%)
26.5 19.0 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075
95～100 75～90 62～80 53～73 43～63 32～52 25～42 18～32 13～25 8～18 5～13
马歇尔设计法设计原理
混合料的主要技术指标是通过马歇尔试 验测定，将测定的技术指标值与规范所 规定的马歇尔技术指标要求值进行对比， 通过对材料品种、配合比例的反复调整， 使所设计的沥青混合料的各项马歇尔技 术指标满足规范的要求值。
采用技术标准
1、《公路沥青路面施工技术规范》 （JTG F40-2004）
2、《公路工程集料试验规程》 （JTG E42-2005）
3、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》 （JTJ052-2000）
马歇尔设计步骤
目标配合比设计主要步骤 1、材料准备 2、矿质混合料的配合比组成设计 ➢ 确定沥青混合料类型 ➢ 确定矿料的最大粒径 ➢ 确定矿质混合料的级配范围 ➢ 矿质混合料配合比例计算
沥青混凝土配合比设计三阶段
一阶段 二阶段 三阶段
目标配合比设计阶段 生产配合比设计阶段 生产配合比验证阶段
二、混合料组成设计马歇尔法
1. 矿料级配理论 2. 马歇尔设计法设计原理 3. 马歇尔设计步骤 4. 设计综合示例
矿料级配理论
最大密度理论：认为“矿料的颗粒级配曲线愈接近抛 物线, 其密度愈大”, 主要描述了连续级配的粒径分布, 用于计算连续级配。 粒子干涉理论：可用于计算连续级配、间断级配和折 断级配。 分形理论：是近年来随着材料学的发展, 将分形几何理 论应用于路面材料集料级配研究而出现的一种新方法, 目前研究很少。
拌和温度(℃) 130～160
压实温度(℃) 120～150
➢ 测定计算物理、力学指标 压实沥青混合料试件视密度、最大理论密度、
残留空隙率、矿质骨架间隙率、饱和度等指标； 马歇尔试件的稳定度、流值；
➢ 分析马歇尔试验结果确定最佳沥青用量
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，以视密度、空隙率、饱和度、稳定度、流 值为纵坐标。
3～7
97.5 82.5 71.0 63.0 53.0 42.0 33.5 25.0 10.0 13.0 9.0 5.0
矿质混合料配合比设计计算结果
各矿质集料的组成情况(通过百分率)与配合比例
10～30mm 10～20mm 3～5mm
碎石
碎石
石屑
河砂
石灰岩矿 粉
30%
20%
15%
28%
7%
100
39.3
100
12.0
96.5
0
75.8
26.4
100
100
0
74.8
92.8
8.3
86.1
0
63.9
38.9
100
10.4
98.3
1.1
93.3
0.15
82.5
合成 级配
(%)
100 81.8 72.9 65.9 55.3 44.2 32.4 24.9 17.9 9.8 6.8 5.8
OACmin～OACmax ：各项指标对应的沥青用量公共范围
➢ 进行水稳性与高温抗车辙能力检验
水稳定性检验 制作马歇尔试件进行浸水马歇尔试验 ，沥青混凝土
残留稳定度不低于75％。 高温抗车辙能力检验
用于上、下面层的沥青混凝土，在60℃下车辙试验的 动稳定度：对高速公路、城市快速路不小于800次／ mm；对一级公路及城市主干路宜不小于600次／mm。
观密度为2.6227g/cm3
材 料 9.5
砂的筛分结果
通过下列筛孔(mm)的百分率(%)
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
某地河砂 100
92.8
86.1
63.9
38.9
10.4
1.1
0.15
填料采用当地石灰石矿粉
指标 岩石品种及产地
单位 －
矿粉性质指标要求与测试结果
规范要求 测试结果 筛 孔(mm) 单位