沥青混合料组成设计

定性、耐久性、平整度等各项要求，在联系与矛盾中
达到统一。 沥青混合料配合比设计包括：试验室配合比设计、生 产配合比设计和试拌试铺配合比调整等三个阶段。 试验室配合比设计分为：矿质混合料配合组成和沥青 最佳用量确定。
（一）矿质混合料的组成设计
目的： ①具有足够密实度
②有较高内摩阻力
1、确定混合料类型
油，降低沥青混凝土的高温稳定性。
VMA VA VV
Va VFA 100 VA VV
沥青体积百分率VA是指：沥青体积占试件体积的百分率。

Ⅰ.当试件采用油石比计算时，沥青体积百分率VA
VA

100 Pa a
Pb f
100 Pa f
Ⅱ.当试件采用沥青含量计算时，沥青体积百分率VA
s vv 1 100 t
④沥青混合料试件的饱和度 VFA
沥青混合料试件的饱和度也称沥青填隙率，即沥青体积占 矿料空隙体积的百分率。
饱和度过小，沥青难以充分裹覆矿料，影响沥青混合料的
粘聚性，降低沥青混凝土耐久性；饱和度过大，减少了沥
青混凝土的空隙率，防碍夏季沥青体积膨胀，引起路面泛
又能让颗粒之间具有一定的空隙，使沥青混合料保持良好的稳
定性。
1、粗集料
沥青混合料的粗集料要求洁净、干燥、无风化、无杂质，并且 具有足够的强度和耐磨性。
沥青混合料的粗集料一般是碱性石料加工制得的。
选用的粗集料，形状要接近正立方体，针片状颗粒的含量应符 合表５-7，且要求表面粗糙，有一定的棱角。
2、细集料
（2）查表 9.14 找沥青用量范围
2、马歇尔试验 （1）试件制备 按所设计的矿料配合比配制五组矿质混合料，每组按规范推荐的沥青用 量（或油石比）范围加入适量沥青，沥青用量按０.５％问隔递增，拌和 均匀，制成马歇尔试件。
（2）测定物理指标
测出试件的实测密度，并计算理论密度、空隙率、沥青饱 和度等物理指标。 ①沥青混合料实测密度 对于密实的沥青混凝土试件，其集料的吸水率不大时，采 用水中重法测定。
限，对中小交通或人行道路等宜偏向级配范围的上（细）限；
（３）合成级配曲线应接近连续或有合理的间断级配，不得有过
多的犬牙交错；当经过再三调整，仍有两个以上的筛孔超出级
配范围时，必须对原材料进行Βιβλιοθήκη Baidu整或更换原材料重新设计。
（二）确定沥青最佳用量
方法：理论计算法、试验法（维姆法、马歇尔试验法） 步骤： 1、制备试样 （1）计算矿料用量
多项式 (系列1)
90 85 饱和度（％） 80 75 70 65 流值（0.1mm）
45 40 35 30 25 20
流 值 稳定度 空隙率 饱和度
60
55 50 3.5 4.0 4.5 5.0 沥青用量（％） 5.5 6.0
系列1 多项式 (系列1)
公共部分
6.5 15 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 沥青用量（％） 6.0 6.5
依据道路等级、路面类型，所处结构层作选择
２.确定矿料的最大粒径
随ｈ/Ｄ增大，耐疲劳性提高，但车辙量增大。 ｈ/Ｄ减小，车辙量也减小，但耐久性降低，特别是在ｈ/Ｄ〈２时， 疲劳耐久性急剧下降。 建议结构层厚度ｈ与最大粒径Ｄ之比应控制在2.5～3。
３.确定矿质混合料的级配范围
根据确定下来的沥青混合料类型，参照《公路沥青路面施工 技术规范》推荐的级配（见表）作为沥青混合料的设计级配。
按最佳沥青用量ＯＡＣ制作车辙试验试件，检验其高温抗车辙
能力。当动稳定度不符合下列要求时，即高速公路应不小于８ ００次／ｍｍ，一级公路应不小于６００次／ｍｍ，应重新进 行配合比设计。
热拌沥看混合料的细集料一般采用天然砂或人工砂，在缺 少砂的地区，也可以用石屑代替。
细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并且与沥青具有
良好的粘结力。 但细集料的级配在沥青混合料中的适用性，应以其与粗集 料和填料配制成矿质混合料后，判定其是否符合（表５14）矿质混合料的级配要求来决定。当一种细集料不能满 足级配要求时，可采用两种或两种以上的细集料掺合使用。
ＯＡＣmin范围内决定，但不宜小于ＯＡＣ２的０.５％。
（３）对寒区公路及其它等级公路，可在ＯＡＣ２与ＯＡ Ｃ１max范围内决定，但下宜大于ＯＡＣ2的０.３％。
三、沥青混合料的性能检验
按最佳沥青用量ＯＡＣ制作马歇尔试件，进行浸水马歇尔试
验。当残留稳定度不符合规定的要求时，应重新进行配合比试 验。当最佳沥青用量ＯＡＣ值与两初始值ＯＡＣ１和ＯＡＣ２相 差甚大时，应按ＯＡＣ、ＯＡＣ１、ＯＡＣ２分别制作试件，进 行残留稳定度试验，根据结果，适当调整ＯＡＣ值。
确定OAC2值
确定各关系曲线上沥青用量范围，取各沥青用量范围的共同部分， 即为沥青最佳用量范围ＯＡＣmin～ＯＡＣmax，求其中值ＯＡＣ2。
确定OAC值
按最佳油石比OAC值，从图中得出所对应的空隙率和矿料间隙率值，检 验是否满足最小间隙率要求。
4、调整确定最佳沥青用量OAC
最佳沥青用量ＯＡＣ的确定有下列三种情况。 （１）一般情况下，取ＯＡＣ１和ＯＡＣ２的中值作为最 佳沥青用量。 （２）对热区公路以及车辆渠化交通的高速公路、一级公 路，预计有可能造成较大车辙的情况下，可在ＯＡＣ２与
系列1 线性 (系列1)
3.5
4.0
4.5 5.0 5.5 沥青用量（％）
6.0
6.5
确定OAC1值

从图中取相应于密度最大值的沥青用量ａ１， 相应于稳定度最大值的沥青用量ａ２， 相应于规定空隙率范围的中值的沥青用量ａ３， 相应于规定沥青饱和度范围的中值的沥青用量ａ4。 以四者平均值作为最佳沥青用量的初始值ＯＡＣ１。 若所选范围未能覆盖沥青饱和度范围，则以前三者平均值作为最佳沥青 用量的初始值ＯＡＣ１。
3、填料
沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基
性（憎水性）岩石磨制而成的，也可以由石灰、水
泥、粉煤灰代替。
矿粉要求洁净、干燥，并且与沥青具有较好的粘结
性。为提高矿粉的憎水性，可加入１.５％～２.５
％的矿粉活化剂。
二、沥青混合料配合比设计
沥青混合料配合比设计的任务：就是通过确定粗集料、
细集料、矿粉和沥青之间的比例关系，使沥青混合料 的各项指标达到工程要求，让沥青混合料的强度、稳
VA
a
（3）测定力学指标
测定稳定度和流值
3、绘制关系曲线
以沥青用量为横坐标，以实测密度、空隙率、饱和度、稳
定度、流值为纵坐标，分别将试验结果点入坐标中，沥青
用量与这些指标之间连成关系曲线
沥青与各指标曲线
6.5 2.320 5.5 空隙率（％） 稳定度（KN） 3.5 4.0 4.5 5.0 沥青用量（％） 5.5 6.0
100 Pa t w P P P P 1 2 n a 1 2 n a
采用沥青含量（沥青质量占沥青混合料总质量的百分率） 计算时，试件理论密度为：
t
100 P
1
' 1

2
P2

n
Pn

a
Pb
w
③沥青混合料试件的空隙率 VV
任课教师：吴辰龙
一、沥青混合料组成材料
（一）沥青
不同型号的沥青材料，具有不同的技术指标，适
用于不同等级，不同类型的路面。
沥青材料的时候，要考虑到交通量、气候条件、
施工方法、沥青面层类型、材料来源。
一般面层的上层宜用较稠的沥青，下层或联结层
宜用较稀的沥青。
（二）矿质材料
沥青混合料的矿质材料必须具有良好的级配，这样，沥青混合 料颗粒之间既能够比较紧密地排列起来，以达到足够的压实度，
4、矿质混合料配合比计算
①测出矿质集料的密度、吸水率、筛分情况以及沥青的密度。 ②采用图解法或数解法，求出已知级配的粗集料、细集料和矿 粉之间的比例关系。
（１）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０.０７５ｍｍ、２.３６ｍｍ和４.７５ｍｍ筛孔的通过 量尽量接近设计级配范围中限； （２）对交通量大、轴载重的公路，宜偏向级配范围的下（粗）
系列1 多项式 (系列1)
10 9 8 7 6 5 4 6.5 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5
系列1
2.315 实测密度 2.310 2.305 2.300
4.5 3.5 2.5
2.295
3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 沥青用量（％） 6.5
1.5
沥青用量（％）
ma w s ma mw
对于表面较粗但较密实的沥青混凝土试件，其吸水率小于 ２％时，采用表干法测定。
ma w s mf mw
对于吸水率大于２％的沥青混凝土试件，采用蜡封法测定。
②沥青混合料的理论密度
假定沥青混合料压至绝对密实，而不考虑其内部空隙时试 件的密度为理论密度。 采用油石比（沥青与矿料的质量比）计算时，试件理论密 度为