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科技视界Science &Technology VisionScience &Technology Vision 科技视界沥青混合料集料级配设计方法分析李国伟李占全纪大勇韩金华楚艳惠谈俊卿师超党翠艳石云飞王洋邵慧楠(唐山市公路养护管理处,河北唐山063000)【摘要】良好的配合比设计是保证沥青混合料使用性能，进而保证沥青路面使用性能的重要条件。
为使沥青混合料具有良好的配合比，合理的设计方法显得尤为重要。
本文汇总了马歇尔法、贝雷法、CAVF 法、MDBG 法的主要特点、设计方法，分析了其设计的沥青混合料的优缺点，并对一些应注意的问题提出了看法。
【关键词】沥青混合料；马歇尔法；贝雷法；CAVF 法；MDBG 法0引言沥青混合料配合比设计的好与坏直接影响着沥青路面的实际使用性能及耐久性，百余年来世界各国的道路研究者不断完善和改进沥青混合料的设计方法。
近年来，随着我国综合国力的不断提升，我国在基础建设领域的投资力度不断加大，高等级公路的兴建数量逐年增多，而新建公路又因沥青路面有着较为良好的力学性能和耐久性以及行车舒适性得到逐年大量铺筑，通车里程也逐年增加。
但随着交通运输行业的发展，国民拥有车辆的数量也逐年增加，货车超载也增加了高速公路的运输压力。
这使得我国已建成的部分高等级公路中出现较为严重的车辙、泛油、松散及水损坏等早期破坏。
我们有必要再深入研究沥青混合料配合比的设计方法，对比研究经典的沥青混合料配合比设计方法，并尝试研究更为合理的新型配合比设计方法。
1马歇尔法我国目前主要以马歇尔设计方法设计沥青混合料，自上世纪70年代开始把马歇尔设计方法纳入设计规范。
目前在马歇尔试验配合比设计方法的实施过程中，主要存在以下几个问题：1.1矿料级配范围我国幅员辽阔，气侯与交通条件差异很大，规范规定的级配范围较宽，设计满足抗滑、防渗水、耐久等路用性能的沥青混合料级配范围，是目前路面设计的一大难题。
1.2试件成型方法和标准我国现行规范对密级配沥青混合料采用35、50、75次击实次数，对抗滑表层、SMA 等粗集料集中的混合料采用50次击实次数。
城市道桥与防洪2012年10月第10期１Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ与贝雷法Superpave 技术作为美国公路战略研究计划（SHRP ）的重要研究成果，近年来在国内外得到了极大的推广和运用。
Superpave 沥青混合料设计方法是一套包括从原材料选择到级配选择，以及最佳油石比确定和混合料性能验证在内的综合体系。
与传统的马歇尔设计方法相比较而言，主要有以下改进：（1）Superpave 采用旋转压实仪（SGC ）成型混合料试件，更合理地模拟了现场压实对混合料作用的方式，并能根据交通水平和行车速度选择不同的旋转压实次数，使得室内成型条件更符合实际情况，更适用重交通和超重交通路面的沥青混合料组成设计。
（2）superpave 在配合比设计过程中加入了级配组成结构选择的过程，使得设计出的结构组成更趋于合理。
（3）进行混合料的体积性能分析时采用了四相体系，考虑到了集料吸收部分沥青对混合料的影响。
有效沥青含量概念的引入，使得分析过程更为科学准确。
然而，Superpave 混合料级配设计时只有限制区和控制点，无所谓级配范围，级配选择不是传统的选择范围中值方式。
因此，在Superpave 级配设计选择过程中，经常出现多个级配均满足要求的情况，此时就需要一种给予决策者进一步判断何种级配最优的方法。
贝雷法是美国伊利诺斯州罗伯特.贝雷先生提出的一种沥青混合料设计检验方法，用于评价和判断集料级配的嵌挤情况。
近十多年来，贝雷法在许多工程的混合料设计和质量控制中，得到了广泛的应用。
普遍认为贝雷方法是一种很好的Superpave 混合料级配选择与评价工具。
贝雷方法基于集料的装填特性对集料级配进行评价，以使混合料结构有良好的嵌挤效果。
为了达到最大的密实度和最佳嵌挤效果，贝雷法认为，粗集料相互嵌挤形成的空隙由细集料填充，而集料相互嵌挤时形成的空隙则与集料形状和粒径有关。
贝雷方法中，集料按照控制粒径将集料分为三级结构，用贝雷方法级配评价参数粗集料CA 、细集料F A C 、细集料F A F 分别评价各级装填特性以最终判断集料嵌挤性能。
各种沥青混合料设计方法的比较【字号：大中小】发布时间：2008-07-10目前，国内外路面设计者对沥青混合料配合比设计方法的研究很多，纵观世界各国，现行用于沥青混合料配合比设计的方法主要有：马歇尔方法、维姆方法、Superpave方法、GTM方法以及贝雷法等，但其中又以马歇尔法运用得最为广泛。
我国《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）规定，沥青混合料配合比设计采用马歇尔方法；同时规定，当采用其他方法设计沥青混合料配合比时，应按规范规定进行马歇尔试验及各项配合比检验，并报告不同设计方法的试验结果。
不同混合料设计方法都有各自的特点，本文主要介绍几种主要设计方法的原理，并和马歇尔设计方法进行比较分析。
1 马歇尔设计方法原理与设计步骤1.1设计原理马歇尔法是由美国密西西比州公路局的Bruce Marshell提出，在第二次世界大战期间开始使用，后来美国陆军工程兵团对其进行了改进和完善。
马歇尔设计法的基本原理是体积设计法，即在分析研究沥青混合料性能时，以沥青结合料与集料成分的体积比例作为计算依据，最终要达到的主要指标也是体积指标，如空隙率VV、矿料间隙率VMA、沥青饱和度VFA等。
通过沥青混合料组成材料的不同体积比例的组合，经过沥青混合料的拌和、试件的击实成型，最后测定试件的体积参数，从而确定沥青混合料各组成材料的比例。
1.2设计步骤沥青混合料配合比马歇尔设计方法分为目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三个阶段。
三个阶段的设计原理是一致的，即按照体积法进行设计。
其最完整的设计步骤是在目标配合比设计阶段，设计过程如下。
①原材料试验。
即所有组成材料的物理、化学、力学性能试验，以确定其是否满足使用要求，从而确定其是否合格。
②确定混合料的组成级配。
按照要求的级配与所提供的各级集料的筛分，选好各级集料的比例，使混合料矿料的级配满足要求。
③成型试件。
根据经验估算沥青的最佳用量，以估算的最佳沥青用量为中值，以0.5%为步长，分别成型5个不同油石比：（估算最佳沥青用量-1.0%）、（估算最佳沥青用量-0.5%）、估算最佳沥青用量、（估算最佳沥青用量+0.5%）、（估算最佳沥青用量+1.0%）试件。
基于贝雷法的复合路面沥青混合料配合比设计程浩;徐姣【摘要】目前，贝雷法在密级配沥青混合料配合比设计中已得到了广泛的应用，但在开级配大空隙沥青混合料配合比设计中的应用还不多见。
结合温拌半柔线复合路面基体沥青混合料特点，在贝雷法基础上利用预留空隙率进行了整体级配的设计，并通过路用性能检验来评价其应用效果。
结果表明，通过贝雷法设计的基体沥青混合料空隙率大小合适，具有良好的路用性能。
%Bailey method is commonly applied in proportion design of asphalt mixture with dense gradation;but rarely used in proportion design of asphalt mixture with open gradation. In combination with characteristics of warm mix semi flexible compound pavement asphalt mixture, its general proportion was designed by using Bailey method, and its application effect was evaluated through road performance test. The results show that the porosity of the asphalt mixture designed by Bailey method is appropriate and the road performance is satisfied.【期刊名称】《人民长江》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】4页(P43-45,73)【关键词】贝雷法;基体沥青混合料;空隙率;级配;路用性能【作者】程浩;徐姣【作者单位】重庆交通大学土木建筑学院，重庆400074;重庆交通大学土木建筑学院，重庆400074【正文语种】中文【中图分类】TV431目前国内大空隙沥青混合料的配合比设计大多采用日本排水性能铺装技术指针的方法。
贝雷法进行大粒径沥青混合料级配设计的研究
胡红波;钟正强
【期刊名称】《公路与汽运》
【年(卷),期】2009(000)003
【摘要】介绍了贝雷法的基本概念,采用贝雷法设计了公称曩大粒径为31.5 mm 的大粒径沥青混合料BLF30,然后采用大马歇尔配合比设计方法确定了BLF30的最佳油石比,并对最佳油石比下的BLF30进行了路用性能检验.结果表明,采用贝雷法设计的大粒径沥青混合料具有优良的高温稳定性、水稳定性和抗渗性.
【总页数】4页(P80-82,110)
【作者】胡红波;钟正强
【作者单位】长沙市公路管理局,湖南,长沙,410007;长沙理工大学,土木与建筑学院,湖南,长沙,410004
【正文语种】中文
【中图分类】U414.7
【相关文献】
1.浅谈采用“贝雷法”进行矿料级配设计 [J], 张办先
2.浅谈采用"贝雷法"进行矿料级配设计 [J], 张办先
3.贝雷法进行泡沫沥青再生混合料级配设计分析 [J], 马海侠
4.贝雷法在LSAM混合料级配设计中的应用研究 [J], 薛书永
5.贝雷法在LSAM混合料级配设计中的应用研究 [J], 薛书永
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贝雷法级配检验分析黄国威（长沙理工大学道路与铁道工程，湖南，长沙 410076）摘要：贝雷法是一套系统的设计和检验级配的方法。
文中对贝雷法作了简要介绍,对用贝雷法3个比例参数CA 比、c FA 比、f FA 比检验非贝雷法设计的级配时进行深入分析，及根据相关研究提出增加一个参数,即根据已定级配反算松装密度的修正百分比Ｋ。
最后提出进行级配检验应注意的问题,以期使贝雷法能更广泛地用于级配检验。
关键词：贝雷法；级配检验；CA 比；c FA 比；f FA 比0引言自美国伊利诺州交通部的Robert Bailey 始创的贝雷法引进中国伊始,贝雷法先进的设计理念和方法即引起了国内外众多学者和路面工程师的青睐。
贝雷法一改以往传统的沥青混合料级配,组成设计试配—修正—试配的经验法,使广大公路工程师从单一级配评价工具—0.45次方级配曲线中解脱出来,通过密度的准确选取贝雷法三参数CA 比,c FA 比,f FA 比的正确评价来实现混合料骨架嵌挤的形成,以保证混合料优良的体积特性(合适的VMA 和空隙率)和施工性能(良好的压实性能和施工和易性),从而使设计出来的混合料达到骨架密实,兼具良好的高温抗车辙能力和耐久性。
中国自从林绣贤利用该法来评价不同的级配、并利用粗细集料比检验了级配的嵌挤以来 ,许多工程都不同程度的利用该法设计沥青混合料的配比。
但目前中国应用贝雷法仅是通过验证粗细料的比例来保证粗集料的骨架,这存在局限性。
而且运用贝雷法检验级配检验时存在很多问题。
本文针对这些问题，根据以往研究和使用情况进行分析，以期贝雷法级配检验能更广泛地得到运用。
1贝雷法简介贝雷法是一套系统的设计和检验级配的方法,目前,贝雷法不仅可用于所有密级配沥青混合料和ＳＭＡ设计和检验,而且还适用于其他混合料级配设计和检验。
贝雷法不同于传统方法对粗细集料的划分是以公称最大粒径(ＮＭＰＳ)的0.22倍来划分即第一控制筛孔ＰＣＳ,这就意味着粗细集料的划分界限将随着ＮＭＰＳ的改变而改变。
“贝雷法”级配设计方法概述摘要：为了对比得到“贝雷法”与Superpave级配设计方法之间的异同，系统分析了贝雷法级配设计的原理、几何模型以及理论依据，并在此基础上介绍了其设计方法的具体实施步骤，并对关键设计参数CA比及FA比的计算方法和相应技术要求以及参数对于沥青混合料细部结构的影响进行了详细论述，就如何在提高沥青路面的高温稳定性同时保证其耐久性提出了相应的级配设计检验方法。
关键词：贝雷法；级配设计；CA比；FA比；嵌挤密实Abstract: In order to obtain the si milarities and differences between the “Bailey method” and the Superpave in gradation design method, the principles, geometric model and theoretical basis of the “Bailey method” are systematically analyzed. And based on this, the specific steps of the design methods are introduced. Then, there presents a detailed discussion on the calculation methods of its key design parameters such as CA ratio and FA ration, the corresponding technical requirements, as well as the impacts of the parameters on the detail structure of asphalt mixture. In the end, the testing mehtod of gradation design are put forward for how to improve the high-temperature stability of asphalt pavement and ensure its durability at the same time.Key words: Bailey method; gradation design; CA ratio; FA ratio; inlaying compaction1“贝雷法”级配设计理论依据“贝雷法”级配设计方法是美国伊利诺伊州交通局罗伯特·贝雷进行了大量研究而提出的一套确定沥青混合料级配，被称为嵌挤密实结构的沥青混合料级配设计方法。
第32卷 第5期2010年3月武 汉 理 工 大 学 学 报JOURNA L OF WUHAN UNIVERSIT Y OF TECHN OLOG Y Vol.32 No.5 Mar.2010DOI :10.3963/j.issn.167124431.2010.05.018贝雷参数对混合料级配特征与施工特性的影响马登成1,刘洪海1,马尉倘2,陈 筝3(1.长安大学道路施工技术与装备教育部重点实验室,西安710064;2.广州能达高级公路维护有限公司,广州510030;3.武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室,武汉430070)摘 要: 通过贝雷法对混合料进行级配设计,分析了贝雷参数CA 、FA C 、FA f 对混合料级配特征与施工特性的影响。
结果表明:贝雷参数值对沥青混合料的空隙率、矿料间隙率、粗集料骨架的形成、抗车辙性能和压实性能具有显著影响;CA 值的变化在很大程度上决定了粗集料的嵌挤程度和混合料的施工特性;FA C 值对矿料间隙率影响最大,FA f 同FA C 类似,其值也影响混合料的施工特性。
关键词: 贝雷参数; 沥青混合料; 级配特征; 施工特性中图分类号: U 414.75文献标识码: A 文章编号:167124431(2010)0520067205E ffect of Parameters on Mixture G radation and ConstructionCharacteristics B ased on B ailey MethodM A Deng 2cheng 1,L IU Hong 2hai 1,M A Wei 2tang 2,CH EN Zheng 3(1.K ey Laboratory for Highway Construction Technology and Equipment of Ministry of Education ,Chang ’an University ,Xi ’an 710064,China ;2.Guangdong Longda Superhighway Maintenance Co Ltd ,Guangzhou 510030,China ;3.K ey Laboratory of Silicate Materials Science and Engineering ofMinistry of Education ,Wuhan University of Technology ,Wuhan 430070,China )Abstract : The influence of CA ,FA C and FA f on the characteristics of asphalt mixture gradation and construction are ana 2lyzed by gradation design of the Bailey method.The results show that these parameters has a significant effect on percent air voids ,VMA ,formation of the coarse aggregate skeleton ,rutting resistance and densification characteristics of asphalt mixture ;The Change of CA decides the degree of crowdedness of coarse aggregate and construction characteristics of mixture ;FA C has the greatest impact on the VMA ,FA C and FA f also have some effects on the construction properties.K ey w ords : Bailey parameters ; asphalt mixture ; gradation characteristics ; construction properties 收稿日期:2009210220.基金项目:内蒙古交通厅合作项目(NJ 22004222).作者简介:马登成(19812),男,博士生.E 2mail :mdc8235@传统的沥青混合料矿料级配设计方法在长期的使用过程中,逐渐暴露出其缺陷和不足,并且不能适用于各种沥青混合料。
应用贝雷法进行大粒径沥青混合料级配组成设计摘要：贝雷法是通过确定不同的粗集料选取密度形成不同的集料骨架结构，进行集料级配设计；运用三个比例参数CA 比、FAc比及FAf比评价合成级配，使设计的混合料具有较好的抗车辙性能和耐久性。
本文通过贝雷法设计大粒径沥青混合料级配的实践，简要的介绍了贝雷法设计级配的方法、步骤，总结了用贝雷法设计大粒径沥青混合料级配时有关参数值的确定和应该注意的问题。
关键词：贝雷法大粒径粗集料选取密度级配设计CA比FAc比FAf比K值传统的沥青混合料级配设计通常是依据已有的经验，通过试配－修正－试配的过程来确定矿料级配，使设计的矿质混合料形成适宜的空隙结构。
采用这种方法很难设计出理想的粗集料嵌挤,并且它也不能适用于各种沥青混合料。
贝雷法最初是由伊利诺伊州交通部的材料工程师Robert Bailey先生提出的，其主体思想是以形成的集料骨架作为混合料的承重主体，使设计的混合料能提供较高的抗车辙性能，同时通过调整粗细集料的比例，获得合适的VMA以保证设计混合料具有耐久性。
通过不断总结，贝雷法中提出了用于评价级配的一系列参数，这些参数直接和VMA、空隙率和压实性能相关，有助于更好地理解集料级配与混合料中空隙体积的关系，也为设计合成级配提供了一套工具。
贝雷法现已可应用于各种最大粒径的密级配沥青混合料及SMA,而且适用于任何一种混合料设计方法，包括Superpave、马歇尔设计法、维姆设计法等。
1．贝雷设计法简介1.1．基本概念贝雷法主要是基于以下基本概念来阐明集料级配与沥青混合料体积特性之间的关系的。
1.1.1．集料的嵌挤与填充空隙率是混合料设计中的重要指标，不同的集料嵌挤与填充情况会形成不同的空隙，它主要依赖于压实方法与压实功的大小、集料颗粒形状、表面纹理、粒径分布及颗粒强度等。
贝雷法中按集料的嵌挤与填充情况，将密级配沥青混合料分为粗级配和细级配两种类型。
1.1.2．粗、细集料的定义在贝雷法中，粗细集料定义不同于传统的划分方法，其定义如下：粗集料：置于单位体积中能产生空隙的大集料颗粒；细集料：能填充由粗集料产生的空隙的集料颗粒；从上面的定义可以看出，粗细集料的划分是相对的，也是相辅相成的，粗细集料的分界点是随公称最大粒径而变化的。
集料级配评估的贝雷法
曹卫东;吕伟民;李晓军
【期刊名称】《中外公路》
【年(卷),期】2005(25)1
【摘要】简要评述了沥青混合料级配设计中存在的问题 ,重点介绍了级配评估的方法———贝雷法 ,为沥青混合料设计者提供参考。
【总页数】4页(P84-87)
【关键词】贝雷法;沥青混合料;级配设计;集料级配;设计者;评述
【作者】曹卫东;吕伟民;李晓军
【作者单位】同济大学;山东省聊城市公路工程监理总公司
【正文语种】中文
【中图分类】U414;TU528
【相关文献】
1.贝雷法在级配碎石基层级配检验中的应用 [J], 徐云晴;孟芹;李贵乾;吴楚钢
2.贝雷法混合料级配设计原理及级配特征 [J], 李洪利;李强;王磊
3.贝雷法在排水性沥青混合料级配设计中的应用 [J], 盛萍;龚余华
4.基于路用性能的应力吸收层贝雷法级配设计 [J], 刘铁山;崔雷;朱秀玲
5.贝雷法在SMA-16型集料级配设计中的应用 [J], 彭波;袁万杰;李晓华;陈忠达因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
