骨架密实型沥青混合料实用设计方法

沥青混合料的级配设计原则与方法王林宋树喜山东省交通科学研究所山东省烟台市交通局质检站1 引言近年来，随着对高等级沥青路面技术的进一步研究，对于路面沥青混合料的认识提高逐渐提高。

特别是近年来国际上一些先进的设计方法和设计理念的引进，为我们在沥青混合料的设计方面注入了新的活力。

以往许多认识的误区正进一步得到澄清，对路面沥青混合料的研究与认识己经进入了一个崭新的阶段。

以往对沥青混合料的级配选择问题的认识就是许多误区中的一个，我们逐渐认识到，对于沥青混合料的级配选择不再是千篇一律地选择级配范围的中值，而是根据路面的运输和气候条件和集料的自身特性进行优化选择。

正在修订的公路沥青路面施工技术规范和公路沥青路面设计规范也将级配的选择作为重要的修订内容。

在这种前提条件下对进行沥青混合料设计的工程技术人员提出了更高要求，需要对沥青混合料的级配性质充分认识，做到有的放矢。

本文将笔者近年来对沥青混合料级配的学习和研究的认识加以阐述，以抛砖引玉。

沥青路面的使用性能很大程度上取决于沥青混合料的体积特性和压实特性。

一般认为，如果路面沥青混合料的压实稳定性差，使用过程中空隙率过小容易出现车辙和泛油现象，而路面空隙率过大也容易出现水损、老化和失稳现象。

沥青混合料在一定压实条件下的体积特性由矿料的体积特性和沥青胶结料的含量和性质确定。

矿料的体积特性直观地反映在一定压实条件下的矿料间隙率VMA 的变化。

影响矿料体积特性的主要因素有：矿料的级配、矿料材质的硬度、表面纹理、颗粒的形状、压实条件。

级配是指沥青混合料中矿料不同粒径的分布，一般采用各个筛孔的通过率表示。

它是沥青混合料中矿料的最重要特性，几乎影响到沥青混合料的几乎所有重要特性，包括劲度、稳定性、耐久性、渗水性、施工和易性、抗疲劳能力、抗滑能力甚至抗开裂能力。

根据美国沥青路面协会NAPA的资料指出，对于高压力作用下的沥青混合料，如果是一个稳定的混合料，高温车辙的抗力80％是由集料骨架结构提供的，其余的20％是由沥青胶结料提供。

第43卷第3期 山西建筑Vol.43No.32 0 1 7 年 1月SHANXI ARCHITECTURE Jan.2017 •113 •文章编号：1009-6825 (2017) 03-0113-02沥青混合料骨架密实级配设计研究苗超蒋洪涛(山东大学土建与水利学院，山东济南250061)摘要:简述了级配理论以及级配设计方法的发展现状,对国内外骨架密实设计以及骨架评价进行了分析，从理论方法、设计原 贝IJ、可视化设计三方面，总结了其在未来的研究方向，有利于提高沥青混合料骨架密实级配设计的水平。

关键词：骨架密实，沥青混合料，级配设计，可视化技术中图分类号:TU535 文献标识码:A〇引言随着我国经济的飞速发展，高速公路的建设在我国也初具规 模。

但是,随之而来的就是交通量的逐渐增大和频繁的超载，进 而导致了路面初期损坏乃至早期损坏[1]。

传统沥青路面的设计 寿命为15年，但是路面在早期就会产生严重的损坏，这说明传统 路面设计技术不再适用于高等级道路路面的设计。

沥青混合料是一种多元复合的混合物，包括矿料、沥青以及 填料，矿料中的较粗集料提供骨架,较细部分以及沥青胶浆起到 填充作用。

从体积角度来讲，混合料中矿料的体积占据了 80%以上，并且矿料本身的性能相对比较稳定，因此，矿料的级配组成对 沥青混合料性能的影响是至关重要的[2]。

此外，沥青的用量决定 了沥青混合料的成本，而良好的级配在达到很好性能的同时可以 有效地减少沥青的用量，降低成本,所以说级配设计是沥青混合 料设计的关键。

沥青混合料按照结构可分为骨架空隙型、骨架密实型以及悬 浮密实型，骨架密实型沥青混合料可兼具另外两种类型的优点，既具有较高的粘聚力，又具有较强的摩阻力，所以说是一种理想 的级配类型，因此成为研究的一个重点方向。

1级配理论研究进展颗粒的堆积起源于我国的垛积理论[3]，矿料级配设计离不开 堆积的研究，国内外专家对此提出了很多理论模型。

一种沥青混合料骨架密实型级配的设计方法沥青混合料是用于公路施工的主要建筑材料，其中沥青是普通混凝土的重要构成部分，而骨架密实型级配则是控制沥青混合料性能的关键性因素之一。

研究骨架密实型级配设计方法，有助于更好地控制沥青混合料的性能，从而提高公路施工的质量。

一、沥青混合料的性能沥青混合料的性能取决于它的构成，沥青混合料主要由沥青、碎石、砂砾、粉煤灰和沥青添加剂等组成。

沥青是普通混凝土的主要构成部分，而碎石、砂砾则构成砂浆，粉煤灰提高了混合料的强度和抗裂性，沥青添加剂可以改善混合料的渗透性和可塑性。

因此，在设计沥青混合料骨架密实型级配时，必须考虑沥青混合料的性能，以便更好地控制沥青混合料的性能。

二、骨架密实型级配的设计原则骨架密实型级配的设计原则由若干关键点组成，具体有：1、砂浆比重：砂浆比重是控制沥青混合料性能的关键因素，应根据实际施工条件确定沥青混合料的砂浆比重；2、沥青添加剂：沥青添加剂可以改善沥青混合料的渗透性和可塑性，在设计时应控制好沥青添加剂的用量；3、碎石和砂砾：碎石和砂砾构成沥青混合料的主要部分，应根据沥青混合料的要求选择和调整碎石和砂砾的比例；4、粉煤灰：粉煤灰可以提高沥青混合料的强度和抗裂性，因此在设计时应控制好粉煤灰的用量；5、水分控制：水分暴露是沥青混合料性能下降的主要原因，因此，在设计时应重视水分控制，以确保沥青混合料的质量。

三、骨架密实型级配的设计方法针对上述设计原则，具体的骨架密实型级配的设计方法可以总结如下：1、首先，根据工程要求确定沥青混合料的砂浆比重；2、然后，根据沥青混合料的砂浆比重，确定沥青添加剂的适宜用量，以便改善沥青混合料的渗透性和可塑性；3、接着，根据实际情况确定碎石和砂砾的比例，以保证沥青混合料的要求；4、再者，根据工程要求确定粉煤灰的适宜用量，以提高沥青混合料的强度和抗裂性；5、最后，重视水分控制，确保沥青混合料的质量。

综上所述，骨架密实型级配的设计方法主要包括确定砂浆比重、沥青添加剂用量、碎石和砂砾比例、粉煤灰用量以及水分控制等几个方面。

骨架嵌挤密实型沥青混合料集料配合比设计康 伟（上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海 200092）摘要：依据逐级填充理论设计骨架嵌挤密实型级配，针对集料的特性设计混合料配合比并分析所得级配的组成特点。

采用单因素捣实试验确定粗集料、细集料骨架，用Superpave体积设计法计算混合料的合成配比，根据级配曲线分析骨架嵌挤密实型级配的组成特点。

通过混合料路用性能试验评价设计配比的优劣，说明因地制宜的配合比设计方法更具有合理性。

关键词：道路工程；沥青混合料；骨架嵌挤密实；配合比；组成分析中图分类号：U414.175 文献标识码：B Proportioning design of asphalt mixture with multilevel dense built-in gradationKANG Wei（Shanghai Municipal Engineering Design and Research Institute (Group) Co., Ltd., Shanghai 200092 China）Abstract:Based on the theory of step by step filling, the skeleton embedded compaction gradation is designed. According to the characteristics of aggregate, the mixture mix ratio is designed and the composition characteristics of the gradation are analyzed. A single factor compaction test is used to determine the skeleton of coarse aggregate and fine aggregate, and the synthetic ratio of mixture is calculated by Superpave volume design method. Aggregate gradation have an effect on HMA pavement performance, it is reasonable to design specialized gradation for specific aggregate.Key words:road engineering;asphalt mixture; multilevel dense built-in gradation; mix proportioning composition analysis 引言美国SHRP研究计划表明，集料在沥青混合料高温抗车辙方面发挥的作用较大，在沥青混合料低温抗裂性能方面的作用较小[1]，说明在表征混合料高温性能时，集料起着主要作用。

沥青混合料三大结构分类
标题：沥青混合料的三大结构分类
一、引言
沥青混合料，是道路工程中广泛使用的材料，其性能直接影响到道路的质量和寿命。

根据混合料内部颗粒之间的相互作用和排列方式，我们可以将其分为三种主要的结构类型：骨料骨架-沥青胶浆结构、密实结构和悬浮结构。

本文将详细介绍这三种结构的特点和应用。

二、骨料骨架-沥青胶浆结构
骨料骨架-沥青胶浆结构是最常见的沥青混合料结构类型。

在这种结构中，较大的骨料颗粒形成一个稳定的骨架，较小的颗粒填充在骨架的空隙中，而沥青则作为粘结剂将所有的颗粒粘在一起。

这种结构具有良好的抗压强度和抗疲劳性能，适用于交通流量大、荷载重的道路。

三、密实结构
密实结构的沥青混合料，其内部的颗粒紧密排列，几乎没有空隙。

这种结构的混合料具有良好的抗水性和耐久性，但其弹性较差，不适合用于需要承受高冲击力的地方。

因此，密实结构的沥青混合料常用于低交通量的道路或停车场。

四、悬浮结构
悬浮结构的沥青混合料，其内部的颗粒完全被沥青包裹，形成了一个均匀的混合物。

这种结构的混合料具有良好的流动性，易于施工，但其抗压强度和抗疲劳性能较差。

因此，悬浮结构的沥青混合料常用于路面的表面层，以提供良好的行驶舒适性。

五、结论
总的来说，骨料骨架-沥青胶浆结构、密实结构和悬浮结构各有优缺点，适用于不同的道路条件。

选择合适的沥青混合料结构，可以有效地提高道路的使用性能和使用寿命。

骨架密实结构沥青混合料的设计方法研究江涛况小根（江西赣粤高速公路股份，江西南昌330025）摘要：通过对骨架密实结构的分析，采用马歇尔试验和车辙试验验证了贝雷法CA值和粗集料骨架嵌挤作用的对应关系，给出了粗集料骨架嵌挤作用最佳时的CA值的取值。

提出了一种设计骨架密实结构沥青混合料的设计方法。

并成功地铺筑了试验路，试验路路面外观平整、均匀、粗糙，没有发现任何离析现象。

关键词：骨架密实结构；沥青混合料；贝雷法；CA值；试验路近年来，对沥青路面性能改善过程中，把沥青改性作为提高路面材料性能的重要措施，相应地，各地对沥青改性的应用与研究较多。

作为沥青混合料的主要组成材料——集料，显然对沥青混合料性能具有重要的影响，但由于现行规范范围的约束，在一定料源条件下，集料的级配总体上没有大的变化，即在公路建设中起主导作用的沥青混合料类型仍然是沥青混凝土（AC），而且，实际工程对级配曲线的选择往往是接近规范级配范围的中值，既使进行调整，也仅仅做小幅度的微调，这显然对沥青混合料路面的车辙破坏问题不能予以解决。

探讨集料的级配类型对沥青混合料性能的影响程度，提出更为合理的级配及相应沥青混合料的设计方法，会对沥青路面使用寿命的提高具有重要的意义。

对此，本文试图通过对骨架密实结构沥青混合料的研究，分析骨架密实结构类型级配对沥青混合料性能的影响，并通过试验路的铺筑，检验所设计骨架密实结构沥青混合料的工艺性及铺筑效果。

1、骨架密实结构沥青混合料分析从理论上分析，沥青混合料的组成形态有三种典型结构：①悬浮密实结构；②骨架空隙结构；③骨架密实结构。

其中骨架密实结构沥青混合料，既有较多数量的、起骨架作用的粗集料，骨架的空隙又有足量的细集料加以填充，并在沥青结合料的进一步填充、粘结作用下，使压实混合料总体上不仅具有较高的粘聚力，而且具有较高的内摩阻力；这种结构的沥青混合料在高温下由于有骨架的作用，使得高温下的抗剪强度比较高，会表现出较高的抗车辙能力；又由于其较密实的特性，路面不易渗水，会表现出较高的耐久性，如果沥青用量适当，在低温性能方面，也不会次于其他类型的沥青混合料。