第五章 沥青混合料――配合比设计PPT课件
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沥青混合料级配设计及应用PPT课件
以Am、Ap为指标的级配设计法
沥青混合料体积组成关系的示意图
以Am、Ap为指标的级配设计法
The end,thank you!
沥青混合料级配设计及应用
目录
级配理论及级配类型 级配设计方法 以Am、Ap为指标的级配设计法
级配的理论与级配类型
• 级配是指把各种不同粒径的集料，按照一定的比例搭配起 来，使其达到较高的密实度或强度。级配矿料和沥青是沥 青混合料的两大构成要素，不同级配设计原则和理论，会 得到不同的级配。
级配理论
沥青混合料级配设计方法
• Hveem设计方法的最初概念是由Francis Hveem 在20世纪20～30年代提出的，它的主体思想可以 概括为：考虑到集料对沥青的吸收，沥青混合料 需要一个最佳的沥青薄膜厚度；混合料需要足够 的稳定度，而稳定度主要是由集料之间的内摩擦 力和胶结料的粘附力提供的，足够薄的沥青薄膜 厚度可以提高混合料耐久性。
沥青混合料级配设计方法
• Superpave沥青混合料设计方法是美国战略公路 研究(SHRP)的一个重要成果，Marshall和Hveem 设计方法为它提供了体积设计的基础。它将沥青 胶结料和集料的选择纳入混合料设计的过程中， 同时考虑了交通和气候因素。而且，不同于 Marshall和Hveem，它用旋转压实仪替代了以往 的压实设备，并且和预期交通量联系在一起。 Superpave的预期进展主要包括三个方面：体现 交通荷载和环境条件的混合料设计新方法；新的 沥青胶结料评价方法以及新的混合料分析方法。 尽管第三方面还没有完成，但是已经很好的建立 了沥青混合料的设计方法。
Hale Waihona Puke 间断级配沥青混合料:所谓间断级配就是指在矿料组成中，大小各级粒径的矿
料颗粒不是连续存在的，而是在连续级配中剔除了其中
路基路面工程第五章 沥青路面幻灯片PPT
➢ 沥青混合料高温稳定性评价方法：
• 单轴压缩试验
简单剪切试验
• 马歇尔试验
轮辙试验
• 蠕变试验
➢ 沥青路面高温稳定性技术标准
沥青路面车辙的技术指标
容许车辙深度标准
沥青混合料永久变形指标
轮辙试验标准
动稳定度建议标准
➢ 沥青路面车辙防治措施：
• 失稳型车辙：集料级配要有足够的粗颗粒；沥青结合料具有足 够的粘度；集料外表沥青膜具有足够的厚度；
➢ 提高沥青路面水稳定性的措施：
➢ 完善路面构造排水系统。 ➢ 沥青材料选择。 ➢ 集料选择。 ➢ 施工时保持集料枯燥，无杂质，拌和充分，摊铺时不
产生离析，碾压时保证到达压实要求等。
5.3.4 沥青路面疲劳性能
弹性状态的路面材料承受重复应力作用时，可能在低于静载一 次作用下的极限应力值时出现破坏，这种材料强度的降低现象 称为疲劳。
➢ 抗拉强度
直接拉伸试验
间接拉伸试验
当材料的抗拉强度缺乏以抵抗上述拉应力时，路面构造就会产 生拉伸断裂。
➢ 抗弯拉强度
1
=
Pl bh 2
5.3 沥青路面稳定性与耐久性
5.3.1 沥青路面高温稳定性
➢ 车辙的形成机理及影响因素：
• 初始阶段的压密过程
• 沥青混合料的侧向流动
• 矿料的重新排列及矿料骨架的破坏
• 间接拉伸试验 • 直接拉伸试验
➢ 沥青路面低温开裂的预防措施：
• 使用稠度较低、针入度较大的沥青，同时应满足夏季的要求； • 选用温度敏感性低的沥青有利于减小沥青路面的温度裂缝； • 采用吸水率低的集料， • 控制沥青用量在马歇尔最正确用量±5%范围内，但同时也应
保证高温稳定性； • 采用应力松弛性能良好的聚合物改性沥青等。
沥青路面施工—沥青混合料配合比设计
75
混合料 改性沥青
80
冻融劈裂试验的残留强度比(%)，不小于
普通沥青混合料
75
70
改性沥青混合料
80
75
SMA 普通沥青
75
混合料 改性沥青
80
高温稳定性检验
• 低温抗裂性能检验
– 低温弯曲试验破坏应变
• 小梁弯曲试验：试验温度-10℃ 加载速率50mm/min
气候条件与技术指标
相应下列气候分区所要求的破坏应变（ με ）
7-18
5-14
AC-13 细粒式
AC-10
砂粒式 AC-5
100
90100
68-85 38-68 24-50 15-38 10-28
7-20
5-15
100
90100
45-75 30-58 20-44 13-32
9-23
6-16
100
90100
55-75 35-55 20-40 12.28 7-18
内容提纲
沥青混合料组成设计内容
1
矿质混合料组成设计
2
确定最佳沥青用量
3
配合比设计检验
4
知识点一 沥青混合料组成设计内容
沥青混合料组成设计内容
• 组成材料的选择 • 配合比设计 • 性能检验
沥青混合料组成设计内容
马歇尔试验配合比设计方法
目标配合比 设计
生产配合比 设计
生产配合比 设计
沥青混合料的材料品种及配比、矿料级配、最佳沥青用量。
1.冬严寒区
气候分区及年最低气 温(℃)
(＜ -37.0)
1-1 2-1
普通沥青混合料
2600
改性沥青混合料
沥青及沥青混合料ppt课件
60～80，80～100，100～ 120
2-3 20～30 -21.5～-9.0
70号，90号
60～80，80～100
2-4 20～30
＞-9.0
70号
60～80
3-2
＜20 -37.0～-21.5
110号
100～120
（2）沥青等级的选择
沥青等 级
适用范围
A级沥青 各个等级的公路，适用于任何场合和层次。
特粗式沥青混合料ATB-40 粗粒式沥青混合料AC25\ATB30
中粒式沥青混合料AC16-20 细粒式沥青混合料AC10-13
砂粒式沥青混合料AC-5
热拌沥青混合料种类
混合料类型
密级配
连续级配
间断级配
沥青混 沥青稳 沥青玛蹄 凝土 定碎石 脂碎石
开级配
半开级配
间断级配
排水式沥 排水式沥青 青磨耗层 碎石基层
增水性石料经磨细得到矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉要 干燥、洁净，其质量应符合本规范附录C表C.12的技术要求。 B、当采用水泥、石灰、粉煤灰作填料时，其用量不宜超过矿料总量的 2%。 粉煤灰作为填料使用时，用量不得超过填料总量的50%，粉煤 灰的烧失量应小于12%，与矿粉混合后的塑性指数应小于4%，其余质 量要求与矿粉相同。高速公路、一级公路的沥青面层不宜采用粉煤 灰作填料。拌和站的一级除尘回收的粉尘可以用着填料，但二级粉 尘一般不用。 C、为了改善沥青混合料的水稳性，可以采用干燥的磨细生石灰粉、消 石灰粉或水泥作为填料，其用量不宜超过矿料总量的1%～2%。
留3％～6％空隙，以备夏季沥青材料膨胀。 2.沥青含量：沥青用量不能过少（过少，松散）
四、沥青混合料的技术性质
抗滑性
第五章 沥青混合料
1-2 1-3 1-4 1000 2800 2-1 600 2000 800 2400
2.夏热区 ( 20~30)
2-2 2-3 2-4 800 2400
3.夏凉区 (＜ 20)
3-2 600 1800
1500
3000 1500(一般交通路段）、3000(中交通量路段）
我国沥青混合料设计方法
气候条件与技术指标 气候分区及 年降雨量(mm) 普通沥青混合料 改性沥青混合料
⑶ 浸水劈裂强度试验 ⑷ 浸水车辙试验等
劈裂强度测试
抗滑性 1）影响因素 • 集料的表面构造（粗糙度） • 集料的级配组成 评价方法与指标 构造深度——铺砂 法 摩阻系数——摆式 摩阻仪
抗滑性改善措施
• 选用坚硬、耐磨(磨光值高)、抗冲击性好的碎石 或破碎砾石 • 对酸性集料采取抗剥措施 • 严格控制沥青含量
SMA 混合料
普通沥青 改性沥青
冻融劈裂试验的残留强度比(%)，不小于 普通沥青混合料 改性沥青混合料 SMA 混合料 普通沥青
改性沥青
80
我国沥青混合料设计方法
沥青混合料低温弯曲试验破坏应变(με )技术要求 (JTG F40－2004)
气候条件与技术 指标 相应下列气候分区所要求的破坏应变（ με ）
VMA
——矿料间隙率，％； ——试件的沥青体积百分率，％； VA VV VMA
VA
VV
——试件空隙率，％。
试件的体积参数指标
三、沥青饱和度VFA
沥青体积百分率VA
VA VFA 100% VMA
油石比：VA P s 100% 100 Pa b w
a
Pb s 沥青用量：VA 100 ％ b w
2.夏热区 ( 20~30)
2-2 2-3 2-4 800 2400
3.夏凉区 (＜ 20)
3-2 600 1800
1500
3000 1500(一般交通路段）、3000(中交通量路段）
我国沥青混合料设计方法
气候条件与技术指标 气候分区及 年降雨量(mm) 普通沥青混合料 改性沥青混合料
⑶ 浸水劈裂强度试验 ⑷ 浸水车辙试验等
劈裂强度测试
抗滑性 1）影响因素 • 集料的表面构造（粗糙度） • 集料的级配组成 评价方法与指标 构造深度——铺砂 法 摩阻系数——摆式 摩阻仪
抗滑性改善措施
• 选用坚硬、耐磨(磨光值高)、抗冲击性好的碎石 或破碎砾石 • 对酸性集料采取抗剥措施 • 严格控制沥青含量
SMA 混合料
普通沥青 改性沥青
冻融劈裂试验的残留强度比(%)，不小于 普通沥青混合料 改性沥青混合料 SMA 混合料 普通沥青
改性沥青
80
我国沥青混合料设计方法
沥青混合料低温弯曲试验破坏应变(με )技术要求 (JTG F40－2004)
气候条件与技术 指标 相应下列气候分区所要求的破坏应变（ με ）
VMA
——矿料间隙率，％； ——试件的沥青体积百分率，％； VA VV VMA
VA
VV
——试件空隙率，％。
试件的体积参数指标
三、沥青饱和度VFA
沥青体积百分率VA
VA VFA 100% VMA
油石比：VA P s 100% 100 Pa b w
a
Pb s 沥青用量：VA 100 ％ b w
《道路建筑材料》最新备课课件：第五章 沥青混合料
4.矿料级配类型及表面性质的影响
➢ 矿料的级配类型：密级配c↑、↓；开级配c↓、↑；间断 级配c↑、↑。
➢ 矿料的表面状态：集料颗粒具有棱角、近似正方体、表面有 明显的粗糙度时，具有很大的内摩擦角（↑），混合料的 抗剪强度高（↑）。
外因：
5.温度及形变速率产生的影响
温度升高：沥青易变形，黏聚力C下降，强度降低； 温度降低：黏聚力C升高，内摩擦角变化不大，故抗剪强度
3）骨架-密实结构：是一种理想结构，它既有一定的粗集料形成骨架，又有 足够的细集料充填空隙，既有较高的粘聚力，又有较高的内摩阻角。
3.沥青混合料的强度理论
➢ 沥青混合料铺筑的路面产生破坏的主要原因： 夏季高温时的抗剪强度不足导致变形过大产生推挤、拥包等现象 冬季低温时抵抗变形能力过差导致裂缝的产生
2.沥青与矿料的吸附作用
①物理吸附 矿料与沥青间的分子力吸附，与沥青表面活性物质含量有关，且只有
在干燥状态下才具有一定的黏附力。 ②化学吸附
沥青在沥青混合料中以两种形式存在，一种为结构沥青，一种为自由沥青。
沥青与矿料交互作用后，沥青在矿料表面形成一层扩散结构膜如下 图所示，在结构膜以内的称为结构沥青，在结构膜以外的称为自由沥青。
泛油
波浪
车辙
一、定义
沥青混合料是将经合理级配组成的矿质混合料（如碎石、砂、矿粉 等），与适量的沥青材料在一定温度下经拌和所组成的混合物。将沥 青混合料经摊铺后碾压成型，即成为各种类型的沥青混合料路面。
沥青混凝土： 结构是粗集料较多、细集料和矿粉也较多。 特点：对级配要求严格、密实度大、空隙率＜10%，抗渗性好。
2.沥青混合料组成结构类型
1）悬浮-密实结构：属于连续型密级配， 细集料较多，粗集料较少 特点：粘聚力大，内摩阻角小，高温稳定性差。强度主要来源于沥青的 粘结力。 沥青路面中，要求至少有一层是密级配沥青混合料。
沥青混合料生产配合比设计
沥青混合料生产配合比设计一沥青混合料生产配合比设计目的?沥青混合料生产配合比设计主要是针对于拌合楼进行的由于备料时每一种规格的集料都有一定的级配范围集料中含有一定的水分粉尘且试验筛分跟拌合楼热料筛分试验条件的差异因此目标配合比中各种材料的比例不能直接用于拌合楼进料控制必须对各种材料的进料比例进行调整使拌合楼生产的沥青混合料级配完全满足目标配合比级配要求并根据实测沥青混合料物理力学性能指标对沥青用量作相应调整
4#冷料仓中10-19mm碎石的标准流量为： 300×1000/60×(1-0.044)×0.32=1530kg/min
二、沥青混合料生产配合比设计过程
流量与频率关系曲线 表3、流量测量采用5min
冷料仓 1# 2# 3# 4#
赫兹
10 10 15 20
流量/kg
90 1520 3350 6390
二、沥青混合料生产配合比设计过程
• 表1、间歇式拌和机振动筛的等效筛孔（方孔筛mm）
标准筛筛孔 （mm） 振动筛筛孔 （mm）
2.36 4.75 3-4 6
9.5 11
13.2 16 15 19
19 22
26.5 31.5 37.5 30 35 41
53 60
表2、拌和机热料仓筛网尺寸（方孔筛mm）
二、沥青混合料生产配合比设计过程
依据目标配合比计算冷料仓调速电机转速，其计算公式为： 对1#、2#集料仓： n=5.875G/h*r （粒径≤2cm） n=5.875φG/h*r （粒径>2cm） 对3#、4#集料仓： n=4.756G/h*r （粒径≤2cm） n=4.756φG/h*r （粒径>2cm） G-集料参配量，单位t h-料门开（高）度，单位m r-集料容湿重，单位t/m2 φ-集料输送容积系数（φ=1.23） 计算冷料仓调速电机转速只是为了更好地配合二次筛分不等料、少溢料， 以提高生产效率。
4#冷料仓中10-19mm碎石的标准流量为： 300×1000/60×(1-0.044)×0.32=1530kg/min
二、沥青混合料生产配合比设计过程
流量与频率关系曲线 表3、流量测量采用5min
冷料仓 1# 2# 3# 4#
赫兹
10 10 15 20
流量/kg
90 1520 3350 6390
二、沥青混合料生产配合比设计过程
• 表1、间歇式拌和机振动筛的等效筛孔（方孔筛mm）
标准筛筛孔 （mm） 振动筛筛孔 （mm）
2.36 4.75 3-4 6
9.5 11
13.2 16 15 19
19 22
26.5 31.5 37.5 30 35 41
53 60
表2、拌和机热料仓筛网尺寸（方孔筛mm）
二、沥青混合料生产配合比设计过程
依据目标配合比计算冷料仓调速电机转速，其计算公式为： 对1#、2#集料仓： n=5.875G/h*r （粒径≤2cm） n=5.875φG/h*r （粒径>2cm） 对3#、4#集料仓： n=4.756G/h*r （粒径≤2cm） n=4.756φG/h*r （粒径>2cm） G-集料参配量，单位t h-料门开（高）度，单位m r-集料容湿重，单位t/m2 φ-集料输送容积系数（φ=1.23） 计算冷料仓调速电机转速只是为了更好地配合二次筛分不等料、少溢料， 以提高生产效率。
沥青混合料配合比设计
一、 我省沥青路面的主要损坏型式及 相关因素
早期损坏
车辙病害 横向裂缝
纵向裂缝
水损害
桥面铺装损坏
1、早期损坏
沥青路面早期损坏主要表现为：沥青路面使用初期沿
行车带的龟裂，坑槽，纵裂并往往伴有沉陷变形，严 重的车辙病害。早期损坏严重影响沥青路面结构使用 寿命以及降低路面的使用功能，严重时使道路无法通 行，必须马上维修处理。造成极大的经济损失。
5、水损害
沥青路面水损害在我省高等级公路上虽不多见，
但在全国也是沥青路面主要破坏形式之一。其主 要表现是沥青面层的松散、坑槽。其主要危害是 破坏沥青面层结构，降低路面的行车质量，严重 时使车辆无法通行。
水损害的影响因素
水损害产生的主要因素包括：沥青混合料透
水（混合料设计空隙率过大，压实不好）， 沥青与矿料的粘附性差，抗剥落剂选择不合 理，沥青路面裂缝处渗水以及沥青面层施工 时遇雨等等。
4、纵向裂缝
沥青路面的纵向裂缝虽然相对较少，但其危
害较大，是不应发生的病害。纵向裂缝的危 害主要是严重破坏路面结构，使路面渗水， 加速路面结构的破坏。
纵向裂缝影响因素
沥青路面的纵向裂缝往往与下列施工因素有
关： 1、路基帮宽，使新、旧路基产生不均匀沉降， 引起路面纵向开裂。（如：哈大路） 2、路面基层或沥青面层半幅施工，接缝处薄弱， 引起接缝处纵向开裂。 3、路基不均匀冻胀，使路面的应力和应变超过 允许值，引起路面纵向开裂。
沥青混合料配合比设计
哈尔滨工业大学
目 录
一、我省沥青路面存在的主要病害及其影响因素 1、早期损坏及其影响因素， 2、车辙病害及其影响因素， 3、横向裂缝及其影响因素， 4、纵向裂缝及其影响因素， 5、水损害及其影响因素， 6、桥面铺装损坏及其影响因素，
热拌沥青混合料配合比设计 PPT
(1)密级配沥青混合料 得设计级配宜根据公路等级、 气候及交通条件按规范表5、3、2-1选择采用粗型(C 型)或细型(F型)并在下表5、3、2-2范围内确定工程 设计级配范围,通常情况下,工程设计级配范围不宜 超出表5、3、2-2范围得要求。
(2)其她类型得沥青混合料 宜直接以表5、3、2-3~5、 3、2-7作为工程设计级配范围。
(C型)或细型(F型)得混合料。
1、确定工程设计级配范围得原则(续1)
表5、3、2-1 粗型和细型密级配沥青混凝土得关键性筛孔通过率
混合料 类型
公称 最大 粒径
(mm)
用以分类 得关键性
筛孔
(mm)
粗型密级配
名称
关键性 筛孔 通过率(%)
细型密级配
名称
关键性 筛孔 通过率(%)
AC-25 26、5
2、工程设计级配范围
符合工程得气候条件、交通条件、公路等级、 所处层位提出。
工程设计级配范围≤规范规定得级配范围
3、施工质量检验时允许波动得级配范围
经过三阶段配合比设计确定标准配合比和级配 曲线后,按施工质量检验允许得波动值得到施 工质量检验级配范围。
➢确定工程设计级配范围
1、确定工程设计级配范围得原则 (1)首先按表5、3、2-1选择采用粗型
✓ 试件:小梁试件 ✓ 试验条件:温度-10℃,加载速50mm/min ✓ 检测指标:破坏强度、破坏应变、破坏劲度模量 ✓ 破坏应变标准:
44
4、渗水系数检验
✓试件:车辙试件 ✓标准:
45
五、配合比设计报告
报告内容 工程设计级配范围选择说明 材料品种选择与材料质量试验结果 矿料级配 最佳沥青用量 各项体积指标 配合比设计检验结果
表1 热拌沥青混合料种类
(2)其她类型得沥青混合料 宜直接以表5、3、2-3~5、 3、2-7作为工程设计级配范围。
(C型)或细型(F型)得混合料。
1、确定工程设计级配范围得原则(续1)
表5、3、2-1 粗型和细型密级配沥青混凝土得关键性筛孔通过率
混合料 类型
公称 最大 粒径
(mm)
用以分类 得关键性
筛孔
(mm)
粗型密级配
名称
关键性 筛孔 通过率(%)
细型密级配
名称
关键性 筛孔 通过率(%)
AC-25 26、5
2、工程设计级配范围
符合工程得气候条件、交通条件、公路等级、 所处层位提出。
工程设计级配范围≤规范规定得级配范围
3、施工质量检验时允许波动得级配范围
经过三阶段配合比设计确定标准配合比和级配 曲线后,按施工质量检验允许得波动值得到施 工质量检验级配范围。
➢确定工程设计级配范围
1、确定工程设计级配范围得原则 (1)首先按表5、3、2-1选择采用粗型
✓ 试件:小梁试件 ✓ 试验条件:温度-10℃,加载速50mm/min ✓ 检测指标:破坏强度、破坏应变、破坏劲度模量 ✓ 破坏应变标准:
44
4、渗水系数检验
✓试件:车辙试件 ✓标准:
45
五、配合比设计报告
报告内容 工程设计级配范围选择说明 材料品种选择与材料质量试验结果 矿料级配 最佳沥青用量 各项体积指标 配合比设计检验结果
表1 热拌沥青混合料种类
沥青混合料 配合比设计
沥青混合料配合比设计1. 引言1.1 沥青混合料配合比设计的重要性沥青混合料配合比设计在道路建设中起着至关重要的作用。
它直接影响着路面的性能和使用寿命，关系到行车安全和舒适度。
一个合理的配合比设计可以保证沥青混合料具有足够的强度和抗老化性能，能够承受车辆的重压和恶劣的环境条件。
合适的配合比设计还能确保沥青混合料具有良好的抗水性和耐久性，减少路面损坏和维护成本。
沥青混合料配合比设计的重要性还体现在节约资源和保护环境方面。
通过科学的设计，可以最大限度地利用原料，减少材料浪费和成本。
合适的配合比设计还可以减少沥青混合料生产和施工过程中的能源消耗和排放，降低环境污染和碳排放量。
沥青混合料配合比设计不仅仅是一项技术工作，更是一项环保事业和可持续发展的重要组成部分。
只有重视配合比设计的科学性和合理性，才能确保沥青混合料在道路建设中发挥最大的效益，为人们出行提供更加安全和舒适的交通环境。
1.2 历史回顾沥青混合料的配合比设计在道路建设和维护中起着至关重要的作用。
而要了解配合比设计的现状和发展，首先需要对其历史进行一番回顾。
早在古代，人们就开始使用沥青来铺路。
在古代巴比伦，人们就已经开始将沥青和碎石混合以制作路面。
随着时代的发展，对于沥青混合料的配合比设计也逐渐得到了认识和重视。
在19世纪末和20世纪初，随着交通运输的发展，对道路质量的要求也日益提高，沥青混合料的配合比设计开始被系统研究和应用。
20世纪初，配合比设计的理论和方法逐渐成熟，开始得到广泛应用。
随着科学技术的不断发展，配合比设计也在不断完善和优化。
从最初的经验法到如今的理论和实验相结合的设计方法，配合比设计已经取得了巨大的进步。
沥青混合料的配合比设计经历了一个漫长而又丰富的发展历程，每一次进步都离不开前人的探索和努力。
历史的回顾不仅可以让我们了解配合比设计的演变过程，也能够为我们今后的研究和实践提供宝贵的经验和启示。
2. 正文2.1 沥青混合料配合比设计的基本原则沥青混合料的配合比设计是指在道路施工中确定沥青混合料中各种原材料比例的过程，是保证沥青混合料性能稳定的关键步骤。
沥青混合料的配合比设计
沥青混合料的配合比设计沥青混合料的配合比设计，这个听上去挺专业的，实际上跟我们的日常生活也有不少关联。
大家想想，我们走在马路上，汽车飞驰而过，那些平坦、光滑的路面可不是天上掉下来的，都是靠沥青混合料辛辛苦苦铺成的。
哎，说到沥青，它可真是个奇妙的家伙，既有弹性又能抗压，这样的特点让它在路面上大显身手。
设计一个好的沥青混合料配合比，就像做一道美味的菜，得考虑原材料的比例、品质，这样才能做到既好看又好吃。
配合比设计得从原材料入手。
这里面包括沥青、骨料、矿粉，咱们可以想象成做饺子馅儿，饺子皮是沥青，里面的馅儿就是那些骨料和矿粉。
想要馅儿好，得先挑选新鲜的材料，骨料得大小合适，太大了包不住，太小了又没口感。
矿粉呢，起到的作用是填补空隙，让沥青更好地粘合在一起。
选好材料，接下来就是比例了，这可是个技术活儿，得经过反复试验才能找到那个“最佳”组合。
要不然，光有好材料，比例不对，照样没法用，跟过期的酸奶没什么区别，谁喝谁遭罪。
在这过程中，咱们可得时刻保持警惕，关注环境因素，像温度和湿度这种变化，都会对沥青混合料的性能产生影响。
就好比人穿衣服，夏天穿单衣，冬天穿厚外套，都是为了适应不同的气候。
沥青也是一样，太热了可能会流动，太冷了又会变得坚硬。
科学家们可是绞尽脑汁，反复测试，最终才能找出适合的温度范围，才能让混合料在各种天气下都能表现出色。
试想一下，如果一条马路在烈日下融化，那可真是让人哭笑不得的事情。
设计好的配合比还得经过严格的实验，像是进行强度、稳定性、耐久性等各方面的测试，确保它的安全性和实用性。
这就像是在为一场比赛做准备，运动员们得经过无数次训练，才能在比赛当天取得好成绩。
混合料也一样，经过反复试验，最终才能有个让人信服的结果。
要是哪个环节出错，那可真是大事儿，可能一条新铺的马路就得重新返工，浪费的可是钱呀。
随着科技的发展，咱们的配合比设计也在不断进步。
现在的技术手段让我们能更精确地控制材料的比例，甚至通过计算机模拟来预判混合料的性能。
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
公路施工技术-第五章沥青路面施工(课件)
2020/5/28
7
❖ 悬浮—密实结构，连续型密级配矿质混合料与沥 青组成混合料时，前级集料间必须留出比次级集料
粒径稍大的空隙，由次级集料填充。
沥青混合料可以获得很大的密实度，但各级集料被次 级集料所分隔，各级集料均悬浮于次级集料及沥青胶 浆之间，不能直接靠拢形成骨架。
具有较高的粘聚力c，内摩擦角φ较低，高温稳定性较 差。
（重）、气候条件（热）、施工方法、沥青
面层类型、材料来源等各种情况选择沥青，
这样才能使拌制的沥青混合料具有较高的力
2020/5/28
18
❖二、粗集料
❖ 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，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 ❖沥青混合料的矿质材料包括粗集料、细集料和 矿粉，这几种材料除了混合后能达到要求的级配 外，对于它们本身还有不同的技术要求。 2020❖/5/28 沥青混合料的粗集料要求洁净、干燥、无风 19
青碎石及沥青碎石混合料和沥青混凝土在内的
四种类型。
❖ 1 按强度构成原则分类
❖
按沥青路面强度构成原则，可将其分为
两大类。
➢ 密实类沥青路面 ➢ 嵌挤类沥青路面
❖ (1) 密实类沥青路面
❖
常用的主要结构类型有沥青混凝土、
2020/5/28沥青碎石混合料等。这类沥青路面使用的矿料 5
❖ 密实类沥青路面有两种不同的结构组成:
❖ 沥青与矿料接触面的破坏（图3-3）出现的可 2020/5/28能性最大，特别是在多雨地区，雨水长期侵入 14
❖ 沥青与矿料的相互作用 ❖ 液体的沥青与固体的矿料相接触时，可能产生裹
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拌和温度、击实温度
5.测定体积指标、马歇尔稳定度、流值，调整最佳 油石比OAC；
6.分析比较，确定1组级配及最佳OAC；
7.进行配合比检验：
抗高温性--车辙试验（T 0719）
抗低温性--弯曲试验（T 0715）
水稳定性—浸水马歇尔（T 0709）
冻融劈裂试验（T 0729）
渗水检验—渗水试验（T 073）
石比作为 OAC1
3
OAC2=( OACmin + OACmax )/2
3．在工程设计级配范围内调整1~3不同的矿料级配 ；
使包括0.075mm、2.36mm、4.75mm筛孔在内的较多 筛孔的通过率分别位于设计级配范围的上方、中值 及下方。 混合料中天然砂的用量通常不宜超过集 料总量的20%。
7
马歇尔配合比设计步骤
4.初选5组油石比，对1~3不同的级配分别进行马歇 尔试验；
se
b
JTJ 032-94
水中重法 表干法或蜡封法
说明
真空法或计算法均可
t
100 a 1 2 n
a
JTJ 032-94 没
1 2
n a 有提到“有效
密度”的概念
矿料的合成 毛体积相对
密度
集料的有效 相对密度
sb
1
100 2 n
1 2
n
se
100 1虑施工性能，使沥青混合料 容易摊铺和压实，避免造成严重的离析。
5
密级配沥青混凝土混合料矿料级配范围
马歇尔配合比设计步骤
1. 确定混合料类型，结合规范级配，调整工程设计 级配范围；
2. 原材料的选择，试验；
当单一规格集料的质量指标达不到技术要求时，按 照集料配合比计算的质量指标符合要求时，工程上 允许使用。对受热易变质的集料，宜采用经拌和楼 烘干后的集料进行检验。
3
密级配沥青混合料马歇尔配合比设计
4
调整工程设计级配范围的原则
⑴ 首先规范确定采用粗型（C型)或细型(F型)的混合料。对夏季温 度高、高温持续时间长，重载交通多的路段，宜选用粗型密级 配沥青混合料，并取较高的设计空隙率。对冬季温度低、且低 温持续时间长的地区，或者重载交通较少的路段，宜选用细型 密级配沥青混合料，并取较低的设计空隙
理
合格
不合格
完成配合比设计，提交材料品种、配比、矿料级配、最佳沥青用 量
我国新旧规范对密级配沥青混合料马歇尔配合比设计体积指标计算
上的差异
指标
试件相对密
度 混合料理论 最大相对密
度
理论最大相 对密度采用
计算法
JTG F40-2004
表干法或蜡封法
普通沥青：真空法 改性沥青：计算法
ti
100 si bi
沥青混合料配合比设计 及施工质量检测
道桥工程系
1
沥青混合料配合比设计三个阶段
目标配合比设计阶段
（优选材料、矿料级配、最佳OAC，供拌和机确定冷料仓的 供货比例、进料速度及试拌使用）
生产配合比设计阶段
（确定各热料仓的配合比，供拌和机控制室使用）
生产配合比检验阶段
（通过试拌试铺，确定施工温度；机械组合；施工工艺；虚 铺系数；生产用标准配合比和最佳油石比；建立钻芯法与核 子仪的检测密度的相关性。）
t
b
sb
1
100 2 n
1 2
n
JTJ 032-94 没有提到 “有效密度”的概念
s e C sa 1 C sb
完全相同 完全不同
空隙率 VMA
VV
1
f t
100
VMA
1
f sb
s 100
VV
1
f t
100
VMA
1
f sb
s 100
计算法理论最 大相对密度意
确定级配允许波动范围
2
JTG F40-2004 矿料级配范围的三层含义
•第一 是规范规定的级配范围 是最基本的要求。必须兼顾全国各种不同情况，
由于它适用于全国，适用于不同等级、不同气候 条件、不同交通条件、不同层次的各自情况，所 以这个范围必然只能规定的很宽。这样给设计单 位和建设单位有充分选择级配的自由。 •第二 工程设计矿料级配范围 针对具体工程，气候条件、交通条件，公路等级， 已建公路的成功经验调整。 •第三 施工单位施工质量检验时允许的级配波动范 围。
度、稳定度、流值、空隙率、饱 标（密度、稳定度、流值、
和度、矿料间隙率）为纵坐标绘 空隙率、饱和度）为纵坐标
制曲线
绘制曲线
2
OAC1=（a1 + a2 + a3 + a4）/4
OAC1=（a1 + a2 + a3）/3
不完全
或 OAC1=（a1 + a2 + a3）/3
相同
空隙率中值 a3 或 4%对应的油
⑵ 为确保高温抗车辙能力，同时兼顾低温抗裂性能的需要。配合 比设计时宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量，减少细 粉的用量，使中等粒径集料较多，形成平坦的S型级配曲线。
⑶ 确定工程设计级配范围时应考虑不同层位的功能需要，经组合 设计的沥青路面应能满足耐久、稳定、密水、抗滑等要求
⑷ 根据公路等级和施工设备的控制水平，确定的工程设计级配范 围应比规范级配范围窄，其中4.75mm和2.36mm通过率的上 下限差值宜小于12%。
件 普通沥青
测定试件毛体积相对密度
确定理论最大相对密度
或
用真空法 改性沥青
用计算法
计 算 V V、 V M A 、 V FA 等 体 积 指 标
进行马歇尔试验，与马歇尔设计标准比
较
合格
不合格
技术经济分析确定 1组设计级配及最佳沥青用 量
按规定进行车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、
低温弯曲试验、矿渣膨胀试验等，检验配合比设计是否合
8
马 歇 尔 配 合 比 设 计 流 程 图
沥青混合料的类型
规范规定的矿料级配范围
确定工程设计级配范围
其他材料，外掺剂等
材料选择、取样 材料试验
粗集料、细集料、矿粉 沥青或改性沥青结合料
确定试验温度
在工程设计级配范围内设计供 优 选 用 的 1～ 3 组 不 同 的 矿 料
级配
对设计的设计级配，初选 5组沥青用量，拌和混合料，分别制作马歇尔试
义不同 JTJ 032-94 试 件密度可采用
视密度
公式完全相同 但 JTJ 032-94 试件密度、矿 料密度都可采
用视密度
最佳油石比OAC的确定
JTG F40-2004
JTJ 032-94
说明
1
以油石比或沥青用量为横坐标， 以油石比或沥青用量为横坐 不完全
以马歇尔试验的各项指标（密 标，以马歇尔试验的各项指 相同