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习题二：1、广东省某高速公路沥青路面为三层式结构，中面层结构为AC-20C，设计要求为：设计空隙率VV（%）为3～6、稳定度（kN）为：不小于8，流值（mm）为：1.5—4，矿料间隙率VMA（%）为：不小于13.5，饱和度VFA（%）为：65—75。
所用材料如下：AH-70普通沥青，相对密度为1.033，所用矿料筛分结果及AC-20C级配范围见表1，矿料密度见表2。
马歇尔体积参数见表3，试根据《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）马歇尔设计方法进行AC-20C级配设计并确定最佳油石比。
表2 矿料密度1、沥青混合料矿料级配的确定在组成沥青混合料的原材料选定后，沥青混合料的技术性质在很大程度上取决于集料间的级配组成，沥青混合料由于集料的级配不同，可以形成不同的组成结构。
根据对代表性集料筛分结果,拟定矿料的配合比为1#：2#：3#：矿粉=43：26：30.5：0.5。
根据代表性集料筛分结果，合成级配如表3.表3 AC-20C级配各档料比例及合成级配图1 AC-20C级配曲线图2、确定最佳沥青用量双永高速公路沥青下面层AC-20C级配沥青混合料，采用马歇尔试验确定沥青混合料的最佳油石比。
每组沥青混合料按照《公路工程沥青与沥青混合料试验规程》(JTJ 052－2000)的要求，估计最佳油石比为中值，以0.5%间隔变化油石比，配置5种不同的油石比成型试件，分别在规定的试验温度及试验时间内用马歇尔仪测定稳定度和流值，同时计算空隙率、饱和度及矿料间隙率，然后按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)规定的方法确定最佳油石比。
2.1、最大理论相对密度的计算。
根据已确定的各档矿料比例、表观相对密度、毛体积相对密度、沥青相对密度γb（25℃/25℃），等，根据公式：(1) ωx=（1/γsb-1/γsa）*100=（1/2.887-1/2.938）*100=0.60(2) C=0.033ωx2-0.2936ωx+0.9339=0.77(3) γse=C*γsa+(1-C)*γsb =2.926(4) γti =(100+Pai)/(100/γse+Pai/γb)计算可得不同油石比对应的最大理论相对密度如下表：表4最大理论相对密度2.2、马歇尔击实根据已确定的合成级配配制合成矿料，并按规程JTJ052-2000试验方法拌制混合料进行马歇尔击实，用马歇尔试验确定最佳油石比，分别以油石比3.09%，4.62%，4.16%，4.70%，5.25%成型马歇尔试件(双面各击实75次)，击实后的试件冷却至室温脱模，测定其各项物理力学指标，其结果表6：表5沥青混合料试验指标2.3、绘制VMA、VFA、密度、马歇尔稳定度、流值与油石比关系如图：图2 密度与油用量关系图3 稳定度与油石比关系图图4 空隙率与油石比关系图5 流值与油石比关系图图6 矿料间隙率与油石比关系图图7 饱和度与油石比关系图稳定度 空隙率 流值 饱和度 矿料间隙率 共同范围2.6根据试验结果，因密度无最大峰值，故OAC1取目标空隙率5.0%时所对应的油用量为3.75%。
沥青混合料空隙率的选定及最佳油石比快速确定法的应用摘要：该文论述了沥青混合料设计空隙率为何要选定为4%，并对我国沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)中有关设计空隙率VV和最小矿料间隙率VMA规定进行了讨论，最后对《华东公路》“HMA和SMA最佳油石比快速确定法”进行工程实例论证。
关键词:空隙率、矿料间隙率、最佳油石比快速确定。
1 设计空隙率VV空隙率VV决定于沥青混合料的最大理论相对密度rt和沥青混合料试件的毛体积相对密度rf，即VV=(1-rf/rt)*100%最大理论相对密度应用抽真空法测定，而试件的毛体积相对密度应用表干法测定，才能得出正确的结果。
那么在沥青混凝土路面设计中应采用多大的空隙率作为设计空隙率呢？一直到1994年，美国沥青路面协会(NAPA)的马歇尔设计标准，在不同交通量采用不同击实次数基础上，设计空隙率VV都是统一规定为3-5%，并以4%为基准。
他们推荐的选择最佳沥青含量最通用的方法是：首先根据VV=4%确定沥青含量，然后按此沥青含量比较稳定度、流值、饱和度、如所有数据都在标准范围内，则以VV=4%时的沥青含量即为最佳沥青含量。
如某些数据在标准范围以外，则混合料须重新设计。
另一种方法是AI提出的，即以最大稳定度、最大密度、与空隙率为4%的沥青含量平均值作为最佳含量。
当某些混合料的密度与稳定度不出现最大值时，也只有设计空隙率为4%作为确定最佳沥青含量的标准了。
可见马歇尔设计法确定最佳沥青含量，本来不像我国规范这么复杂。
鉴于空隙率VV每相差1%，沥青含量约相差0.4%，那么VV=3-5%范围值，沥青含量约有0.8%变化，因此以VV的范围值定沥青含量还谈不上最佳。
既然马歇尔设计法本来就是以VV=4%为基准，所以Superpave设计法就明确规定设计空隙率为4%，而不用范围值。
设计空隙率VV=4%，也不是Superpave法的首创，这实际是前人大量实践的共识。
它是依据以下各点得到的。
a c沥青路面混合料油石比As a person, we must have independent thoughts and personality.
沥青路面混合料油石比、矿料级配试验报告
编号 2011检KLJP
试验编号 001
工程名称 南通兴东机场扩建工程 （加铺） 施工单位
中国航空港建设第八工程总队
试验单位 南通市交通工程试验检测中心有限公司 试验规程 JTJ052-2000
取样地点 拌合站 工程用途 底面层
试样名称 AC-20改性沥青
最佳油石比（％）
检测日期
试验方法 编号沥青混合燃烧后矿油石比（％） 附注
燃烧法 1 试样矿料质量：
筛孔尺寸(mm) 分计筛余质量（g ）
通过质量
百分率(%)
设计级配范围
(%) 筛余
分计 累计 0 0
100
100 19
95～100 16 17 83
75～90
62～80
52～72
38～58 14 28～46 负责人： 审核： 试验：
20～34
15～27 监理单位意见：
监理验收签字：
年 月 日
10～20
6～14
4～8
＜
100 0。
ATB-25沥青混合料生产配合比及配合比验证报告1 概述1.1 概述生产配合比设计过程：先将二次筛分后进入热料仓的材料取出筛分，确定各热料仓的材料比例，同时反复调整冷料仓进料比例，以达到供料均衡，设定3.1%、3.4%、3.7%、4.0%、4.3%五个沥青用量进行马歇尔试验，检验各项指标是否满足规范要求，不满足要求应重新调整热料仓比例，进行级配设计。
同时按生产配合比拌制的混合料是否满足设计要求和ATB-25的体积性质及空隙率的要求，如果不符合，应调整级配和油石比使其符合设计要求和ATB-25标准。
最后按生产配合比拌和混合料，采用马歇尔试验方法进行试验验证，来验证生产配和比的各项性能指标。
1.2 设计依据本合同段沥青混合料配合比设计采用现行规范规定的马歇尔法进行设计，设计采用的有关技术规程和依据有：（1）《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)（2）《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)（3）《公路工程沥青与沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)（4）《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005)（5）《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）（6）《公路路基路面现场测试规程》（JTG E60-2008）1.3 原材料来源本项目ATB-25沥青混合料目标配合比设计试验所采用的集料为凉水石场生产的玄武岩，集料粒径规格分别为 19.0-26.5mm、9.5-19.0mm、4.75-9.5mm、2.36-4.75mm和S16(0-2.36mm)；矿粉为磐石石粉厂生产；消石灰产地图们；沥青采用延边路兴沥青储运站提供的盘锦产70号道路石油沥青。
2 原材料试验2.1 沥青沥青试验按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ 052-2000的要求和方法进行，沥青性能指标试验结果和设计要求见表2-1所列。
70号沥青试验结果表2-1试验结果表明：盘锦产70号道路石油沥青各项检测指标均符合本项目技术要求。
设计说明1、本次试验严格按照交通部颁发的《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）、《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）及《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）等进行。
2、AC-16沥青混合料生产配合比设计试验中所采用的原材料如下：沥青：江苏宝利A-70#沥青。
骨料：三才合成碎石厂碎石。
填料：石灰石矿粉和普通硅酸盐水泥。
3、在进行生产配合比设计时，所有集料均为水洗筛分。
4、在沥青混合料试件的成型过程中，沥青混合料拌和温度为160-165℃、成型温度为150-155℃。
5、沥青混合料最大相对密度采用真空实测法，沥青混合料马歇尔试件毛体积密度采用表干法测定。
6、在沥青混合料马歇尔试件成型过程中沥青混合料采用双面击实75次成型试件。
7、试验结果：经过室内沥青混合料生产配合比设计及相关验证试验，确定AC-16沥青混合料的生产配合比设计的最佳油石比为％。
其各种指标见有关设计图表。
公路工程试验检测有限公司二O一一年三月十日一．原材料试验各种热料仓矿料密度试验结果二、 AC-16沥青混合料技术要求热料筛分试验及矿料组成级配：各种矿料筛分试验及矿料组成级配三、AC-16沥青混合料生产配比试验2、根据上表数据，AC-16沥青混合料沥青用量确定图如下`从上表及图中结果求取最佳OAC：1、从图中选取毛体积密度峰值，稳定度峰值，目标空隙率中值及饱和度中值所对应的油石比a1,a2,a3及a4，取其平均值即OAC1=(a1+a2+a3+a4)/4；2、再取其共同范围即OAC2= ( OACmin+ OACmax)3、然后得到最佳油石比OAC=（OAC1+ OAC2）/2由上图可知，OAC1=+++/4=OAC2=+/2=OAC=(OAC1+OAC2)=(4. 9+/2=沥青混合料最佳油石比OAC=%,其各项技术指标如下表：(2) AC-16沥青混合料浸水马歇尔试验结果经过马歇尔试验方法确定AC-16沥青混合料生产配合比的最佳油石比为%，残留稳定度%，冻融劈裂TSR=，动稳定度1657次/mm各项技术指标均满足规范要求。
AC-10F 沥青混合料配合比设计一、设计依据：1、JTJ052-2000 《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》2、JTJ F40-2004 《沥青路面施工技术规范》3、JTJ F42-2005《公路工程集料试验规程》4、JTGF80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》5、招标文件及设计图纸二、矿质混合料配合比设计1、经试验各原材料均符合规范要求。
2、对各种原材料取样试验，根据规范要求及矿料筛分结果，经调整确定各种矿料比例为：5-10mm碎石：3-5mm碎石：0-3mm石屑：砂：矿粉=24%：31%：27%：15%：3%3、经计算，沥青混合料(AC-10F)矿质混合料级配范围如下表：(AC-10F) 沥青混合料马歇尔试验技术标准沥青混合料马歇尔试验结果汇总表取4.6％、5.1％、5.6％、6.1％、6.6％五个不同油石比分别制件并进行马歇尔试验，试验结果如下：三、确定沥青混合料的最佳油石比：1、制备试件：按确定的矿质混合料配合比计算各材料用量，根据估计的油石比5.6为中值，采用0.5％间隔变化与前计算的矿料混合料配合比制备5组试件。
2、马歇尔试验：（1）测定物理指标：按上述方法成型的试件，经24小时后测定其毛体积、空隙率、矿质间空隙率、沥青饱和度等物理指标。
（2）力学指标测定：测定物理指标后的试件，在60℃温度下测定其马歇尔稳定度和流值。
（3）马歇尔试验结果分析：根据马歇尔试验结果汇总表，绘制油石比与密度、空隙率、矿质间空隙率、饱和度、稳定度、流值的关系图。
（4）确定油石比初始值（OAC1）:从关系图中得知，相应于密度最大值的油石比为a1=5.65％,相应于稳定度最大值的油石比为a2=5.4％相应于规定空隙率范围中值的油石比为a3=5.25％，相应于沥青饱和度范围中值的油石比为a4=6.05％，取其四者的平均值作为OAC1：OAC1=（a1 +a2+ a3+ a4）/4= 5.59％（5）确定油石比初始值（OAC2），从关系图表中得知，各项指标均符合沥青混合料技术规范的油石比范围：OACmin= 5.35％； OACmax=6.0％OAC2=( OAC min +OAC max)/2=5.68 ％(6)综合确定最佳油石比（OAC）OAC=( OAC1+ OAC2)/2=5.6 ％四、水稳定性检验采用油石比5.6％制备试件，在浸水48h后测定马歇尔稳定度，试验结果如下：沥青水稳定性试验结果根据上述实验结果可知：5.6％油石比浸水马歇尔稳定度不小于85％，符合沥青砼稳定性要求。
SMA-13沥青混合料目标配合比设计严谨求实科学管理精益求精质量至上编号: 试验报告样品名称：SMA-13沥青混合料目标配合比设计检验类别：委托试验委托单位:试验单位:批准日期：XX省交通建设质量监督试验检测中心试验报告主检: 审核： 审批：XX 省交通建设质量监督试验检测中心试验 报 告主检: 审核：审批：设计说明1．沥青混合料的级配采用SMA-13型级配。
根据委托要求，工程级配范围采用《公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）》中的SMA-13级配范围。
2．SMA-13沥青混合料的原材料均为委托单位来样，其组成为：（1）粗集料：清镇市万隆达矿产开发有限公司生产的玄武岩碎石。
（2）细集料：清镇市万隆达矿产开发有限公司生产的石灰石机制砂。
（3）沥青：厦门华特生产的SBS改性沥青。
（4）矿粉：茫顶石场生产的石灰石矿粉。
（5）水泥：贵定海螺盘江水泥有限公司生产的32.5级普通硅酸盐水泥。
（6）纤维：武汉优尼克工程纤维有限公司生产的絮状木质素纤维，用量为混合料质量的3‰。
3．按规范要求，混合料理论最大相对密度采用理论计算法。
4．混合料拌和时沥青的加热温度为180℃，集料的加热温度为190℃，试件的击实成型温度为170℃。
5．原材料和混合料的技术要求采用《公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）》之规定。
6．配合比设计试验及计算参数均以“JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中附录C SMA混合料配合比设计方法”中的程序及公式计算。
7．试验结果：经室内配合比设计试验与相关验证，确定SBS改性沥青SMA-13混合料目标配合比设计的最佳油石比为6.0％，在进行生产配合比设计与试验时，其合成级配应尽可能与目标配合比级配曲线接近。
目标配合比的各级集料比例见有关设计图表。
XX省交通建设质量监督试验检测中心2010年7月15日一．原材料试验矿料筛分曲线图如下：二． SMA-13沥青混合料技术要求1．设计矿料级配的确定（1）根据JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求，在工程设计级配范围内，调整各种矿料比例设计3组不同粗细的初试级配，3组级配的粗集料骨架分界筛孔的通过率处于级配范围的中值、中值±3%附近，矿粉数量均为10%左右。
