1、(熱拌)瀝青混合料的配合比設計和基本性能設計目標 配制出滿足基本性能要求的瀝青混合料。關鍵問題 1、確定混合料性能要求 2、各種原材料的選取 粗細骨料選擇和品質要求，瀝青種類 3、各種原材料用量的確定。設計思路1、確定設計混合料的類型。 依據道路等級、路面類型、結構層位表3-132、確定混合料的技術性能指標。 力學指標：擊實次數、MS、FL、DS 耐久性指標：VV、VFA、VMA、MS0、TSR 表3-16、17、18、19、203、原材料選取 瀝青標號、骨料品質 表2-6、3-6、7、8、9、10、11、124、骨料級配確定和設計 確定選取骨料的組配，滿足級配要求。 表3-14 粗骨料、細骨

2、料、礦粉比例 5、瀝青混合料設計 確定最佳瀝青用量，滿足技術指標要求。 礦料設計、最佳瀝青用量確定（一）礦質混合料的配比設計問題的提出 1、骨料粒級如何配合，堆積空隙率最小？ 最大堆積密度理論 2、不同骨料如何搭配，才能獲得最大堆積密度？ 礦料配合比設計方法1、礦質混合料級配理論（最大密度曲線理論） W.B.富勒（Fuller）研究發現：礦質混合料過篩百分率與粒徑的關系曲線越接近拋物線，混合料的密實度越大，空隙率越小。 P2=kd 當篩孔尺寸d等于集料的最大粒徑D時，該顆粒的通過百分率P為100 p=100（d/D） 實際應用 ：p=100（d/D）n ，n冪級配通式 n通常在之間 ，時為最大

3、密度曲線 P-d級配曲線P-logd級配曲線已知礦料最大粒徑，理論上可以推算最佳級配范圍2、礦質混合料的組成設計 合理組配不同集料，使混合料級配處于要求的范圍之內，并盡可能逼近理想的最大密度曲線 數解法和圖解法 已知條件： （1）各種集料的篩分析試驗結果； （2）設計要求：技術規范規定或理論計算得到的礦質混合料級配范圍 迫近表3-14的級配中值數解法基本原理： （1）設有A、B、C三種集料，欲配制級配為M的礦質混合料，A、B、C在混合料中百分比分別為X、Y、Z，則： X + Y + Z = 100 （2）設集料A、B、C中某粒徑i顆粒含量分別為aA(i)、aB(i)、aC(i)，混合料M相應顆

4、粒含量為aM(i)，則： XaA(i) + YaB(i)+ ZaC(i)= aM(i) （3）假定混合料中某粒徑顆粒僅由一相應的優勢集料提供，其他集料不含此種顆粒，則優勢集料用量可直接求出。 計算AC-13I型瀝青混凝土的礦料配合比。 已知： 碎石、石屑和礦粉三種礦質集料，篩分析試驗結果見表1。 瀝青混凝土礦料的級配要求 計算： （1）確定碎石、石屑、礦粉在礦質混合料中所占的比例。 （2）校核礦質混合料合成級配計算結果是否符合規范要求級配范圍。 例題1 （1）礦質混合料級配范圍中值換算為分計篩余中值 （2）確定優勢骨料，計算相應含量 優勢骨料1：碎石優勢粒徑為， 則混合料中碎石含量： 優勢骨料

5、2：礦粉優勢粒徑為 則混合料中礦粉含量： Z= aM( （3）計算石屑在礦質混合料中的含量Y Y= 1 - X Z = 50.9% （4）校核、計算、調整。 如何校核？原則是什么？ 圖解法基本原理 （1） n冪公式p=100（d/D）n 中， p與（d/D）n為直線關系（2） 假設礦料為單一粒徑骨料組成，則其級配曲線為直線（3）各粒徑骨料用量可通過首尾相連，與級配中值線的交點確定（4）非單一粒徑各骨料用量按下述方法確定 A、級配曲線相離，作相離點的垂直平分線。 B、級配曲線相接，連接相接點。 C、級配曲線相重疊，作垂線使之在兩條級配曲線上截得的線段長度相等。 通過所作垂線與級配中值直線的交點，

6、作水平線，在縱坐標上截得的距離為相應骨料的用量。例題2、試用圖解法設計某高速公路用細粒式瀝青礦質混合料的配合比。已知： （1）有碎石、石屑、砂和礦粉四種礦料，各集料通過百分率列于表中。 （2）設計級配范圍按瀝青路面施工及驗收規范瀝青混凝土混合料細粒式AC13-I要求的級配范圍和中值列于表中。 步驟1：繪制圖解法用圖，縱坐標取10cm表示通過量，橫坐標取15cm表示篩孔尺寸。作級配曲線中值，并確定篩孔坐標。步驟2：將碎石、石屑、砂和礦粉的級配曲線繪制于圖中步驟3：確定各集料所占比例。 步驟4、根據圖解法求得的各集料用量百分率，列表進行校核計算如表 步驟5、和通過量偏低，通過量偏高。配合比調整，碎

7、石X=31%，石屑Y=26%，砂Z=37%，礦粉W=6% 步驟6、將調整后合成級配繪制于規范要求級配曲線中 (二)、瀝青混合料的配比設計1、熱拌瀝青混合料配比設計步驟A、礦質混合料的配比設計 1）根據道路等級、路面結構和層次，選取瀝青混合料類型 2）確定合成礦料要求的級配范圍。 3）礦質混合料配合比設計。 、和篩孔通過量盡量接近設計級配范圍中值。 對交通量大的道路，級配應接近下限； 小交通量的道路應偏上限。 B、確定最佳瀝青用量 瀝青用量表示：油石比： ：各種礦料配合比（礦料總和為 ）（%） ：油石比（瀝青與礦料的質量比）（%） 瀝青百分含量%： ：各礦料配合比（礦料和瀝青總和為 ） ：瀝青含

8、量（瀝青占瀝青混合料總質量百分率）（%） 1）測試試樣制備： （1）按礦質混合料配比確定各種集料用量 （2）選取間隔為0.5%的五個瀝青摻量 2）測定物理指標 （1）表觀密度s （2）計算理論最大密度（3）計算空隙率（VV）：（4）計算瀝青體積百分率（VA）：（5）計算礦料間隙率（VMA）：（6）計算瀝青飽和度（VFA）： （7）測定力學指標 A：馬歇爾穩定度MS B：流值FL C：計算馬歇爾模數T 3）馬歇爾試驗結果分析 （1）繪制瀝青用量與物理力學指標關系圖。 （2）根據穩定度、密度、空隙率、瀝青飽和度確定最佳瀝青用量初始值1（OAC1） OAC1=（a1+a2+a3+a4）/4 a4（3

9、）根據符合各技術指標要求的瀝青用量范圍(不含VMA)確定瀝青最佳用量初始值2（OAC2） OAC2=（OACmax+OACmin）/2 （4）根據OAC1和OAC2確定瀝青最佳用量OAC OAC=（OAC1+OAC2）/2 檢驗OAC滿足VMA要求，且偏最小值 預計車轍較大 ：OAC在OAC2和OACmin之間選取，但不小于OAC2的0.5% 寒區道路及一般道路 ：OAC可在OAC2和OACmax之間選取，但不大于OAC2的0.3% 4）水穩性試驗 以最佳瀝青用量OAC進行浸水馬歇爾試驗或凍融劈裂試驗 若OAC與OAC1、OAC2相差較大，用OAC和OAC1或OAC2進行殘留穩定度試驗 要求：

10、表3-205）抗車轍試驗 以最佳瀝青用量OAC進行動穩定度車轍試驗 。 若OAC與OAC1、OAC2相差較大，用OAC和OAC1或OAC2進行試驗 要求：表3-18 6）低溫抗裂性檢驗 以最佳瀝青用量OAC進行低溫抗裂性檢驗。 若OAC與OAC1、OAC2相差較大，用OAC和OAC1或OAC2進行試驗例 、某高速公路瀝青路面上面層瀝青混合料的配合比設計。原始資料1、道路等級：高速公路2、路面類型；瀝青混凝土3、結構層位：三層式瀝青混凝土的上面層4、氣候條件：7月平均最高氣溫32、年極端最低氣溫-6.5 ，年降雨量1500mm5、材料性能 （1）瀝青材料： （2）礦質材料：碎石、石屑 ：石灰石軋

11、制碎石，飽水抗壓強度120Mpa，洛杉磯磨耗率12%，粘附性5級，視密度3。礦粉：石灰石磨細石粉，粒度范圍符合技術要求，無團粒結塊，視密度3。 設計要求 1、根據道路等級、路面類型和結構層位確定瀝青混凝土的礦質混合料的級配范圍。根據現有的各種礦質材料篩析結果，用圖解法確定各種礦質材料的配合比。2、根據選定的礦質混合料類型相應的瀝青用量范圍，進行馬歇爾試驗，確定最佳瀝青用量。3、根據高速公路用瀝青混合料要求，對設計的礦質混合料的級配進行調整，瀝青用量按水穩性檢驗和抗車轍能力校核。 設計步驟1、礦質混合料的配合比設計 1）確定瀝青混合料的類型 根據原始資料，選用AC-13型瀝青混凝土混合料。 2）

12、確定礦質混合料的級配范圍 依據附表確定AC-13型瀝青混凝土的礦質混合料級配范圍 3）礦質混合料的配比設計及校核 2、瀝青最佳用量的確定 1）試件成型 采用AH-70瀝青。依據附表 AC-13型瀝青混凝土的瀝青用量范圍為5.0%7.0%，采用0.5%的間隔，以計算得到的礦料配比制備5組試件，按要求擊實75次成型。 2）馬歇爾穩定度試驗 （1）物理指標測定 成型后試件，24h后測定其視密度、空隙率、礦料間隙率、瀝青飽和度等物理指標。 （2）力學性能測定 測定物理指標后的試件，在60下測定馬歇爾穩定度、流值，計算馬歇爾模數。試驗結果列于表 （3）馬歇爾試驗結果分析 1、繪制瀝青用量與物理-力學指標關系圖 2、確定瀝青用量初始值1（OAC1） OAC1=（6.20%+6.30%+5.60%+5.90%）/4=6.0% 3、確定瀝青用量初始值2（OAC2） OACmax= 6.45% OACmin=5.30% OAC2=（6.45%+5.30%