瀝青混合料配合比設計長安大學：孫忠義一、混合料分類1．按礦料級配組成及空隙率大小分為：密級配、半開級配、開級配混合料。1）密級配瀝青混合料設計空隙率2～6%，按最大粒徑、級配又分為：密實型瀝青混凝土混合料（以AC表示）、密實型瀝青穩定碎石混合料（以ATB表示）密實型瀝青馬蹄脂碎石（以SMA表示）。按關鍵性篩孔通過率的不同又可分為細型、粗型密級配瀝青混合料。粗集料嵌擠作用較好的也稱嵌擠密級配瀝青混合料2）半開級配瀝青碎石混合料由適當比例的粗集料、細集料及少量填料(或不加填料)與瀝青結合料拌和而成，剩余空隙率在6%～12%（以AM表示）。3）開級配瀝青混合料礦料級配采用間斷級配，主要由粗集料嵌擠組成，細集料及填料較少，設計空隙率大于18%的瀝青混合料。2．按礦料級配種類分為：連續級配、間斷級配和瀝青碎石混合料。1）連續級配混合料按級配原則，從大到小各粒級都有，并按比例相互搭配組成。包括密級配瀝青混凝土、密級配瀝青石。2）間斷級配混合料連續級配的級配組成中缺少1個或幾個粒級（或用量很少）的混合料。包括瀝青馬蹄脂碎石（SMA）、排水式瀝青磨耗層（OGFC）和排水式瀝青碎石基層（ATPB）。3）瀝青碎石混合料3．按公稱最大粒徑分為：特粗式（公稱最大粒徑等于或大于31.5mm）粗粒式（公稱最大粒徑為26.5mm）中粒式（公稱最大粒徑為16mm或19mm）細粒式（公稱最大粒徑為9.5mm或13.2mm）砂粒式（公稱最大粒徑小于9.5mm）4．按制造工藝分為：熱拌瀝青混合料、冷拌瀝青混合料、再生瀝青混合料等。二、路面使用性能氣候區瀝青混合料配合比設計中，無論是選擇原材料，還是套用混合料技術標準，都必須已知道路所在地區的氣候區和雨量氣候區。瀝青路面使用性能氣候分區由三級區劃組成。1、一級區劃為高溫分區，以近30年內的最熱月平均最高氣溫的平均值為最熱月平均最高氣溫分為夏炎熱區、夏熱區和夏涼區3個區。

高溫分區指標（一級區劃）:

高溫分區氣候區名稱最熱月平均最高氣溫（℃）

1夏炎熱區＞302夏熱區20～303夏涼區）＜202、二級區劃為低溫分區，以近30年內的極端最低氣溫的最小值分為冬嚴寒區、冬寒區、冬冷區和冬溫區4個區。低溫分區指標（二級區劃）低溫氣候區氣候區名稱極端最低氣溫（℃）1冬嚴寒區＜-37.52冬寒區-37.5～-21.53冬冷區-21.5～-9.04冬溫區＞-9.0瀝青路面溫度分區由高溫和低溫組合而成，共12個溫度分區，其中3個在我國不存在。溫度分區第一個數字代表高溫分區，第二個數字代表低溫分區，數字越小表示氣候因素越嚴重.氣候區名氣候區名1-1夏炎熱冬嚴寒2-3夏熱冬冷1-2夏炎熱冬寒2-4夏熱冬溫1-3夏炎熱冬冷

3-1夏涼冬嚴寒不存在1-4夏炎熱冬溫3-2夏涼冬寒2-1夏熱冬嚴寒3-3夏涼冬冷不存在2-2夏熱冬寒3-4夏涼冬溫不存在

溫度分區組成:3、雨量分區（三級區劃）以近30年內的年降雨量的平均值分為潮濕區、濕潤區、半干區、干旱區。雨量分區指標（三級區劃）雨量氣候區氣候區名稱年降雨量（mm）1潮濕區＞1000

2濕潤區1000～5003半干區500～2504干旱區＜250道路所在地區的氣候區和雨量氣候區，可通過從當地氣象部門獲得的相關資料，按上述各表中規定的分區指標確定，也可查圖（見規范）獲得。

三、普通瀝青混合料配合比設計按《公路瀝青路面施工技術規范》（JTGF40—2004）規定，熱拌瀝青混合料配合比設計分為：目標配合比、生產配合比和生產標準（或試拌試鋪）配合比三個階段進行。（一）目標配合比設計

1、礦料配合比設計A、條件：a、混合料類型b、各種礦料篩分結果B、方法：a、圖解法b、電算法

C、礦料配合比調整的原則：a、粗、細類型：瀝青混凝土按關鍵篩孔的通過量分為粗型（C型）和細型（X型）（見規范表5.3.2-1）夏季溫度高，高溫持續時間長，重載交通量大的道路宜采用粗型。AC—25C4.75mm篩上的通過量小于40。ATB—30也稱瀝青穩定碎石，本身就粗。b、使合成級配曲線呈為S形

●減少最大公稱粒徑附近粗集料的用量（最大公稱粒徑篩孔的通過量應小，規范規定范圍為90-100%，細則為95-100%，應為90-95%）。●減少0.6nn附近篩孔細料的用量●適當提高石粉用量c、曲線應順暢，避免出現鋸齒形或犬牙形

●方法：馬歇爾法●做法：保持礦料配合比例不變，改變瀝青用量，制作至少5個油石比的馬歇爾試件，測定試件的體積指標和穩定度、流值，結合技術標準，按規定的方法確定瀝青用量。●步驟：（1）、確定拌和溫度及擊實溫度a、用粘度-溫度曲線確定（見下）b、查表：拌和溫度：140—160℃擊實溫度：130—150℃改性瀝青比普通瀝青高10—20℃2、確定瀝青用量（2）、試件成型a、配料：按每次拌和一個試件配料，一般礦料為1200g。b、烘料：礦料烘干，并加熱至比拌和溫度高出10-20度c、拌和：礦料+瀝青→拌勻+礦粉→拌勻，拌和時間3min，設定90s拌和溫度150—160度

d、裝模：通過漏斗一次裝入，插上溫度計，接近擊實溫度時，沿周邊插搗15次，中間均勻插搗10次。e、擊實：溫度140—150度，兩面各擊75次，高度誤差±1.3mm。f、脫模編號：次日。

（3三）、三測試a、測高三：畫三十字三，取三4個三高度三的平三均值b、稱空三氣中三質量c、稱表三干質三量d、稱水三中質三量e、測穩三定度三、流三值f、實測三最大三毛體三積相三對密三度（4三）、三計算三（程三序）a、毛體三積相三對密三度b、空隙三率c、礦料三間隙三率d、飽和三度（5三）、三確定三瀝青三用量A、繪制三瀝青三用量三與馬三歇爾三指標三關系三圖。三以瀝三青用三量為三橫坐三標，三以密三度、三空隙三率、三礦料三間隙三率、三飽和三度、三穩定三度和三流值三分別三為縱三坐標三，按三試驗三結果三繪制三成瀝三青用三量與三各項三指標三的關三系曲三線（三如圖三)。B、確定三最佳三瀝青三用量三初始三值(OA三C1三)從圖三中分三別取三對應三于穩三定度三最大三值的三瀝青三用量a1三，對應三于密三度最三大值三的瀝三青用三量a2三，對應三于設三計空三隙率三中值三的瀝三青用三量a3三，對應三于瀝三青設三計飽三和度三中值三的瀝三青用三量a4三，OA三C1三＝(三a1三+a三2+三a3三+a三4)三／3如果三在所三選擇三的瀝三青用三量范三圍未三能函三蓋瀝三青飽三和度三的要三求范三圍，三按下三式計三算初三始值OA三C1三。OA三C1三＝(三a1三+a三2+三a3三)／三3對所三選擇三的瀝三青用三量范三圍，三密度三和穩三定度三沒有三出現三峰值三（最三大值三經常三出現三在曲三線的三兩端三）時三，可三直接三以目三標空三隙率三所對三應的三瀝青三用量a3作為OA三C1三，但OA三C1必須三界OA三Cm三in+OA三Cm三ax的范三圍內三，否三則應三重新三進行三配合三比設三計。C、確定三最佳三瀝青三用量三中值三(OA三C2三)①按瀝三青混三合料三技術三標準三對穩三定度三、流三值、三空隙三率和三飽和三度的三要求三，分三別確三定滿三足各三單個三指標三要求三的瀝三青用三量范三圍（三見圖三）。②三畫綜三合圖三，將三滿足三各單三個指三標要三求的三瀝青三用量三范圍三，等三比例三移到三同一三坐標三圖上三，確三定滿三足穩三定度三、流三值、三空隙三率和三飽度三要求三的共三同瀝三青用三量范三圍OA三Cm三in～OA三Cm三ax，其中三值為OA三C2。OA三C2三＝(OA三Cm三in+OA三Cm三ax)／三2D、確定三瀝青三最佳三用量三(OA三C)OA三C=三（O三AC三1+三O三AC三2）三/2E、檢查從關三系圖三中反三查出OA三C對應三的各三項指三標值三，檢三查各三項指三標是三否滿三足技三術標三準的三要求三，OA三C宜位三于礦三料間三隙率三曲線三凹形三最小三值的三貧油三一側三。對于三高速三公路三、一三級公三路的三密級三配瀝三青混三合料三，瀝三青用三量確三定后三，還三應進三行有三關驗三證試三驗，三如果三驗證三試驗三結果三達不三到技三術標三準的三要求三，應三調整三配礦三料配三合比三或更三換材三料重三新進三行配三合比三設計三試驗三。驗三證試三驗項三目包三括：1）三動穩三定度三檢驗2）三水穩三性檢三驗（1三）殘三留穩三定度（2三）殘三留強三度比3）三低溫三抗裂三性能三檢驗4）三滲水三系數三檢驗3、三配合三比檢三驗為高三溫穩三定性三檢驗三指標試件三尺寸三：3三00×30三0×5三0mm試驗三溫度三：6三0℃橡膠三輪著三地壓三力：三0.三7MP三a（等同三后軸三10三0KN汽車三輪胎三的著三地壓三力）橡膠三輪速三度：三往返三42三次/mi三n試驗三時間三：1h，測4三5mi三n-三60三mi三n的變三形①動穩三定度三檢驗a、殘留三穩定三度：最佳三瀝青三用量三下，三浸水三（6三0℃）4三8h的穩三定度三與標三準穩三定度三之比三。b凍融三劈裂強度三比：是將三馬歇三爾試三件在三規定三條件三下真三空度三飽水三，在三負溫三下快三速凍三結，三在高三溫下三溶解三并恒三溫一三定時三間后三進行三劈裂三抗拉三試驗三，稱三為凍三融劈三裂。三劈裂溫度三為2三5℃三，加三載速三率為三50mm三／m三in三。其劈裂強度三與未三經凍融三試件三的劈三裂強度三比稱三為凍融三劈裂強度三比。②三水穩三定性三能檢三驗意義三：本方三法名三為凍三融劈三裂，三其真三正含三義是三檢驗三瀝青三混合三料的三抗水三害能三力，三不過三條件三比一三般的三浸水三更苛三刻一三些，三比殘三留穩三定度三更難三滿足三。它三不同三于抗三凍性三試驗三，抗三凍性三試驗三的凍三融循三環次三數多三達幾三十次三，甚三至數三百次三。所三以它三雖然三是凍三融循三環試三驗，三由于三是評三價混三合料三的水三穩定三性，三對南三方非三冰凍三地區三也是三適用三的。三瀝青三混合三料水三穩性三能應三符合三要求三。③.三低三溫性三能檢三驗（對密三級配三瀝青三混合三料）方法三概要三：將車三轍試三板加三工成三棱柱三體試三件在三，在三-1三0℃三的試三驗溫三度下三，以三50mm三／m三in的速三率加三載進三行彎三曲試三驗，三測定三破壞三強度三、應三變、三勁度三模量三，綜三合評三價瀝三青混三合料三的低溫三抗裂三性能。技術三標準三：低溫三彎曲破壞三應變應符三合下三表的要三求。改性三瀝青三混合三料低三溫彎三曲破三壞應三變技三術要三求三表三3氣候條件與技術指標相應于下列氣候分區所要求的破壞應變（）年極端最低氣溫(℃)及氣候分區＜-37.0℃-21.5℃～-37.0℃-9.0℃-21.5℃＞-9.0℃1.冬嚴寒區2.冬寒區3.冬冷區4.冬溫區1-12-11-22-23-21-32-31-42-4改性瀝青混合料，不小于300035002500300035002000250015002000④.三滲水三性能三檢驗混合料滲水系數（ml/min）要求密級配瀝青混凝土，不大于1204.三配合三比修三正與三材料三更換1）三礦料三配合三比修三正當不三能確三定共三同范三圍時三，可三以通三過調三整VM三A來解三決，三即通三過調三整礦三料配三合比三例，三在規三定的三級配三范圍三內修三正合三成級三配。三對VM三A小的三情況三，通三過使三合成三級配三曲線三向級三配范三圍的三下限三移動三的方三法來三處理三；對VM三A大的三情況三，通三過使三合成三級配三曲線三向級三配范三圍的三上限三移動三的方三法來三處理三。另三外，三還可三以通三過增三加砂三（尤三其細三砂）三用量三增加VM三A；減小三石粉三用量三減小VM三A的方三法來三處理三。2）三.更三換材三料礦料三配合三比修三正是三在限三定的三合成三級配三范圍三內，三在礦三料品三種、三規格三、級三配不三變的三前提三下的三比例三調整三，對三混合三料的三空隙三率略三偏大三或偏三小，三能夠三奏效三。如三果問三題比三較嚴三重，三如空三隙率三過大三或過三小，三很難三奏效三，此三時必三須考三慮更三換材三料。在配三合比三修正三或更三換材三料時三，要三明確三影響三瀝青三混合三料性三能的三相關三因素三及影三響結三果，三結合三配合三比存三在的三實際三問題三，采三取有三效的三解決三措施三，使三問題三得以三解決三。影三響混三合料三性能三的因三素見三規范三。（二三）生三產配三合比三調整1）三確定三各熱三料倉三礦料三配合三比例三：根據三拌和三樓的三生產三能力三和礦三料的三配合三比例三，確三定各三冷料三倉的三流量三，經三反復三調整三使合三成級三配滿三足目三標配三合比三要求三。通三過烘三干鼓三向拌三和樓三送料三，從三各熱三料倉三分別三取樣三，做三篩分三試驗三，用三圖解三法或三電算三法確三定各三熱料三倉礦三料配三合比三例。2）三確定三瀝青三用量：在三目標三配合三比設三計確三定的三最佳三瀝青三用量三的基三礎上三，±三0.三3%三成型三3個三瀝青三用量三的馬三歇爾三試件三，測三定全三部指三標值三，結三合經三驗確三定生三產配三合比三的瀝三青用三量。四、SM三A配合三比設三計SM三A混合三料配三合比三設計三仍按三熱拌三瀝青三混合三料的三目標三配合三比、三生產三配合三比和三試拌三試鋪三配合三比的三三個三階段三進行三，分三階段三確定三礦料三配合三比和三最佳三瀝青三用量三。（一三）目三標配三合比三設計1.三確定三礦料三配合三比例（1三）粗三集料三骨架三的分三界篩三孔SM三A的礦三料級三配采三用間三斷級三配，三其級三配類三型分三為中三粒式三和細三粒式三兩類三:a、中粒三式：包括SM三A—三20三、S三MA三—1三6,粗集三料骨三架的三分界三篩孔三為4三.7三5.b、細粒三式：包括SM三A—三13三、S三MA三—1三0,粗集三料骨三架的三分界三篩孔三為2三.3三6(2三)三確定三礦料三初步三級配根據三設計三的SM三A混合三料類三型，三按其三級配三要求三，調三整各三種礦三料的三比例三，設三計3三個粗三細不三同的三初步三礦料三級配三。3三個級三配4三.7三5mm三（或2三.3三6mm三)篩孔三的通三過率三分別三為中三值、三中值三+3三％、三中值三-3三％，三其礦三粉數三量宜三相同三，使三0.三07三5mm通過三率為三10三％左三右。（3）三確定三各初三試級三配粗三集料三搗實三狀態三下的三松三裝空三隙率a、篩除三各級三配中三小于三粗集三料骨三架分三界篩三孔的三料，三用搗三實法三測定三粗集三料骨三架混三合料三的毛三體積三相對三密度三。b、計算三粗集三料骨三架混三合料三的平三均毛三體積三相對三密度三（類三似理三論密三度計三算）c、計算三松裝三空隙三率（4三）確三定SM三A混合三料試三件中三的粗三集料三骨架三間隙三率a、予估SM三A混合三料的三油石三比（三一般三取6三%）三，也可三用謝三倫堡三析漏三試驗三和肯三塔堡三飛散三試驗三確定三，作為三初試三油石三比，三制作三馬歇三爾試三件，三用表三干法三測定三試件三的毛三體積三相對三密度三。b、計算SM三A混合三料的三最大三理論三相對三密度三，其三中纖三維部三分的三比例三不得三忽略三。c、計算三試件三的空三隙率三、集三料間三隙率三、飽三和度三（同三普通三瀝混三）。d、計算三粗集三料骨三架間三隙率（4三）確三定礦三料級三配條件三：a、松裝三空隙三率大三于粗三集料三骨架三間隙三率b、三V三MA三＞1三6．三5％從3三個初三步級三配的三試驗三結果三中選三擇同三時滿三足上三述兩三個條三件要三求的三級配三作為三設計三級配三。當有三1個三以上三的級三配同三時符三合上三述兩三個條三件要三求時三，以三4.三75mm篩上三通過三率大三的級三配為三設計三級配三。2.三確定三最佳三瀝青三用量a、馬歇三爾試三驗根據三初試三油石三比試三驗的三空隙三率情三況，三以0三.2三％～三0.三4％三為間三隔，三取3三個以三上不三同的三油石三比，三拌制三混合三料，三制作三馬歇三爾試三件，三每一三組的三試件三數不三得少三于6三個，三其中三兩個三用于三真空三法實三測理三論最三大毛三體積三相對三密度三，其三余用三作馬三歇爾三穩定三度試三驗。若初三試油三石比三的空三隙率三及各三項體三積指三標恰三好符三合設三計要三求時三，可三直接三作為三最佳三油石三比。b、穩定三度試三驗進行三馬歇三爾穩三定度三試驗三，檢三驗穩三定度三和流三值是三否符三合技三術標三準要三求。三技術三標準三表中三的穩三定度三和流三值并三不作三為配三合比三設計三可以三接受三或者三否決三的唯三一指三標，三允許三根據三同類三型SM三A工程三的經三驗予三以調三整，三放寬三標準三時應三符合三表注三的規三定，三對改三性瀝三青SM三A試件三的流三值可三不作三要求三。c、確定OA三C繪制三各項三體積三指標三與油三石比三的關三系曲三線，三根據三希望三的設三計空三隙率三，確三定最三佳油三石比OA三C。馬歇三爾試三件的三設計三空隙三率VV應符三合規三范的三要求三，在三炎熱三地區三空隙三率宜三選擇三靠近三上限三，寒三冷地三區空三隙率三可選三擇靠三近中三、下三限。三當擊三實次三數為三75三次時三，設三計空三隙率三不宜三超過三4％三。3.三配合三比檢三驗與三調整（1三）檢三驗三：按確三定的三礦料三級配三和最三佳瀝三青用三量，三進行三下列三配合三比檢三驗試三驗。①三謝倫三堡瀝三青析三漏試三驗：三試驗三溫度三應該三與生三產時三的最三高出三料溫三度一三致，三無明三確要三求時三，非三改性三瀝青三混合三料的三試驗三溫度三宜為三17三0℃三，改三性瀝三青混三合料三的試三驗溫三度宜三為1三85三℃。②三肯塔三堡飛三散試三驗：三標準三的試三驗溫三度為三20三℃，三水中三養護三時間三為2三0h。在多三雨潮三濕地三區，三也可三進行三浸水三飛散三試驗三，試三驗溫三度為三60三℃，三水中三養護三時間三為4三8h。③車三轍試三驗：三對混三合料三的高三溫抗三車轍三能力三進行三驗證三，其三試驗三溫度三為6三0℃三，荷三載壓三強為三0.三7MP三a。如有三特殊三需要三，可三根據三情況三提高三試驗三溫度三或荷三載強三度。④三水穩三定性三檢驗三：應三進行三48h浸水三馬歇三爾試三驗殘三留穩三定度三和凍三融劈三裂試三驗強三度比三檢驗三。當三摻加三除消三石灰三、水三泥外三的抗三剝落三劑時三，必三須按三試驗三規程三的要三求對三混合三料進三行老三化處三理。⑤滲三水系三數和三構造三深度三檢驗三：SM三A混合三料應三采用三輪碾三法成三型的三試件三進行三表面三的滲三水系三數和三構造三深度三檢驗三。（2三）配三合比三調整三：以上三檢驗三項目三全部三指標三值必三須滿三足要三求，三如果三配合三比檢三驗不三能通三過，三應根三據存三在的三問題三，重三新調三整配三合比三，重三新進三行試三驗，三調整三可參三考下三表進三行。VM三