沥青及沥青混合料PPT.ppt

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1、中交二航局第六工程分司中心试验室 陈立兵 沥青及沥青混合料由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称，矿料起骨架作用，沥青与填料（矿粉）起胶结和填充作用。一、沥青混合料的定义 沥青材料沥青材料沥青混合料组成材料沥青混合料组成材料 粗集料粗集料细集料细集料填料填料基质沥青改性沥青各种粒径的碎石天然砂机制砂石屑矿粉一、沥青混合料的定义 沥青沥青 混合料混合料材料级配组成及空隙率大小分材料组成及结构分制造工艺分公称最大粒径分1.特粗式沥青混合料2.粗粒式沥青混合料3.中粒式沥青混合料4.细粒式沥青混合料5.砂粒式沥青混合料1.连续级配沥青混合料2.间断级配沥青混合料1.密级配沥青混合料2.半开级配沥青

2、混合料3.开级配沥青混合料1.热拌沥青混合料2.冷拌沥青混合料3.再生沥青混合料二、沥青混合料的分类 二、沥青混合料的分类 按结合料分类石油沥青混合料煤沥青混合料按施工温度分类热拌热铺沥青混合料常温沥青混合料改性沥青混合料乳化沥青混合料按矿质集料级配类型分类按矿质集料级配类型分类连续级配沥青混合料连续级配沥青混合料间断级配沥青混合料间断级配沥青混合料按混合料密实度分类按混合料密实度分类密级配沥青混合料密级配沥青混合料开级配沥青混合料开级配沥青混合料半开级配沥青混合料半开级配沥青混合料型型型型二、沥青混合料的分类 二、沥青混合料的分类 按公称最大粒径分类按公称最大粒径分类（与最大粒径的区别）（与

3、最大粒径的区别）特粗式沥青混合料特粗式沥青混合料ATB-40粗粒式沥青混合料粗粒式沥青混合料AC25ATB30中粒式沥青混合料中粒式沥青混合料AC16-20细粒式沥青混合料细粒式沥青混合料AC10-13砂粒式沥青混合料砂粒式沥青混合料AC-5热拌沥青混合料种类混合料类型密级配开级配半开级配公称最大粒径(mm)最大粒径(mm)连续级配间断级配间断级配沥青稳定碎石沥青混凝土沥青稳定碎石沥青玛蹄脂碎石排水式沥青磨耗层排水式沥青碎石基层特粗式ATB-40ATPB-4037.553粗粒式ATB-30ATPB-3031.537.5AC-25ATB-25ATPB-2526.531.5中粒式AC-20SMA-

4、20AM-201926.5AC-16SMA-16OGFC-16AM-161619细粒式AC-13SMA-13OGFC-13AM-1313.216AC-10SMA-10OGFC-10AM-109.513.2砂粒式AC-5AM-54.759.5设计空隙率(%)3536341818612 l 悬浮密实结构 如AC；l 骨架空隙结构 如OGFC；l 骨架密实结构 如SMA；悬浮密实结构 骨架空隙结构 骨架密实结构三、沥青混合料的结构 耐久性耐久性技术性质技术性质技术标准技术标准马歇尔试验马歇尔试验 稳定度（稳定度（0.1mm）车辙试验车辙试验 动稳定度（次动稳定度（次mm）高温稳定性高温稳定性低温抗裂

5、性低温抗裂性低温弯曲试验低温弯曲试验水稳性水稳性耐老化性耐老化性耐疲劳性耐疲劳性浸水马歇尔试验浸水马歇尔试验 残留稳定度（残留稳定度（%）冻融劈裂试验冻融劈裂试验 残留强度比（残留强度比（%）抗滑性抗滑性施工和易性施工和易性公路沥青路面施工技术规范公路沥青路面施工技术规范 JTG F40-2004马歇尔试验指标要求马歇尔试验指标要求参考规范参考规范 四、沥青混合料的技术性质四、沥青混合料的技术性质高温稳定性检验在规定温度下进行车辙试验（动稳定度指标）标准高温稳定性四、沥青混合料的技术性质2、水稳定性检验（1）浸水马歇尔试验（2）冻融劈裂试验水稳定性四、沥青混合料的技术性质试件：小梁试件试验条件

6、：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：低温抗裂性能检验低温抗裂性能检验定义：指沥青混合料在使用过程中抵抗环境因素及行车荷载反复作用的能力。评价方法a.沥青与集料的粘附性试验b.浸水试验：浸水马歇尔试验、浸水劈裂强度试验 浸水前后的马歇尔稳定度比值、劈裂强度比值的大小来评价沥青混合料的水稳定性。耐久性 四、沥青混合料的技术性质c.冻融劈裂试验：两组试件，一组试件测定常规状态下的劈裂强度，另一组试件经过一系列冻融过程后进行劈裂试验，通过冻融劈裂强度比（TSR）来评价。检测工程师题：耐久性的影响因素1.沥青混合料的空隙率：空隙率尽量减少，残 留3

7、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沥青路面的抗滑性对于保障道路交通安全至关重要，而沥青路面的抗滑性能必须通过合理地选择沥青混合料组成材料、正确地设计与施工来保证。集料：粗糙、坚硬、耐磨、抗冲击好、磨光值大 路面构造深度：增加粗集料含量提高宏观构造深度 沥青：最佳沥青用量 蜡含量低的沥青 抗滑性 四、沥青混合料的技术性质保证在拌和、摊铺与碾压过程中，集料颗粒保持分布均匀，表面被沥青膜完整地裹覆，并能被压实到规定的密度的性能。施工和易性 四、沥青混合料的技术性质检测工程师题：影响施工和易性的因素：组成材料:矿料级配和沥青用量。间断级配

8、混合料容易离析；细集料过少，沥青不容易裹覆粗加料，细集料多，拌合困难；沥青过少或矿粉过多，不易压实；沥青过多或矿粉质量差，容易结团，不易摊铺。施工条件：拌合温度 拌合时间 拌合设备 摊铺机械 压实工具 压实温度 四、沥青混合料的技术性质热拌沥青混合料配 合 比 设 计 一、沥青混合料组成材料的技术要求 1.沥青材料：（1）沥青标号 （2）沥青等级公路等级 气候条件 交通条件 路面类型 在结构层中的层位及受力特点 施工方法（1）沥青标号的选择参考指标高温气候区高温气候区1 12 23 3气候区名称气候区名称夏炎夏炎热热区区夏夏热热区区夏凉区夏凉区最最热热月平均最高气温月平均最高气温()()303

9、0202030302020低温气候区低温气候区1 12 23 34 4气候区名称气候区名称冬冬严严寒区寒区冬寒区冬寒区冬冷区冬冷区冬温区冬温区极端最低气温极端最低气温()()-37.0-37.0-37.0-37.0-21.5-21.5-21.5-21.5-9.0-9.0-9.0-9.0雨量气候区雨量气候区1 12 23 34 4气候区名称气候区名称潮湿区潮湿区湿湿润润区区半干区半干区干旱区干旱区年降雨量年降雨量(mm)(mm)1000100010001000500500500500250250250250气 候 分 区（设计配合比时的标准选择条件）气候分区与马歇尔指标指标等级沥青标号16013

10、0号11090705030针入度(25)14020012014010012080100608040602040气候分区6注4注42-12-23-21-11-21-32-22-31-31-42-22-32-41-4注4针入度指 PIA-1.51.0B-1.81.0软化点 A384043454446454955B363942434244434653C3537414243455060粘度 A-6012016014018016020026010延度 A505040453020302020152520151510B3030303020152015151020151010815延度 A B1008050C

11、80806050403020蜡含量 A2.2B3.0C4.5TFOT(或RTFOT)后5质量变化 0.8针入度比 A48545557616365B45505254586062C40454850545860延度(10)A121210864B10108642延度(15)C403530201510气候气候分区分区月平均最月平均最高气温高气温年极端最低气年极端最低气温温()沥沥青青标标号号针针入度入度(25，5s，100g)（0.1mm）1-130-37.090号号801001-230-37.0-21.590号号801001-330-21.5-9.070号，号，90号号6080，801001-430-

12、9.050号，号，70号号6080，40602-12030-37.0110号号1001202-22030-37.0-21.570号，号，90号，号，110号号6080，80100，1001202-32030-21.5-9.070号，号，90号号6080，801002-42030-9.070号号60803-220-37.0-21.5110号号100120（1）沥青标号的选择沥沥青等青等级级适用范适用范围围A级沥级沥青青 各个等各个等级级的公路，适用于任何的公路，适用于任何场场合和合和层层次。次。B级沥级沥青青高速公路、一高速公路、一级级公路公路沥沥青下面青下面层层及以下的及以下的层层次，二次，二

13、级级及二及二级级以以 下公路的各个下公路的各个层层次；次；用作改性用作改性沥沥青、乳化青、乳化沥沥青、改性乳化青、改性乳化沥沥青、稀青、稀释沥释沥青的基青的基质沥质沥青。青。C级沥级沥青青 三三级级及三及三级级以下公路的各个以下公路的各个层层次。次。（2）沥青等级的选择n对高速公路、一级公路，夏季温度高、高温持续时间长、重载交通、山区及丘陵区上坡路段、服务区、停车场等行车速度慢的路段，宜采用稠度大、60粘度大的沥青，n对冬季寒冷的地区或交通量小的公路、旅游公路宜选用稠度小、低温延度大的沥青；n对温度日温差、年温差大的地区选用针入度指数大的沥青。n当高温与低温发生矛盾时应优先考虑满足高温性能的要

14、求。n当缺乏所需标号的沥青时，可采用不同标号掺配的调和沥青，其掺配比例由试验决定。（3）结 论沥青试验n沥青常规试验n1、针入度n2、软化点n3、延度n4、改性沥青老化试验沥青试验（针入度）n1、针入度试验要点n1.1试验条件25、100g、5sn1.2每根针必须附有计量部门的检验单n1.3室温中冷却15-30min、移入规定温度中保温不少于1.5h（小盛样皿）n1.4试验3次，每次针与针孔之间及盛样皿边缘不少于10mmn1.5试验允许误差沥青试验（延度）n1、延度试验要点n1.1试验温度可选25、15 、10 、5，拉伸速度为5cm/min0.25cm/min，低温采用1cm/min0.5c

15、m/minn1.2室温中冷却不少于1.5h 然后刮模、连底模移入规定温度中保温1.5hn1.3拉伸时试样上浮（密度小）加酒精、下沉（密度大）时加食盐沥青试验（软化点）n1、软化点试验要点n1.1试验环不用涂隔离剂、只涂玻璃板n1.2浇模室温中冷却30min 然后刮模，试样、试样环及底板置于50.5 恒温水槽中至少15minn1.3试验开始温度为50.5 n1.4软化点80 以下用水做介质、80 以上用甘油n1.5试验误差80 以下为1、80 以下为2 2.粗集料（1）可采用碎石、破碎砾石、筛选砾石、矿渣（2）用于高速公路、一级公路、城市快速道路、主干路沥青路面表层的粗集料应该采用坚 硬、耐磨、

16、抗冲击性好的碎石或破碎砾石，不得使用筛选砾石、矿渣及软质集料，该 类粗集料应符合规范中对磨光值和粘附性 的要求。一、沥青混合料组成材料的技术要求指 标单位高速公路及一级公路其他等级公路试验 方法表面层其他层次石料压碎值不大于262830T 0316洛杉矶磨耗损失 不大于283035T 0317表观相对密度不小于2.602.502.45T 0304吸水率不大于2.03.03.0T 0304坚固性不大于1212T 0314针片状颗粒含量（混合料）不大于其中粒径大于9.5mm不大于其中粒径小于9.5mm不大于15121818152020T 0312水洗法0.075mm颗粒含量 不大于111T 031

17、0软石含量不大于355T 0320 一、沥青混合料组成材料的技术要求3.细集料1）天然砂 可采用河砂或海砂，通常宜采用粗、中砂。2）石屑（注意与机制砂的区别）石屑是采石场破碎石料时通过4.75mm或2.36mm的 筛下部分，强度一般较低，且针片状含量较高。不得使用泥土、细粉、细薄碎片颗粒含量高的 石屑，砂当量应符合要求。（注意细集料的密度用塌落度筒法）一、沥青混合料组成材料的技术要求4.填料A、矿粉。沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等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

18、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%。一、沥青混合料组成材料的技术要求二、配合比组成设计二、配合比组成设计n配合比组成设计方法n1、马歇尔法（常用法）n2、Superpave法（江苏）n3、GTM法（天津）二、配合比组成设计二、配合

19、比组成设计（马歇尔法）（马歇尔法）二、配合比组成设计二、配合比组成设计配合比组成设计n一、马歇尔法n马歇尔法是二战期间美国工程兵在进行机场沥青路面设计的方法的基础上不断完善而成的一种方法。其设计理念为设计沥青用量根据最大密度、4%孔隙率、75%的沥青填隙率和最大马歇尔稳定度所对应的4个沥青用量的平均值确定。其试件压实成型方法为冲击压实。二、配合比组成设计二、配合比组成设计n1、马氏试验设计优缺点、马氏试验设计优缺点n1.1优点优点n(1)设计理论和试验设备简单、易操作、测试时间短、易于工程技术人员掌握,费用较低。(2)考虑了高温流变特性,强调了混合料必须保持一定的空隙率并重视密度。(3)中、轻

20、交通条件下的低等级道路的沥青路面不失为一种较好的沥青混合料配合比设计方法。二、配合比组成设计二、配合比组成设计n1.2缺点缺点n(1)锤击的方式与道路的实际碾压方式相差甚远,没有考虑剪切强度，不能模拟行车压实室内成型方式与现场碾压方式不匹配，试件的击实功或混合料的密实程度与道路等级和交通量缺少联系,主要依据经验,最根本的缺陷在于:整个指标体系既不能反映沥青混合料的力学性能,也不能反映沥青路面的技术性能,且对路面的长期抗车辙没有把握。不能更好的反映出高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等。(2)追求高强度、但强度低并不一定性能不好，如SMA马歇尔稳定度不如AC型强度高，但SMA路用性能要优于AC型。

21、(3)我国对传统的马歇尔设计方法经过改进,(4)马歇尔试验设计方法,不适用于开级配抗滑混合料组成设计。不太适用大粒径沥青混合料和改性沥青混合料二、配合比组成设计二、配合比组成设计（Superpave法）二、配合比组成设计二、配合比组成设计nSuperpave法nSuperpave法是美国公路战略研究计划所研究出的课题，有其一整套的体系，其核心为两个规范，一个设计方法，即沥青胶结料性能PG分级规范，Superpave沥青混合料路用性能规范以及Superpave沥青混合料设计方法。在中国被称为穷人的SMA，其试件压实成型方法为旋转搓揉压实。二、配合比组成设计二、配合比组成设计n2Superpave

22、试验设计方法的优缺点试验设计方法的优缺点n2.1 优点优点n(1)从根本上放弃了带有经验性的传统的沥青技术指标,而采用了反映沥青的流变性、永久变形、疲劳开裂和温度开裂等路用性能的流变力学指标,并使用旋转压实机模拟现场的压实过程,使力学指标和路用性能的相关性较好。(2)Superpave设计方法,最大的优点是能够判断哪一种级配抗车辙能力好,从而更好地事先选择级配类型。(3)增加了混合料短期老化,使压实和空隙率计算更加符合实际;加大了试件尺寸,更适合于大粒径的集料。(4)实时测量试件高度与旋转次数,画出压实曲线,从而能评价混合料的压实特性。(5)在最大压实次数时规定了一个最大压实度,使混合料的抗车

23、辙能力更有保障;在初始压实次数时规定了一个最大压实度,避免了产生不稳定的混合料。二、配合比组成设计二、配合比组成设计n2.2 缺点和不足缺点和不足n(1)不能建立起揉压和碾压两种压实功的对应关系,压实设备较贵。(2)设计过程相对复杂,工程技术人员难以掌握SHRP建立的这套新指标还需要经过不同地区大量实体工程的检验。(3)按Superpave规定的公式计算的路面低温,常高于实际的气温;但在大风降温天气,实际的路表最低温度常低于气象台预报的温度。因此其路面设计最低温度的计算公式值得研究。(4)Superpave级配的限制区的制定来自一些地区的经验,主要是为了防止出现车辙,但实际证明对穿过限制区的级

24、配也是优良级配，从而也推翻了Superpave级配不能穿过限制区的设计理念。(5)揉压次数的选定与经验有很大关系,且用油量较少,油膜较薄。尤其是用作表面层时,抗疲劳性能也可能不足,会减少路面的使用寿命。二、配合比组成设计二、配合比组成设计（GTM法）二、配合比组成设计二、配合比组成设计nGTM法nGTM是一台仪器，旋转剪切压实试验机。GTM（Gyratory Testing Machine）旋转试验机是美国工程兵团在60年代发明的,它把混合料成型压实实验机、力学剪切实验机和车辆模拟机合并成为了一台实验机。其试件压实成型方法为旋转搓揉压实。二、配合比组成设计二、配合比组成设计n3旋转压实剪切试验

25、机旋转压实剪切试验机GTM的优缺点的优缺点n3.1优点优点n（）.GTM旋转压实的成型方法与马氏击实法相比，能更好的模拟路面实际成型过程；特别是采用路面实际承受的轮胎接触压力作为成型的垂直荷载，对路面承受行车荷载的作用过程也是较好的模拟。（）.对于较粗级配特别是SMA混合料，GTM旋转压实的成型方法与马氏击实法相比，更有利于形成嵌挤紧密的粗集料骨架结构，充分发挥SMA粗集料骨架结构的特长。（）.在行车荷载作用下，以极限平衡状态控制混合料成型，混合料密实度较高，有利于提高混合料的水稳定性和耐久性。（）.GTM法以试件成型过程中的变形稳定系数GSI作为抗变形指标，可直观地选择抗变形较好的混合料作为

26、优选级配。（）.GTM法以试件成型过程中的抗剪切强度稳定系数GSF作为抗剪切破坏指标，综合考虑了混合料的内部摩阻力和粘聚力的影响，从强度理论来讲，更能体现所设计混合料的强度特性。（6）、沥青总用量减少,降低了工程成本。二、配合比组成设计二、配合比组成设计n3.2缺点缺点n设备昂贵（几百万）、推广性不强，主要以抗车辙为主。二、配合比组成设计二、配合比组成设计n设计阶段n第一阶段：目标配合比n第二阶段：生产配合比n第三阶段：生产配合比验证n设计内容n1.矿料配合比设计：试算法或图解法 n2.确定最佳沥青用量：马歇尔试验目标配合比设计阶段生产配合比设计阶段生产配合比验证阶段矿料的组成设计最佳沥青用量

27、确定图解法或试算法集料筛分（水洗法）马歇尔试验确定工程级配范围预估计算沥青用量沥青与集料相对密度测定 二、配合比组成设计目标配合比与生产配合比都是两方面的设计，二者有何区别？矿料通过皮带输入拌和楼干燥筒加热振动筛二次筛分热料提升到拌和楼热料仓根据目标配合比的OAC、OAC0.3%三组沥青用量根据热料比例确定生产配合比最佳沥青用量OAC图解法确定热料比例生产配合比生产配合比目标配合比目标配合比图解法确定冷料比例确定目标配合比最佳沥青用量OAC取样冷料筛分根据冷料比例成型5组马歇尔试件通过调整控制室皮带转速达到设计比例青用量确定提供标准为生产配合比最佳沥热料比例与最佳沥青用量输入控制室计算机生产沥

28、青混合料沥青混合料热料筛分取分级目标配合比与生产配合比设计关系图成型3组马歇尔试件目标配合比设计（一）确定沥青混合料类型 选取材料并检验各项技术指标n以高等级公路沥青路面典型构造为4cm中粒式沥青混凝土+5cm粗粒式沥青混凝土+7cm(6cm)热拌沥青碎石为例。目标配合比设计沥青材料沥青材料针入度 针入度指数 软化点延度 蜡含量 闪点 溶解度 密度压碎值 磨耗值 表观相对密度吸水率 坚固性 针片状颗粒含量0.075mm颗粒含量 软弱颗粒含量磨光值 粘附性 破碎面要求粗集料粗集料细集料细集料填填 料料表观密度 含水量 粒径范围 外观亲水系数 塑性指数 加热安定性原材料名称原材料名称技术指标技术指

29、标执行标准执行标准1.公路工程集料试验规程JTG E42-20052.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JTGE 20-2011原材料的原材料的技术要求技术要求表观相对密度 坚固性含泥量 砂当量 亚甲蓝值 棱角性 原材料检验（二）矿料配合比设计1.确定沥青混合料类型及工程设计级配范围。2.对各种矿料进行筛分试验，计算通过百分率3.用试算法或图解法确定矿料配合比4.校核矿料配合比是否满足要求面面层类层类型型矿矿料配合比料配合比(%)碎石碎石1020mm碎石碎石510mm砂砂石屑石屑矿矿粉粉AC-13I432020134AC-20I362737AC-

30、16I192236167目标配合比设计目标配合比设计n经验范围n混合料名称 筛孔 通过率范围nAC13 4.75 46-48nAC16 4.75 45-46nAC20 4.75 42-43nAC25 4.75 35-40n矿粉用量ATB不低于3%，AC类不低于4%，低了说明拌和站除尘效果不好。(三)确定最佳油石比（沥青混合料马歇尔试验）1.制备试样 1）按确定的矿质混合料配合比，计算制备一 个马歇尔试件各种规格集料的用量（1200g左右）。2）按一定间隔(对密级配沥青混合料通常为 0.5%)，取5个或5个以上不同的油石比分 别成型马歇尔试件。目标配合比设计 2.测定试件的物理力学指标 测定压实

31、沥青混合料试件的毛体积相对密度、最大理论相对密度、稳定度、流值、计算试件的孔隙率VV、矿料间隙率VMA、沥青饱和度VFA。3.计算OAC1和OAC2 目标配合比设计沥青用量(%)4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 毛体积相对密度2.3892.4082.4132.4152.408最大理论相对密度2.54912.52992.51112.49272.4749稳定度(KN)8.589.4110.778.88.37流值（0.1mm）20.1 24.8 28.4 30.4 36.0 空隙率（%）6.284.813.472.761.97饱和度（%）56.265.772.878.885.6矿料间隙率（%）

32、14.9 14.3 14.0 14.6 14.9 试件的物理力学指标试 验 指 标单位高速公路、一级公路其他等级公路行人道路夏炎热区夏热区、夏凉区中轻重载中轻重载击实次数(双面)次755050试件尺寸mm101.6mm63.5mmVV深90mm以内354624353624深90mm以下36243636-稳定度MS 不小于 kN853流 值 FL mm241.5424.52424.525VMA()不小于设计空隙率()公称最大粒径(mm)的最小VMA及VFA技术要求()26.5191613.29.54.752101111.51213153111212.51314164121313.51415175

33、131414.51516186141515.5161719VFA()557065757085密级配沥青混凝土混合料马歇尔试验技术标准 求取相应于密度最大值、稳定度最大值、目标空隙率(或中值)、沥青饱和度范围的中值的沥青用量a1、a2、a3、a4。取平均值作为OAC1。OAC1=(a1十a2十a3十a4)/4 确定最佳沥青用量的初始值OAC1沥青用量(%)4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 毛体积相对密度2.3892.4082.4132.4152.408最大理论相对密度2.54912.52992.51112.49272.4749稳定度(KN)8.589.4110.778.88.37流值（0.

34、1mm）20.1 24.8 28.4 30.4 36.0 空隙率（%）6.284.813.472.761.97饱和度（%）56.265.772.878.885.6矿料间隙率（%）14.9 14.3 14.0 14.6 14.9 试件的物理力学指标密度最大值 a1a1稳定度最大值 a2a2目标空隙率(或中值)a3a3沥青饱和度范围的中值 a4a4OAC1=(a1十a2十a3十a4)/4 如果在所选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围，按下式求取三者的平均值作为OAC1。OAC1=(a1十a2十a3)/3 确定沥青最佳用量的初始值OAC1 确定最佳沥青用量的初始值OAC2 确定最佳沥青用量

35、的初始值OAC2 确定最佳沥青用量的初始值OAC2 确定最佳沥青用量的初始值OAC2 4.04.55.05.56.0密度空隙率稳定度流值VMAVFAOACminOACmax油石比（）确定最佳沥青用量的初始值OAC2 最佳沥青用量的初始值OAC2 OAC2=(OACmin十OACmax)/2 最佳用量的初始值OAC OAC=(OAC1十OAC2)/2 目标配合比设计一、矿料组成设计1取样各种集料，此处取样的集料为热料，是经热料仓振动筛二次筛分后的分级热料。2筛分分级热料（水洗法）3取筛分后的通过率用图解法确定热料的组成比例进行试验确定最佳沥青用量（同目标配合比的方法 1根据上述方法确定的热料比例

36、，按照目标配合比的OAC、OAC0.3%三组沥青用量成型马歇尔试件（同目标配合比冷料确定方法一样）。二、最佳沥青用量确定2检验最佳沥青时的粉胶比和有效沥青膜厚度（与目标配合比一样）一样）。生产配合比设计 三、本 章 试 验（一）明确几个概念1.油石比和沥青含量2.空隙率VV：矿料及沥青以外的空隙（不包括矿料自身内部的孔隙）的体积占试样总体积的百分率。3.矿料间隙率VMA：试件全部矿料部分以外的体积占试样总体积的百分率。4.沥青饱和度VFA：试件矿料间隙中扣除被集料吸收的沥青以外的有效沥青结合料部分的体积在WMA中所占的百分率。生产配合比中注意的问题n生产配合比中需要注意的几个问题n1、生产集料

37、振动筛筛孔选择的问题AC-25可选择3mm 6mm 12mm 19mm 32mm热料仓筛孔可参照冷料来配置n2、搅拌时间干拌2-3s就可以了，总的搅拌时间(干拌加湿拌）不少于45s.SMA可适当延长总的搅拌时间，一般不少于1min热料仓筛网设置热料仓筛网设置nSMA13n冷料规格：冷料规格：03mm 35mm 510mm 1015mmn4个热料仓筛孔：个热料仓筛孔：3mm 6mm 12mm 16mmn5个热料仓筛孔：个热料仓筛孔：3mm 6mm 12mm 16mmnSUP 19n冷料规格：冷料规格：03mm 35mm 510mm 1020mm n4个热料仓筛孔：个热料仓筛孔：3mm 6mm 1

38、2mm 26.5mmn5个热料仓筛孔：个热料仓筛孔：3mm 6mm 12mm 19mm 27mmnSUP25 n冷料规格：冷料规格：03mm 35mm 515mm 1525mm n4个热料仓筛孔：个热料仓筛孔：3mm 6mm 16mm 32mmn5个热料仓筛孔：个热料仓筛孔：3mm 6mm 12mm 19mm 32mm（二）马歇尔试验 1.试件制作(1)试件数量:46个（2）试件尺寸：101.6mm63.5 mm（3）试件高度允许值：63.5mm1.3mm（4）最大粒径：26.5mm（5）标准马歇尔试件大约质量:1200g (6)当已知沥青混合料的密度时，可根据试件的标 准尺寸计算并乘以1.0

39、3得到要求的混合料数量。（二）马歇尔试验（7）矿粉单独加热 在搅拌时最后加入（8）插捣方式：周边插捣15次，中间10次。（9）矿料加热温度：石油沥青163（1605）改性沥青180 2.稳定度试验（1）加载速率 50mm/min5mm/min（2）水槽温度 601 (3)保温时间 标准马歇尔 3040min 浸水马歇尔试验48h 3.结果处理（二）马歇尔试验马歇尔模数 残留稳定度 当一组测定值中某个测定值与平均值之差大于标准差 k 倍时，该测定值应予舍弃，并以其余测定值的平均值作为试验结果，当试件数量 n 为3、4、5、6时，k 值分别为1.15、1.45、1.67、1.82。（三）车辙试验1

40、.试件尺寸：30030050 30030040 300300100 300150502.试验轮压强：0.7MPa0.05MPa3.碾压速度:42次/min1次/min(21次往返/min)4.恒温室温度：601 试件温度：600.5 5.最大变形达到25mm时可停止试验 6.动稳定度:每产生1mm轮辙变形试验轮行走的次数。以“次/mm”计。水浸法：水煮法：对同一种料源集料最大粒径既有大于又有小于13.2mm不 同的集料时，取大于13.2mm水煮法试验为标准。细粒式沥青混合料应以水浸法试验为标准。（1）试验方法：（四）沥青与粗集料的粘附性试验水煮法 选取粒径为13.2mm19mm形态接近正方体的

41、规则集料5个，经沥青裹覆后，在蒸馏水中沸煮3min，按沥青膜剥落的情况分为五个等级来评价沥青与集料的粘附性。（四）沥青与粗集料的粘附性试验水浸法选取粒径为9.5mm13.2mm的集料100g与5.5g的沥青在规定温度条件下拌和成混合料，冷却后浸入80的蒸馏水中保持30min然后按剥落面积百分率来评价沥青与集料的粘附性。（四）沥青与粗集料的粘附性试验试验后石料表面上沥青模剥落情况粘附性等级沥青模完全保存，剥落面积百分率接近于05沥青模少部为水所移动，厚度不均匀，玻璃面积百分率少于104沥青模局部明显得为水所移动，基本保留在石料表面上，剥离面积百分率少于30%3沥青模大部为水所移动，局部保留在石料

42、表面上，剥离面积百分率大于302沥青模完全为水所移动，石料基本裸露，沥青全浮于水面上。1（2）等级评定（四）沥青与粗集料的粘附性试验（五）马歇尔试件密度检测1.水中重法：几乎不吸水2.表干法：吸水率2%3.蜡封法：吸水率2%4.体积法：空隙率较大的沥青碎石混合料及大孔隙 透水性开级配沥青混合料OGFC配合比设计n检验各项指标符合要求，配合比设计成功，如果不合格，重新进行调整，包括集料的级配，如果仍不合格就需要换集料重新试验。合格，则进行试验段的试铺进一步来检验混合料的各项指标。标准密度n压实度中准密度的问题n1、试验室标准密度的97%（马歇尔试件密度、旋转压实的试件密度）n2、最大理论密度的9

43、3%（实测法、计算法）n3、试验段密度的99%路面现场检测 1、路面厚度检测n1 路面厚度检测n一、路面厚度代表值与单点合格值的允许偏差n 基层或砂石路面：挖坑法n 沥青及水泥混凝土路面：钻孔法n 代表值及单点允许偏差见路面结构层实测项目表n三、仪具与材料n 挖坑工具n 钻芯取样机，钻头直径100mm或50mmn 量尺、补坑材料、工具等n四、挖坑法测定路面厚度n （1）挖坑n （2）将一把钢板尺平放横跨于坑的两边，用另一把钢板尺等量具在坑的中部位置垂直伸至坑底，测量坑底至钢板尺地面的距离，精确至1mmn五、钻芯法n （1）钻芯n （2）用钢板尺或卡尺沿圆周对称的十字方向四处量取表面至上下层界面

44、的高度，取其平均值作为该层的厚度。n六、填补试坑或钻孔n七、路面结构层厚度评定n 根据代表值及单个合格值的允许偏差进行评定。n 代表值取算术平均值的下置信界限：n当厚度代表值大于等于设计厚度减去代表值允许偏差时，则按单个检查值的偏差是否超过极值来评定合格率和计算应得分数；n当厚度代表值小于设计厚度减去代表值允许偏差时，则厚度指标评为零分。n沥青面层一般按沥青铺筑层总厚度进行评定，高速公路、一级公路还应进行上面层厚度的检验与评定。n2 压实度检测n一、标准密度（最大干密度）和最佳含水量的 确定方法 n 1、路基土的最大干密度和最佳含水量确定方法 n 击实法：适用于细粒土粒径不大于25mm的土 和

45、粗粒土粒径不大于38mm的土。n 振动台法与表面振动压实仪法：无粘性自由 排水粗粒土和巨粒土（包括堆石料）。n2 压实度检测n2、路面基层混合料最大干密度及最佳含水量确定方法n 无机结合料稳定类：标准击实法n 粒料类：振动法n 沥青稳定碎石：马歇尔试验、旋转压实仪法n3、沥青混合料标准密度确定方法 n（1）水中重法：密实的沥青混凝土n（2）表干法：吸水率不大于2%的沥青混合料n（3）蜡封法：吸水率大于2%的沥青混合料n（4）体积法：孔隙率较大的沥青碎石、透水性沥青混合料等n二、现场密度试验检测方法n灌砂法n环刀法n核子仪法 n钻芯法 n（一）灌砂法 n灌砂筒选择n 100mm小型灌砂筒：集料的

46、最大粒径小于15mm、测定层的厚度不超过150mm。n 150mm的大型灌砂筒：集料的粒径等于或大于15mm，但不大于40mm，测定层的厚度超过150mm，但不超过200mm时。n1、仪具与材料n 灌砂筒n 金属标定罐n 基板n n天平或台称 n含水量测定器具：如铝盒、烘箱等。n 量砂：粒径0.30.6mm清洁干燥的均匀砂，约2040kgn盛砂的容器：塑料桶等。n其他：凿子、改锥、铁锤、长把勺、小簸箕、毛刷等。n2、标定筒下部圆锥体内砂的质量 n 在灌砂筒筒口高度上，向灌砂筒内装砂至距筒顶15mm左右为止。称取装入筒内砂的质量m1。以后每次标定及试验都应该维持装砂高度与质量不变。n将开关打开，

47、让砂自由流出，并使流出砂的体积与工地所挖试坑内的体积相当（可等于标定罐的容积），然后关上开关，称灌砂筒内剩余砂质量m5，准确至1g。n 不晃动储砂筒的砂，轻轻地将灌砂筒移至玻璃板上，将开关打开，让砂流出，直到筒内砂不再下流时，将开关关上，并细心地取走灌砂筒。n收集并称量留在板上的砂或称量筒内的砂，准确至1g。玻璃板上的砂就是填满锥体的砂m2。n重复上述测量三次，取其平均值。n3、测定量砂的密度 n用水确定标定罐的容积V，准确至lmL。n在储砂筒中装入质量为m1的砂，并将灌砂筒放在标定罐上，将开关打开，让砂流出，直到砂不再下流时，将开关关闭。n 取下灌砂筒，称取筒内剩余砂质量m3。n计算填满标定

48、罐所需砂的质量ma n ma=m1-m2-m3 n重复上述测量三次，取其平均值。n计算量砂的密度：n4、试验步骤n 在试验地点，选一块平坦表面，并将其清扫干净，其面积不得小于基板面积。n 将基板放在平坦表面上。当表面的粗糙度较大时，则将盛有量砂m5的灌砂筒放在基板中间的圆孔上，将灌砂筒的开关打开，让砂流入基板的中孔内，直到储砂筒内的砂不再下流时关闭开关。取下灌砂筒，并称量筒内砂的质量m6，准确至1g。圆锥体内及基板与地面缝隙之间砂的质量为m5-m6。n 取走基板，并将留在试验地点的量砂收回，重新将表面清扫干净。n 将基板放回清扫干净的表面上，沿基板中孔凿洞。应注意勿使凿出的材料丢失，并不使水分

49、蒸发。试洞的深度应等于测定层厚度，但不得有下层材料混入。称取全部取出材料的总质量为mw。n取有代表性的样品测定其含水量。n 当为沥青表面处治或沥青贯入结构类材料时，则省去测定含水量步骤n 将基板安放在试坑上，将灌砂筒安放在基板中间（储砂筒内放满砂质量m1），使灌砂筒的下口对准基板的中孔及试洞，打开灌砂筒的开关，让砂流入试坑内。直到储砂筒内的砂不再下流时，关闭开关。小心取走灌砂筒，并称量筒内剩余砂的质量m4，准确到1g。n 如清扫干净的平坦表面的粗糙度不大，可省去上述和的操作。在试洞挖好后，将灌砂筒直接对准放在试坑上，中间不需要放基板。打开筒的开关，让砂流入试坑内。直到灌砂筒内的砂不再下流时，关

50、闭开关，小心取走灌砂筒，并称量余砂的质量m4，准确至1g。n仔细取出试筒内的量砂，以备下次试验时再用。n 若量砂的湿度已发生变化或量砂中混杂质，则应该重新烘干、过筛，并放置一段时间，使其与空气的湿度达到平衡后再用。n5、结果计算 n 计算填满试坑所用的砂的质量mb：n灌砂时，试坑上放有基板时：n灌砂时，试坑上不放基板时：基板与基板与基板与基板与地面缝地面缝地面缝地面缝隙之间隙之间隙之间隙之间的量砂的量砂的量砂的量砂质量质量质量质量+锥锥锥锥体内的体内的体内的体内的砂质量砂质量砂质量砂质量n 试坑材料的湿密度w：n 试坑材料的干密度d：n测试点的施工压实度 n6、试验中应注意的问题 n量砂要规则