对新《公路沥青路面施工技术规范》的理解.ppt

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1、对新公路沥青路面施工技术规范的理解报批稿主要内容与修订情况介绍 配合比设计方法体系v针对我国是否采用针对我国是否采用SUPERPAVE作为标准方法的问题，课题组作为标准方法的问题，课题组进行了充分的民主的讨论，我们充分考虑了我国的现状，一致进行了充分的民主的讨论，我们充分考虑了我国的现状，一致同意在现阶段仍然保留马歇尔试验配合比设计方法作为我国规同意在现阶段仍然保留马歇尔试验配合比设计方法作为我国规范的标准试验方法，其理由是：范的标准试验方法，其理由是：（1）马歇尔试验方法广泛为我国工程单位所使用，已经拥有丰富）马歇尔试验方法广泛为我国工程单位所使用，已经拥有丰富的经验，还有大量的实践数据可以

2、借鉴，而其他方法对我国来的经验，还有大量的实践数据可以借鉴，而其他方法对我国来说还比较陌生，只有部分研究单位和大学能够胜任；说还比较陌生，只有部分研究单位和大学能够胜任；（2）所有的工程单位及与沥青混合料试验相关的单位都拥有马歇）所有的工程单位及与沥青混合料试验相关的单位都拥有马歇尔试验仪，并成为各个层次最普遍的仪器设备。尔试验仪，并成为各个层次最普遍的仪器设备。SUPERPAVE或或GTM方法的成型和试验设备还局限于少数研究单位和大学拥方法的成型和试验设备还局限于少数研究单位和大学拥有，广大设计和施工单位不可能在近期普遍购买这些设备；有，广大设计和施工单位不可能在近期普遍购买这些设备；（3）

3、多年来利用马歇尔方法设计的混合料从总体来说是合理的，）多年来利用马歇尔方法设计的混合料从总体来说是合理的，所确定的空隙率等体积指标及最佳沥青用量能够适用于实际情所确定的空隙率等体积指标及最佳沥青用量能够适用于实际情况，且具有较好的的对比性。相比起来，我们许多配合比设计况，且具有较好的的对比性。相比起来，我们许多配合比设计的技术人员素质还比较低，缺乏设计的经验，而配合比设计本的技术人员素质还比较低，缺乏设计的经验，而配合比设计本身是一件经验性很强的工作；身是一件经验性很强的工作；配合比设计方法体系（4）SUPERPAVE方法及方法及GTM方法尚未得到世界上的公认。又不方法尚未得到世界上的公认。又

4、不少国家进口了相关的仪器设备，进行了对比后认为所确定的矿料少国家进口了相关的仪器设备，进行了对比后认为所确定的矿料级配和沥青用量与按照马歇尔方法确定的值并没有很大的差别。级配和沥青用量与按照马歇尔方法确定的值并没有很大的差别。即使在美国，加利福尼亚起德克萨斯州在对即使在美国，加利福尼亚起德克萨斯州在对SUPERPAVE方法经方法经过详细研究后，并没有放弃原来的马歇尔方法及维姆方法。另外过详细研究后，并没有放弃原来的马歇尔方法及维姆方法。另外SUPERPAVE方法本身也有一些不完善的地方，在美国国内存在方法本身也有一些不完善的地方，在美国国内存在一些争议。至今没有成为一些争议。至今没有成为AAS

5、HTO及及ASTM的正式的标准试验方的正式的标准试验方法。甚至搓揉试验机还没有完全定型，现在无法论证法。甚至搓揉试验机还没有完全定型，现在无法论证SUPERPAVE设计的混合料就是好的混合料。设计的混合料就是好的混合料。（5）现在我国这些新方法主要停留在配合比设计阶段，施工现场）现在我国这些新方法主要停留在配合比设计阶段，施工现场的施工质量检验还有困难。的施工质量检验还有困难。纵观世界各国的情况，马歇尔试验配合比设计方法仍然是现今世界纵观世界各国的情况，马歇尔试验配合比设计方法仍然是现今世界上使用最普遍的配合比设计方法。即使在美国，上使用最普遍的配合比设计方法。即使在美国，2000年版热拌沥年

6、版热拌沥青混合料手册关于配合比设计方法仍然依次列出了马歇尔法。维青混合料手册关于配合比设计方法仍然依次列出了马歇尔法。维姆法、姆法、Superpave法三种方法，没有任何全面否定马歇尔方法的法三种方法，没有任何全面否定马歇尔方法的意思。意思。新的新的公路沥青路面施工技术规公路沥青路面施工技术规范范在配合比设计方法及体积设计的在配合比设计方法及体积设计的指标计算上，最大的修改示全面引入指标计算上，最大的修改示全面引入了集料有效密度、有效沥青用量的概了集料有效密度、有效沥青用量的概念，即考虑沥青在拌和过程种被集料念，即考虑沥青在拌和过程种被集料吸收而造成的沥青用量的影响。吸收而造成的沥青用量的影响

7、。v因此，我国在目前的实际条件下，仍然因此，我国在目前的实际条件下，仍然以采用马歇尔试验配合比设计方法为宜。以采用马歇尔试验配合比设计方法为宜。但是，为了不致妨碍新技术、新方法的但是，为了不致妨碍新技术、新方法的引进。研究、推广应用，建议规范规定引进。研究、推广应用，建议规范规定“本规范采用马歇尔试验配合比设计方法。本规范采用马歇尔试验配合比设计方法。如采用其他设计方法设计沥青混合料时，如采用其他设计方法设计沥青混合料时，应按本规范规定的马歇尔试验及各项配应按本规范规定的马歇尔试验及各项配合比设计检验，试验结果必须符合本规合比设计检验，试验结果必须符合本规范的设计技术标准范的设计技术标准.”重

8、载路段的解决办法 经过大量的研究，我们认为，以上问题是客观经过大量的研究，我们认为，以上问题是客观存在的，但也可以通过另外两个途径得到解决：存在的，但也可以通过另外两个途径得到解决：（1)增加击实次数或锤重，无非是压实密度增大，它增加击实次数或锤重，无非是压实密度增大，它与击实条件不变，提高压实度的效果是一样的；与击实条件不变，提高压实度的效果是一样的；（2）对于重载路段问题，主要是对沥青用量又影响，）对于重载路段问题，主要是对沥青用量又影响，增加击实次数的目的是改变空隙率和油石比。如果增加击实次数的目的是改变空隙率和油石比。如果维持马歇尔击实次数不变，改变设计空隙率大小的维持马歇尔击实次数不

9、变，改变设计空隙率大小的标准，适当减小重载交通作用下的标准，适当减小重载交通作用下的OAC，也可以，也可以起到同样的作用。即对重载交通的路段，可通过提起到同样的作用。即对重载交通的路段，可通过提高设计空隙率，加强施工压实的办法解决。高设计空隙率，加强施工压实的办法解决。2.22.2热拌沥青混合料的配合比设计热拌沥青混合料的配合比设计总总 原原 则：则：应应满满足足耐耐久久性性、抗抗车车辙辙、抗抗裂裂、抗抗水水损损害害能能力、抗滑性能、施工性能等多方面要求。力、抗滑性能、施工性能等多方面要求。规规范范的的其其他他几几条条都都是是围围绕绕这这个个目目的的。但但是是目目前前的的现现状状确确实实令令人

10、人忧忧虑虑，沥沥青青路路面面的的早早期期损损坏坏问问题题成成为为热热门门话话题题，所所有有工工程程都都必必须须考考虑虑防防止止沥青路面的早期损坏。沥青路面的早期损坏。配配 合合 比比 设设 计计国国家家规规范范规规定定的的指指标标是是最最起起码码的的要要求求，是是一一个个低低要要求求。规规范范必必须须兼兼顾顾全全国国各各种种不不同同的的情情况况。将将那那么么多多的的不不同同都都统统一一到到一一个个规规范范中中，规规范范就就不不可可能能有有明明确确的的针对性，不能满足每针对性，不能满足每个具体的工程的要求。个具体的工程的要求。执执行行规规范范的的时时候候，必必须须考考虑虑到到当当地地的的实实际际

11、情情况况，允允许许对对技技术术要要求求作作适适当当的的调调整整，所所有有这这些些，往往往往都都反反映在工程的设计文件和招标文件中。映在工程的设计文件和招标文件中。各各地地应应该该根根据据当当地地的的材材料料、施施工工水水平平、经经济济实实力力、习习惯惯，尤尤其其是是使使用用多多年年的的成成功功的的经经验验，规规定定更更具具体体的的指标。指标。混混 合合 料料 设设 计计包包括括目目标标配配合合比比设设计计阶阶段段、生生产产配配合合比比设设计计阶阶段段及及生生产产配配合合比比验验证证阶阶段段，通通过过配配合合比比设设计计确确定定沥沥青青混混合合料料的的材材料料品品种种及及配配比比、矿矿料料级级配

12、配、最最佳沥青用量。佳沥青用量。本本规规范范采采用用马马歇歇尔尔试试验验配配合合比比设设计计方方法法。如如采采用用其其他他设设计计方方法法设设计计沥沥青青混混合合料料时时，应应按按本本规规范范规规定定的的马马歇歇尔尔试试验验及及各各项项配配合合比比设设计计检检验验，并并报报告告不不同同设设计计方方法法各各自自的的试试验验结结果果，供供施施工工质质量量检验使用。检验使用。混混 合合 料料 设设 计计配配合合比比设设计计的的标标准准级级配配范范围围是是经经过过三三阶阶段段配配合合比比设设计计确确定定并并经经建建设设单单位位和和监监理理批批准准的的标标准准级级配配曲曲线线，加加上上施施工工容容许许的

13、的波波动动范范围围形形成成的的。容容许许波波动动范范围围即即施施工工过过程程中中质质量量检检验验要要求求中中规规定定的的与与生生产产配配合合比比设设计计标标准准级级配配的的差差。施施工工过过程程中中按按照照施施工工级级配配范范围围进进行行单单点点检检验验，都都必必须须在在此此范范围围内内，它它可可能能超超出出规规范范规规定定的的范范围或设计级配范围，都是容许的。围或设计级配范围，都是容许的。密密级级配配沥沥青青混混凝凝土土混混合合料料的的马马歇歇尔尔试试验验配配合合比比设设计计应应符符合合下下表表的的技技术术标标准准，并并有有良良好好的的施施工工性性能能。试试件件尺尺寸寸及及成成型型击击实实次

14、次数数按按公公称称最最大大粒粒径径选选用用标标准准马马歇歇尔尔试试件件或或大大型型马马歇歇尔尔试试件件。改改性性沥沥青青混混合合料料马马歇歇尔尔试试验验的的流流值值可可适适当当放放宽宽。对对二二级级公公路路宜宜参参照照一一级级公公路路的的技术标准执行。技术标准执行。沥沥青青稳稳定定碎碎石石混混合合料料的的马马歇歇尔尔试试验验配配合合比比设设计计方方法法参参照照沥沥青青混混凝凝土土的的方方法法执执行行。试试验验结结果果应应符符合合表表的的技技术术标标准准，并并有有良良好好的的施施工性能。工性能。试试件件尺尺寸寸及及成成型型击击实实次次数数按按公公称称最最大大粒粒径径选选用用标标准准马马歇歇尔尔试

15、试件件或或大大型型马马歇歇尔尔试试件件。对对半半开开级级配配的的沥沥青青碎碎石石混混合合料料AMAM无无法法进进行行马马歇歇尔尔试试验验时时，其其配配合合比比和和最最佳佳沥沥青青用用量量可可根根据实践经验和试拌试铺论证确定。据实践经验和试拌试铺论证确定。对对开开级级配配沥沥青青碎碎石石混混合合料料ATPBATPB只只测测定定试试件的空隙率，不要求进行马歇尔试验。件的空隙率，不要求进行马歇尔试验。l注：注：对集料坚硬不易击碎，通行重载交通的路段，也可将击实次数增加为对集料坚硬不易击碎，通行重载交通的路段，也可将击实次数增加为双面双面7575次。次。对对高高温温稳稳定定性性要要求求较较高高的的重重

16、交交通通路路段段或或炎炎热热地地区区，设设计计空空隙隙率率取取高高限限，且且允允许许放放宽宽到到4.54.5，VMAVMA允允许许放放宽宽到到16.516.5(SMA-16)(SMA-16)或或1616(SMA-19)(SMA-19)，VFAVFA允许放宽到允许放宽到7070。当当马马歇歇尔尔试试验验的的稳稳定定度度确确实实有有困困难难时时，对对非非改改性性沥沥青青SMASMA的的稳稳定定度度可可放放宽宽到到5.0kN5.0kN，改性沥青，改性沥青SMASMA可放宽到可放宽到5.5kN5.5kN，但车辙试验的动稳定度必须合格。，但车辙试验的动稳定度必须合格。体积指标的计算问题沥青混合料体积设计

17、方法沥青混合料体积设计方法核心：混合料的设计空隙率核心：混合料的设计空隙率原规范原规范:密级配：密级配：型沥青混合料型沥青混合料 36 型沥青混合料型沥青混合料 410 抗滑表层抗滑表层 410(8)半开级配：沥青碎石半开级配：沥青碎石 10%国外：国外：开级配：排水式沥青混合料开级配：排水式沥青混合料18%美国：美国：SHRP研究成果：研究成果：设计空隙率要求设计空隙率要求4左右左右马歇尔试件体积指标的计算空隙率和VMA的计算方法必须统一v现行现行公路沥青及沥青混合料试验规程公路沥青及沥青混合料试验规程（JTJ 052-2000)JTJ 052-2000)方法方法的规定是不严谨的：的规定是不

18、严谨的：VV=(1-f/t)*100VV=(1-f/t)*100式中：式中：tt按本规程按本规程T 0711T 0711或或T 0712T 0712测定的沥青混合料理论最测定的沥青混合料理论最大相对密度，当实测理论最大相对密度有困难时，也可采用按大相对密度，当实测理论最大相对密度有困难时，也可采用按式（式（5 5）或（）或（6 6）计算的理论最大相对密度；）计算的理论最大相对密度；ff试件的毛体积相对密度，用表干法测定，试件的毛体积相对密度，用表干法测定，当试件吸水率当试件吸水率SaSa2 2时，由腊封法或体积法测定；当按规定容许采用水中重法测定时，由腊封法或体积法测定；当按规定容许采用水中重

19、法测定时，也可用表观相对密度时，也可用表观相对密度aa代替。代替。这里这里tt可以采用真空法、溶剂法、计算法；可以采用真空法、溶剂法、计算法；ff可以采用表干法、可以采用表干法、封腊法、水中重法，实际上不能等同。封腊法、水中重法，实际上不能等同。因此，如果因此，如果t t 和和ff其中一个值的确定方法不统一，其中一个值的确定方法不统一，VVVV就不统一。就不统一。现在我国这个问题十分混乱，必须统一，成为强制性的规定。现在我国这个问题十分混乱，必须统一，成为强制性的规定。有效体积有效体积=固体集料部分所占的体积固体集料部分所占的体积+表面空隙中没有吸附沥青的表面空隙中没有吸附沥青的空隙的体积空隙

20、的体积集料的有效密度吸收的沥青吸收的沥青水可进入而沥青水可进入而沥青不能进入的体积不能进入的体积表面空隙表面空隙固体集料部分固体集料部分采用视密度与毛体积密度进行计算，采用视密度与毛体积密度进行计算，计算按照集料吸水率的不同而变化。计算按照集料吸水率的不同而变化。0.5、1.0、1.5、11.5沥青混合料与马歇尔法混合料设计之间的关系沥青混合料与马歇尔法混合料设计之间的关系 体积计算方法之间的关系体积计算方法之间的关系 试件相对密度的确定水中重法代替表干法是不适宜 v实际上水中重法测定的视密度是假定沥青混合料试实际上水中重法测定的视密度是假定沥青混合料试件完全不吸收水的极端情况。试验表明，随着

21、试件件完全不吸收水的极端情况。试验表明，随着试件吸水率的增加，两者的差值越大，相关关系很好。吸水率的增加，两者的差值越大，相关关系很好。所以采用水中重法所以采用水中重法“代替代替”表干法是不适宜的。即表干法是不适宜的。即使是毛体积相对密度也有较大差别，所以这次规范使是毛体积相对密度也有较大差别，所以这次规范的修订首先明确不再采用水中重法代替。的修订首先明确不再采用水中重法代替。各单位大量的试验表明:不同集料、不同级配的混合料，表干法与蜡封法测定的空隙率互有大小无一定规律。下图仅为一例。压实后HMA 的毛体积密度BSGv沥青和集料经过压实后制成试件集料和沥青的密度集料和沥青的密度集料、沥青和空隙

22、的体积集料、沥青和空隙的体积Gmb=测 试v将集料和沥青拌和v采用马歇尔击实或旋转压实后制成试件v试件干重v试件水中重v试件饱和面干重(SSD)测试称取试件干重称取试件干重测 试试件的饱和面干试件的饱和面干 SSD状态状态最大相对密度的确定vB5.6.1 对非改性的普通沥青混合料，宜通过真空法实测的最大相对密度t反算集料的有效相对密度。此时可以预估适宜的最佳油石比，拌和2组的混合料，按规定对混合料彻底分散后采用真空法实测最大相对密度，取2个以上试样的平均值。然后按式计算和成矿料的有效相对密度 se=真空法测定沥青混合料的最大相对密度真空法测定沥青混合料的最大相对密度v经过大量的试验研究，一致认

23、为按照现行试验规程经过大量的试验研究，一致认为按照现行试验规程采用真空法测定最大相对密度的方法是切实可行的。采用真空法测定最大相对密度的方法是切实可行的。v真空法测定的基本思想是测定混合料内部完全没有真空法测定的基本思想是测定混合料内部完全没有空气情况下的零空隙率相对密度。如果沥青混合料空气情况下的零空隙率相对密度。如果沥青混合料的油石比接近最佳油石比，沥青混合料的分散程度的油石比接近最佳油石比，沥青混合料的分散程度好（细集料团块小于好（细集料团块小于6mm）抽真空时间合适（矿料）抽真空时间合适（矿料的沥青膜不被破坏），沥青混合料的中的以及附着的沥青膜不被破坏），沥青混合料的中的以及附着在混合

24、料表面的气泡去除干净，测定的结果是比较在混合料表面的气泡去除干净，测定的结果是比较准确的。准确的。改性沥青混合料难以分散，不能采用真空法实改性沥青混合料难以分散，不能采用真空法实测最大相对密度，真空法测定极易弄虚作假测最大相对密度，真空法测定极易弄虚作假改性沥青混合料只能采用计算法，但计算方法必须统一v2000年版的试验规程中，对计算最大相对密度时所采用的集料年版的试验规程中，对计算最大相对密度时所采用的集料相对密度时这样规定的：相对密度时这样规定的：“对粗集料，宜采用与沥青混合料同一种相对密度，即混合料采对粗集料，宜采用与沥青混合料同一种相对密度，即混合料采用表干法、封腊法或体积法测定的毛体

25、积相对密度时，粗集料用表干法、封腊法或体积法测定的毛体积相对密度时，粗集料也采用毛体积相对密度。当混合料采用水中重法测定的表观相也采用毛体积相对密度。当混合料采用水中重法测定的表观相对密度代替时，粗集料也采用表观表观相对密度；对细集料对密度代替时，粗集料也采用表观表观相对密度；对细集料（砂、石屑）和矿粉均采用表观相对密度。（砂、石屑）和矿粉均采用表观相对密度。”其中对各种粗集料对水的相对密度（其中对各种粗集料对水的相对密度（l-n),究竟采用什么样的究竟采用什么样的相对密度有不同意见和各种做法，从而导致全部矿料对水的平相对密度有不同意见和各种做法，从而导致全部矿料对水的平均相对密度均相对密度s

26、b及最大毛体积相对密度及最大毛体积相对密度t有不同的结果。有不同的结果。之所以会有争议是因为即使是对同一个料厂生产的同一种集料，之所以会有争议是因为即使是对同一个料厂生产的同一种集料，由于粒径大小不一样，表面开口空隙对全体积所占的比例不同，由于粒径大小不一样，表面开口空隙对全体积所占的比例不同，各种方法测定的密度是不一样的，吸水率也不一样，下图示出各种方法测定的密度是不一样的，吸水率也不一样，下图示出了我们的一组测定结果。了我们的一组测定结果。测测 试试室温条件下的松室温条件下的松散混合料散混合料测 试真空泵真空泵残留的气压残留的气压带有盖的金属罐体带有盖的金属罐体振动台振动台最大理论密度测试

27、最大理论密度测试v将集料和沥青拌和v空气中重量v水重重量最大相对密度最大相对密度l松散状态（未经压实）的混合料松散状态（未经压实）的混合料集料和沥青的质量集料和沥青的质量集料和沥青的体积集料和沥青的体积Gmm=计 算vGmm =A/(A-C)Where:A=试样干重试样干重C=式样水中重式样水中重v对改性沥青及对改性沥青及SMA等难以分散的混合料，宜直接由矿料的合等难以分散的混合料，宜直接由矿料的合成毛体积相对密度与合成表观相对密度按式（）计算确定，成毛体积相对密度与合成表观相对密度按式（）计算确定，其中沥青吸收系数其中沥青吸收系数C值根据材料的吸水率按式（值根据材料的吸水率按式（B.5.6.

28、3)求得，求得，材料的合成吸水率按式（）计算材料的合成吸水率按式（）计算确定最大相对密度的方法v对非改性的普通沥青混合料，在成型马歇尔试件的同时，按的要求用真空法实测各组沥青混合料的最大相对密度Yti。当只对一组预估的适宜的油石比测定最大相对密度时，也可按式（）或（）计算其他不同油石比时的最大相对密度Yti。确定集料的有效密度和沥青混合料的最大相对密度确定最大相对密度的方法v对改性沥青或对改性沥青或SMASMA混合料等难以分散不便采用混合料等难以分散不便采用真空法实测最大相对密度时，宜按式（）或真空法实测最大相对密度时，宜按式（）或（）直接计算不同沥青用量条件下的沥青混（）直接计算不同沥青用量

29、条件下的沥青混合料的最大相对密度。合料的最大相对密度。C=0.033wx2-0.2936wx+0.9339 按下列步骤进行马歇尔试验按下列步骤进行马歇尔试验按式计算矿料混合料的合成毛体积相对密度按式计算矿料混合料的合成毛体积相对密度sbsb。(B.5.3)(B.5.3)式式中中：P P1 1、P P2 2、PPn n为为各各种种矿矿料料成成分分的的配配比比，其其和和为为100100，1 1、2 2、n n为为各各种种矿矿料料相相应应的的毛毛体体积积相相对对密密度度，对对集集料料粒粒径径在在4.754.75以以上上按按T0304T0304测测定定毛毛体体积积相相对对密密度度，机机制制砂砂及及石石

30、屑屑可可以以按按T0330T0330测测定定，也也可可以以用用筛筛出出的的2.362.364.754.75mmmm部部分分的的毛毛体体积积相相对对密密度度代代替替，矿粉用表观相对密度代替。矿粉用表观相对密度代替。B5.6 B5.6 确定矿料的有效相对密度确定矿料的有效相对密度se1.1.非非改改性性沥沥青青，用用真真空空法法实实测测，然然后后进进行行反反算算(式式B5.6-1)B5.6-1)。式式B5.6-1B5.6-12.2.对对于于改改性性沥沥青青及及SMASMA等等难难以以分分散散的的沥沥青青混混合合料料，有有效效相相对对密密度度采采用用合合成成毛毛体体积积相相对对密密度度和和合合成成表

31、表观观相相对对密密度度确确定定(式式B5.6-2)B5.6-2)，其其中中考考虑虑了了沥沥青青吸吸收收系系数数C C值值(式式B5.6-3)B5.6-3)。se=Csa+(1-C)sb 式式B5.6-2B5.6-2 C=0.033w2x0.2937 wx+0.9339 式式B5.6-3B5.6-3 式式B5.6-4B5.6-4确定沥青混合料的最大理论相对密度确定沥青混合料的最大理论相对密度1.1.非改性沥青混合料，采用真空法实测。非改性沥青混合料，采用真空法实测。2.2.对于改性沥青或者对于改性沥青或者SMASMA宜采用计算法。宜采用计算法。式中：式中：t t沥青混合料的最大相对密度，无量纲；

32、沥青混合料的最大相对密度，无量纲；PbPb沥青混合料的沥青用量，；沥青混合料的沥青用量，；sese矿矿料料的的有有效效相相对对密密度度，按按式式(B.5.3.1)(B.5.3.1)计计算，无量纲；算，无量纲；aa沥青的相对密度沥青的相对密度(25/25)(25/25)，无量纲。，无量纲。按式按式(B5.10-1)(B5.10-1)计算各组试件的空隙率计算各组试件的空隙率 按式按式(B5.10-2)(B5.10-2)计算矿料间隙率计算矿料间隙率VMAVMA按式(B.5.10-3)计算沥青混合料的沥青饱和度VFA 现现在在马马歇歇尔尔试试验验配配合合比比设设计计方方法法基基本本上上还还停停留留在在

33、体体积积设设计计的的阶阶段段，但但是是我我国国对对于于沥沥青青混混合合料料试试件件的的各各项项体体积积指指标标，即即密密度度、空空隙隙率率、VMA、VFA的的计计算算方方法法却却一一直直有有许许多多争争议议。甚甚至至是是严严重重的的混混乱乱，想想怎怎么么算算就就怎怎么么算算，许许多多配配合合比比设设计计都都说说是是4的的空空隙隙率率，但但实实际际上上可可能能相相差差很很大大。应应该该说说，世世界界各各国国对对这这些些体体积积设设计计指指标标的的测测定定和和计计算算方方法法都都不不尽尽相相同同，在在一一个个国国家家，则则只只有一个统一的方法。有一个统一的方法。空空隙隙率率是是由由沥沥青青混混合合

34、料料试试件件的的密密度度和和最最大大理理论论密密度度计计算算得得到到的的，统统一一空空隙隙率率计计算算方方法法就就必必须须统统一一试试件件相相对对密密度度和和最最大大理理论论相相对对密密度度的的测测定定或计算方法。或计算方法。首首先先是是最最大大相相对对密密度度，实实测测方方法法有有真真空空法法、溶溶剂剂法法，其其混混合合料料的的毛毛体体积积完完全全不不同同。我我国国长长期期习惯于计算法，不同的方法有不小的差别。习惯于计算法，不同的方法有不小的差别。编编制制试试验验规规程程时时的的思思想想是是只只规规定定方方法法，把把真真空空法法、溶溶剂剂法法、计计算算法法都都收收入入，具具体体采采用用何何种

35、种方方法法由由相相关关的的设设计计和和施施工工规规范范确确定定。所所以以本本规规范范必必须须统统一一空空隙隙率率等等体体积积指指标标的的测测定定和和计计算算方方法法，以得到唯一的结果。以得到唯一的结果。经经过过大大量量的的对对比比试试验验，经经反反复复征征求求各各方方面面的的意意见见，认认为为溶溶剂剂法法计计算算体体积积时时把把集集料料内内部部开开口口体体积积都都扣扣除除，最最大大密密度度偏偏大大，测测定定的的空空隙隙率率过过大大，不符合实际情况。不符合实际情况。采采用用真真空空法法实实测测非非改改性性沥沥青青混混合合料料的的最最大大相相对对密密度度作作为为我我国国的的标标准准方方法法。对对于

36、于改改性性沥沥青青混混合合料料，因因为为改改性性沥沥青青粘粘度度大大，分分散散比比较较困困难难，只只能用计算法求取混合料的最大理论密度。能用计算法求取混合料的最大理论密度。最佳油石比的确定最佳油石比的确定1 1 以以沥沥青青用用量量为为横横坐坐标标，以以测测定定的的各各项项指指标标为为纵纵坐坐标标，分分别别将将试试验验结结果果点点入入图图中中，连连成成圆圆滑滑的的曲曲线线。确确定定均均符符合合本本规规范范规规定定的的沥沥青青混混合合料料技技术术标标准准的的沥沥青青用用量量范范围围OACOACminminOACOACmaxmax。选选择择的的沥沥青青用用量量范范围围必必须须涵涵盖盖设设计计空空隙

37、隙率率的的全全部部范范围围，并并尽尽可可能能涵涵盖盖沥沥青青饱饱和和度度的的要要求求范围，并使密度及稳定度曲线出现峰值。范围，并使密度及稳定度曲线出现峰值。2 2 根根据据试试验验曲曲线线的的走走势势，按按下下列列方方法法确确定定沥沥青青混混合合料料的的最最佳佳沥沥青用量青用量OAC1OAC1。(1)(1)求求取取对对应应于于密密度度最最大大值值、稳稳定定度度最最大大值值、目目标标空空隙隙率率(或或者者中中值值)、沥沥青青饱饱和和度度对对应应的的沥沥青青用用量量，按按式式取取平平均均值值作作为为OACOAC1 1。OACOAC1 1=(a=(a1 1十十a a2 2十十a a3 3十十a a4

38、 4)/4 (B.6.2-1)/4 (B.6.2-1)(2)(2)选选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围时，择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围时，宜分别求取相应于空隙率要求范围的中值或目标空隙率的沥宜分别求取相应于空隙率要求范围的中值或目标空隙率的沥青用量青用量a a1 1、密度最大值的沥青用量为、密度最大值的沥青用量为a a2 2、稳定度最大值的沥、稳定度最大值的沥青用量青用量a a3 3，按式，按式(B.6.2-2)(B.6.2-2)求取求取3 3者的平均值作为者的平均值作为OACOAC1 1。OACOAC1 1=(a=(a1 1十十a a2 2十十a a3 3)/3

39、(B.6.2-2)/3 (B.6.2-2)(3)(3)当当所所选选择择试试验验的的沥沥青青用用量量范范围围，不不能能使使密密度度及及稳稳定定度度曲曲线线出出现现峰峰值值时时，可可直直接接以以目目标标空空隙隙率率所所对对应应的的沥沥青青用用量量作作为为OACOAC1 1，但但OACOAC1 1必必须须介介于于OACOACminminOACOACmaxmax的范围内，否则应重新进行配合比设计。的范围内，否则应重新进行配合比设计。3 3 以以各各项项指指标标均均符符合合技技术术标标准准的的沥沥青青用用量量范范围围OACOACminminOACOACmaxmax的中值为的中值为OACOAC2 2。OA

40、COAC2 2=(OAC=(OACminmin十十OACOACmaxmax)/2 )/2 4 4 通通常常情情况况下下取取OACOAC1 1及及OACOAC2 2的的中中值值作作为为计计算算的的最最佳沥青用量佳沥青用量OACOAC。OAC=(OACOAC=(OAC1 1十十OACOAC2 2)/2 )/2 5 5 检检查查图图中中相相应应于于此此OACOAC的的各各项项指指标标是是否否均均符符合合马歇尔试验技术标准。马歇尔试验技术标准。其他体积指标的计算 矿料间隙率VMA按下式计算：rSB即全部矿料对水的平均相对密度按前面所说的方法计算，沥青饱和度VFA按下式计算：沥青结合料被集料吸收的比例及

41、有效沥青含量v式中：PBA-沥青混合料中被集料吸收的沥青结合料比例，%v PBC-沥 青 混 合 料 中 的 有 效 沥 青 用 量，%v rse-集料的有效相对密度，按式（B.5.6.1)计算，无量纲v RSB-材料的合成毛体积相对密度，按式（）求取，无 量 纲。v RB-沥青的相对密度（25。C/25。C)，无量纲；v PB-沥青含量，%；v PB-各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和，即PS=100-PB,%计算沥青混合料的粉胶比，通常不得大于1.6。对常用的公称最大粒径为13.219的密级配沥青混合料，粉胶比宜控制在0.81.2范围内。v估算沥青混合料的沥青膜有效厚度。估算沥青混合料

42、的沥青膜有效厚度。比表面的计算中美两国在体积指标计算方法上的差别中美两国在体积指标计算方法上的差别最佳油石比的确定确定OAC1的方法v根据试验曲线的走势，按下列方法确定沥青混合料的最佳沥青用量OAC1.v在曲线图上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。按式取平均值作为OAC1.v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，按式（）求取3者的平均值作为OAC1.密实嵌挤型级配确定密实嵌挤型级配确定OAC1遇到的问题遇到的问题v对所选择试验的沥青用量范围，密度或稳定度没有出现峰值对所选择试验的沥青用量范围，密度或

43、稳定度没有出现峰值（最大值经常在曲线的两端）时，可直接以目标空隙率所对（最大值经常在曲线的两端）时，可直接以目标空隙率所对应的沥青用量应的沥青用量A3作为作为OAC1，但，但OAC1必须介于必须介于OACmin OACmax的范围内。否则应重新进行配合比设计。在确定的范围内。否则应重新进行配合比设计。在确定OAC1时马歇尔试验的稳定度、密度必须出现峰值，不能只时马歇尔试验的稳定度、密度必须出现峰值，不能只偏于一边，否则无法求取偏于一边，否则无法求取OAC1。但是对。但是对S型密实嵌挤型型密实嵌挤型 级级配，按照配，按照0.5%间隔的油石比进行马歇尔试验后，绘制的各间隔的油石比进行马歇尔试验后，

44、绘制的各种指标与油石比的关系曲线，密度和稳定度两个指标中有一种指标与油石比的关系曲线，密度和稳定度两个指标中有一个或者两个经常不出现峰值，只能求出个或者两个经常不出现峰值，只能求出OAC2。没有。没有OAC1。这种情况多家单位都出现过，说明不是试验误差造成，而是这种情况多家单位都出现过，说明不是试验误差造成，而是一个客观规律。一个客观规律。v按照以往的规定，如果不出现峰值按照以往的规定，如果不出现峰值，必须扩大油石比的范，必须扩大油石比的范围，保证出现峰值。但是大量的试验结果表明，这样做经常围，保证出现峰值。但是大量的试验结果表明，这样做经常得不到预想的结果，或者需要大得多的油石比范围。使确定

45、得不到预想的结果，或者需要大得多的油石比范围。使确定的这个峰值实际上离开最佳油石比很远，而失去意义。的这个峰值实际上离开最佳油石比很远，而失去意义。确定最佳沥青用量的马歇尔试验曲线确定最佳沥青用量的马歇尔试验曲线 密度和稳定度不出现峰值密度和稳定度不出现峰值混合料马歇尔体积指标示意图4/24/2023解决重载交通道路车辙的技术措施解决重载交通道路车辙的技术措施v针对气候条件和交通条件适当增加或减少沥青用量是很重要针对气候条件和交通条件适当增加或减少沥青用量是很重要的。对重载交通道路，通过加强压实、增加击实次数、采用的。对重载交通道路，通过加强压实、增加击实次数、采用GTM方法提高设计荷载，包括

46、采用方法提高设计荷载，包括采用SUPERPAVE方法等一系方法等一系列研究，最后的结果都导致一个结论，即配合比设计的最佳列研究，最后的结果都导致一个结论，即配合比设计的最佳沥青用量要比标准条件下马歇尔设计的最佳沥青用量少。这沥青用量要比标准条件下马歇尔设计的最佳沥青用量少。这就从根本上给我们指出了对付重载交通车辙的对策，即适当就从根本上给我们指出了对付重载交通车辙的对策，即适当减少最佳沥青用量。为防止由于减少沥青用量的造成路面空减少最佳沥青用量。为防止由于减少沥青用量的造成路面空隙率变大，可能造成渗水及水损害破坏，必须在施工过程中隙率变大，可能造成渗水及水损害破坏，必须在施工过程中加强碾压，将

47、由于减少沥青用量而增大的空隙率压回去，达加强碾压，将由于减少沥青用量而增大的空隙率压回去，达到没有减少沥青用量的相同的密实度水平。因此建议在夏季到没有减少沥青用量的相同的密实度水平。因此建议在夏季严重高温，重载车、超载车比例大、长大坡度路段，为了防严重高温，重载车、超载车比例大、长大坡度路段，为了防止车辙，采取适当减少沥青用量止车辙，采取适当减少沥青用量0.1%0.5%的办法不失为最的办法不失为最有效的好办法。有效的好办法。配合比设计标准建议按照不同的气候条件、交通条件建立配合比设计标准VMA的标准问题比较复杂v我国对我国对VMA的研究很肤浅。主要参考美国的标准，但美国的的研究很肤浅。主要参考

48、美国的标准，但美国的不同规范、不同年代、对不同设计空隙率的不同规范、不同年代、对不同设计空隙率的VMA标准，不仅标准，不仅不相同，而且一直在变化。不相同，而且一直在变化。v试验说明，马歇尔试验的击实的空隙率要比试验说明，马歇尔试验的击实的空隙率要比SUPERPAVE的的搓揉压实条件的空隙率大搓揉压实条件的空隙率大1%左右，在相同油石比条件下，左右，在相同油石比条件下，如果将马歇尔击实次数从如果将马歇尔击实次数从75次增加到次增加到100次，次，VMA值约小值约小1%。v以前由于我国没有采用集料有效相对密度的概念，以前由于我国没有采用集料有效相对密度的概念，VMA的计的计算方法也有不一样，所以算

49、方法也有不一样，所以VMA也有一定的差别。由于现在的也有一定的差别。由于现在的计算方法上已经推拥，而我们对计算方法上已经推拥，而我们对VMA的研究很少，所以全面的研究很少，所以全面引用了美国的标准。引用了美国的标准。v实践证明，实践证明，VMA最重要，但我们掌握得很差，调整最重要，但我们掌握得很差，调整VMA也也很难，这是我们目前存在的困难。这一点在美国也一样。原很难，这是我们目前存在的困难。这一点在美国也一样。原来想设一个来想设一个2%的上限，实际上做不到。而且不同的学者和的上限，实际上做不到。而且不同的学者和单位对单位对VMA的规定也不完全相同。的规定也不完全相同。VFA标准vVFA是是V

50、MA及设计空隙率计算得到的指标，注意这及设计空隙率计算得到的指标，注意这里的里的VFA是有效沥青用量占是有效沥青用量占VMA的比例。不再是总的比例。不再是总的沥青的体积与总的的沥青的体积与总的VMA的比例，所以没有必要如的比例，所以没有必要如以前那样的计算沥青的体积比例。以前那样的计算沥青的体积比例。v根据上述根据上述VMA最小值的要求，按设计空隙率计算得最小值的要求，按设计空隙率计算得到的到的VFA范围明显比现行规范的小，说明原规范的范围明显比现行规范的小，说明原规范的VFA要求偏大，与各地反映一致。要求偏大，与各地反映一致。VFA标准v将上表的要求适当归并并取整，即成下表。建议对将上表的要