沥青混合料配合比设计无沥青膜厚度.ppt

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1、 沥青混合料配合比组成设计沥青混合料配合比组成设计（3）耐久性1.技术性质2.技术标准马歇尔试验稳定度、流值、马歇尔模数车辙试验动稳定度（1）高温稳定性（2）低温抗裂性低温弯曲试验（4）抗滑性（5）施工和易性公路沥青路面施工技术规范 JTG F40-2004 就是马歇尔试验指标要求参考规范第二节第二节 沥青混合料使用性能及技术指标沥青混合料使用性能及技术指标空隙率、饱和度、冻融劈裂和残留稳定度密级配沥青混凝土混合料马歇尔试验技术标准 试 验 指指 标单位位高速公路、一高速公路、一级公路公路夏炎夏炎热区区(1-1、1-2、1-3、1-4区区)夏夏热区及夏凉区区及夏凉区(2-1、2-2、2-3、2

2、-4、3-2区区)中中轻交通交通重重载交通交通中中轻交通交通重重载交通交通击实次数次数(双面双面)次次75试件尺寸件尺寸mm101.6mm63.5mm空隙率空隙率VV深深约90mm以内以内35462435深深约90mm以下以下362436稳定度定度MS 不小于不小于kN8流流 值 FLmm241.5424.524矿料料间隙率隙率VMA(）不小于不小于设计空隙率空隙率()相相应于以下公称最大粒径于以下公称最大粒径(mm)的最小的最小VMA及及VFA技技术要求要求()26.5191613.24121313.5145131414.515沥青青饱和度和度VFA()55706575沥青混合料车辙试验动稳

3、定度技术要求气候条件与技气候条件与技术指指标相相应于下列气候分区所要求的于下列气候分区所要求的动稳定度定度(次次/mm)试验方法方法七月平均最高气温七月平均最高气温()及气候分区及气候分区302030201.夏炎夏炎热区区2.夏夏热区区3.夏凉区夏凉区1-11-21-31-42-12-22-32-43-2普通普通沥青混合料青混合料 不小于不小于8001000600800600T 0719改性改性沥青混合料青混合料 不小于不小于24002800200024001800SMA混混合料合料非改性非改性 不小于不小于1500改性改性 不小于不小于3000OGFC混合料混合料1500(一般交通路段一般交

4、通路段)、3000(重交通量路段重交通量路段)对用于高速公路和一用于高速公路和一级公路的公称最大粒径等于或小于公路的公称最大粒径等于或小于19mm的密的密级配配沥青混合料青混合料(AC)及及SMA、OGFC混合料混合料需在配合比设计的基础上按下列步骤进行各种使用性能检验，不符要求的沥青混合料，必须更换材料或重新进行配合比设计。二级公路参照此要求执行。沥青混合料水稳定性检验技术要求气候条件与技气候条件与技术指指标相相应于下列气候分区的技于下列气候分区的技术要求要求()试验方法方法年降雨量年降雨量(mm)及气候分区及气候分区100050010002505002501.潮湿区潮湿区2.湿湿润区区3.

5、半干区半干区4.干旱区干旱区浸水浸水马歇歇尔尔试验残留残留稳定度定度()不小于不小于普通普通沥青混合料青混合料8075T 0709改性改性沥青混合料青混合料8580SMA混合料混合料普通普通沥青青75改性改性沥青青80冻融劈裂融劈裂试验的残留的残留强强度比度比()不小于不小于普通普通沥青混合料青混合料7570T 0729改性改性沥青混合料青混合料8075SMA混合料混合料普通普通沥青青75改性改性沥青青80沥青混合料低温弯曲试验破坏应变()技术要求气候条件与技气候条件与技术指指标相相应于下列气候分区所要求的破坏于下列气候分区所要求的破坏应变()试验方法方法年极端最低气温年极端最低气温()()及

6、气候分区及气候分区-37.0-9.0-9.01.1.冬冬严寒区寒区2.2.冬寒区冬寒区3.3.冬冷区冬冷区4.4.冬温区冬温区1-11-12-12-11-21-22-22-23-23-21-31-32-32-31-41-42-42-4普通普通沥青混合料青混合料 不小于不小于260026002300230020002000T T 07280728改性改性沥青混合料青混合料 不小于不小于300030002800280025002500沥青混合料试件渗水系数(ml/min)技术要求级配配类型型渗水系数要求渗水系数要求(ml/min)(ml/min)试验方法方法密密级配配沥青混凝土青混凝土 不大于不大

7、于120120SMASMA混合料混合料 不大于不大于80 80 T 0730T 0730OGFCOGFC混合料混合料 不小于不小于实测确定最佳沥青用量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（多种配比多种配比）马歇尔试验图解法或试算法集料筛分（水洗法）确定优化矿料配比确定工程级配范围及设计要求试拌，马歇尔试验沥青与集料原材料试验配合比设计三个阶段配合比设计三个阶段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？二、沥青混合料 配合比阶段设计内容配合比检验预估计算沥青用量由目标配合比确由目标配合比确定冷料比例，确定冷料比例，确定各料输送速度定各料输送速度用热料进

8、行生产用热料进行生产配合比设计（注配合比设计（注意进出平衡）意进出平衡）（一）确定工程级配范围及设计要求目标配合比设计根据设计类型查施工技术规范，确定C或F型类型及级配范围，并计算级级配中值。69.5131824.53448708495规范中值4579133834607690规范下限81418263648628092100规范上限0.0750.150.30.61.182.364.759.513.216.0筛孔尺寸AC-16F沥青混凝土合成级配要求 三、沥青混合料 目标配合比设计步骤1、确定工程级配范围要求2、确定技术标准要求击实次数、空隙率、间隙率、流值、稳定度、饱和度及检验指标要求目标配合比

9、设计冷料天然砂天然砂 石屑石屑 4.759.5 9.516.01此处取样的集料为冷料，可以从料场直接取样。3料场取样尽量要有代表性、均匀性。4其他指标也需检测，只是配合比设计时不使用。2矿粉直接从包装袋中取样。（二）取样各种集料（冷料）筛分（水洗法）三、沥青混合料 目标配合比设计步骤目标配合比设计（1）试验时取样方法采用四分法。四分法取样立面图平面图（二）取样各种集料筛分（水洗法）4筛分试验（4）采用通过百分率进行下一步计算。（2）水泥混凝土用集料可采用干筛法试验。（3）沥青混合料及基层用集料用水洗法试验。三、沥青混合料 目标配合比设计步骤1测定沥青的相对测定沥青的相对密度密度 （b b）非经

10、注明，测定沥青密度的标准水温为15。沥青与水的相对密度是指25相同温度下的密度之比。可以测定15密度，换算得相对密度（25/25）二者换算关系为：沥青与水的相青与水的相对密度（密度（25/2525/25）沥青的密度（青的密度（1515）0.9960.996公路工程集料公路工程集料试验规程程 JTG E42-2005 JTG E42-20052测定集料毛体积相对测定集料毛体积相对 密度（密度（）与表观相对密度（与表观相对密度（）（网篮法）（网篮法）公路工程公路工程沥青及青及沥青混合料青混合料试验规程程 JTJ 052-20 JTJ 052-201111 测定标准测定标准沥青材料沥青材料针入度 针

11、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 毛体积、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 软尽弱颗粒含量磨光值 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JTJ 052-2011 原材料的原材料的技技术要求要求 表观相对密度 坚固性含泥量 砂当量 亚申蓝值 棱角性（三）原材料试验 三、沥青混

12、合料 目标配合比设计步骤AC-16F矿料合成级配计算示例69.512.517.524.53448708495规范中值485147189261336204834626080769290100规范级配7.07.48.417.418.928.045.072.681.7100.0合成级配96.099.599.7 1001001001001001001007矿 粉0.6 1.3 10.4 99.7 99.9 100 100 10010010010砂0.3 0.4 0.4 0.5 7.1 46.6 99.9 10010010023石 屑0.3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 12.4 81.4 8

13、7.0 100404.759.5mm碎 石0.2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.5 34.6 100209.516mm碎 石0.0750.150.30.61.182.364.759.513.216通过下列筛孔（mm）百分率（%）配合比矿料名称目标配合比设计（四）用图解法或试验算法确定各种矿料的组成比例 三、沥青混合料 目标配合比设计步骤（五）矿料的组成设计（多种配比多种配比）三、沥青混合料 目标配合比设计步骤AC-13CSMA-13目标配合比设计（五）预估计算沥青用量1计算矿料的合成毛体积密度（计算矿料的合成毛体积密度（sb）2计算矿料的合成表观相对密度（计算矿料的合成表

14、观相对密度（sa）P1、P2Pn各种矿料的比例,其和为1001、2 n各种矿料相应的 毛体积相对密度1、2n各种矿料 相应的表观相对密度 三、沥青混合料 目标配合比设计步骤1、2、n为各种矿料相应的毛体积相对密度，机制砂及石屑可按“细集密度与吸水率”测定，也可以用筛出的2.36mm4.75mm部分的毛体积相对密度代替，矿粉(含消石灰、水泥)以表观相对密度代替。目标配合比设计（五）预估计算沥青用量3 3预估沥青混合料适宜的油石比（预估沥青混合料适宜的油石比（Pa）或含油量（）或含油量（Pb）Pa1Pa=sbsb1Pa1已建类似工程标准油石比,%sb矿料合成毛体积相对密度sb1矿料合成毛体积相对密

15、度 沥青混合料 目标配合比设计步骤级配类型油石比(%)毛体积相对密度空隙率(%)VMA(%)饱和度(%)稳定度(kN)流值(mm)级配15.02.5113.113.476.717.033.68级配25.02.4665.015.166.619.313.27级配35.02.5153.113.477.117.843.94规范要求/3.55.51465758.02.05.0AC-13C初试级配的沥青混合料性能指标分析结果初试级配的沥青混合料性能指标分析结果（五）、（六）试拌，马歇尔试验、确定优化矿料级配 三、沥青混合料 目标配合比设计步骤由各组体积分析结果，根据经验选取级配2为设计级配SMA-13初试

16、级配的沥青混合料性能指标分析结果初试级配的沥青混合料性能指标分析结果级配类型油石比(%)毛体积相对密度空隙率(%)VMA(%)饱和度(%)稳定度(kN)流值(mm)粗集料骨架间隙率VCAmix级配（粗）6.22.3963.216.680.910.793.0540.1级配（细）6.22.3096.219.167.99.602.9341.2级配（中）6.22.3833.717.078.210.503.3339.3规范要求/3417.075-856.0-43.4根据各组级配体积指标结果分析，结合以往工程根据各组级配体积指标结果分析，结合以往工程经验选择级配经验选择级配3为设计级配为设计级配目标配合比

17、设计（七）马歇尔试验1 1按照确定的矿料比例配料，根据预估的油石比为中值，以按照确定的矿料比例配料，根据预估的油石比为中值，以0.5%的的间隔成型隔成型5组马歇歇尔试件。件。（1）按确定的矿料比例，计算本次成型试件所需矿料的数量。（3）试模、套筒及击实座等应置于100烘箱中加热1h。（4）拌合时先加入粗细集料到拌合机，再加入热沥青（沥青采用 减量法称量），拌和11.5min，再加入加热后的矿粉，继续 拌和，标准拌合时间共3min。（5）成型马歇尔试件时试模上下要垫滤纸，试件周边插捣15次，中间插捣10次，应先成型1个试件进行高度校核，校核公式 如下：要求试件高度要求试件高度调整后的混合料质量调

18、整后的混合料质量=所得试件高度所得试件高度 原用混合料质量原用混合料质量（6）根据调整后的混合料质量进行称量，成型所有试件。（2）烘料时，粗细可混合加热，矿粉单独加热。公路工程公路工程沥青及青及沥青混合料青混合料试验规程程 JTJ 052-20 JTJ 052-201111 测定标准 沥青混合料 目标配合比设计步骤目标配合比设计（七）马歇尔试验2 2冷却、脱模冷却、脱模（1）冷却方法有三种试件横置室温冷却：12h以上电风扇吹：1h以上浸水冷却：3min以上最好，但时间太长。较好，但冷却效果不好，时间一般需延长。工程上常采用室温下用电风扇吹12h以上冷却（2）脱模3 3高度测量高度测量测量工具：

19、游标卡尺测量方法：四个方向测量，取平均值。合格判断：标准试件63.51.3mm；超出此范围作废。公路工程公路工程沥青及青及沥青混合料青混合料试验规程程 JTJ 052-JTJ 052-20112011测定标准局限性大，只能用于测定稳定度和流值。沥青混合料 目标配合比设计步骤目标配合比设计（七）马歇尔试验4 4马歇尔试件密度测定马歇尔试件密度测定（1）通常采用表干法测定毛体积相对密度（2）对于吸水率大于2%的试件，宜改用蜡封 法测定毛体积相对密度。maf=mw+mfSa=mwmfmamf100公路工程公路工程沥青及青及沥青混合料青混合料试验规程程 JTJ 052-20 JTJ 052-20111

20、1 测定标准 沥青混合料 目标配合比设计步骤目标配合比设计（七）马歇尔试验5 5马歇尔稳定度、流值测定马歇尔稳定度、流值测定公路工程公路工程沥青及青及沥青混合料青混合料试验规程程 JTJ 052-JTJ 052-20112011测定标准标准马歇尔试件养护温度为60养护时间为3040min 沥青混合料 目标配合比设计步骤非改性沥青：非改性沥青：改性沥青及改性沥青及SMA混合料：混合料：se=C sa+（1C）sbC=0.0330.033 wx20.29360.2936 wx+0.93390.9339目标配合比设计（七）马歇尔试验6 6马歇尔物理指标计算马歇尔物理指标计算（1 1）确定矿料的有效相

21、对密度（）确定矿料的有效相对密度（se）公路公路沥青路面施工技青路面施工技术规范范 JTG F40-2004 JTG F40-2004 计算标准se矿料的有效相对密度,无量纲Pb试验采用的沥青含量,%t试验沥青含量条件下实测的混合料 的最大理论相对密度,无量纲b沥青的相对密度(25/25),无量纲 C合成矿料的沥青吸收系数 wx合成矿料的吸水率,%sb矿料的合成毛体积相对密度,无量纲sa矿料的合成表观相对密度,无量纲 沥青混合料 目标配合比设计步骤目标配合比设计（七）马歇尔试验6 6马歇尔物理指标计算马歇尔物理指标计算（2 2）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

22、度（ti）公路公路沥青路面施工技青路面施工技术规范范 JTG F40-2004 JTG F40-2004 计算标准ti相对于计算沥青用量Pb时的混合料 最大理论相对密度,无量纲Pai所计算的沥青混合料中的油石比,%Pbi所计算的沥青混合料中的沥青含量,Pbi=Pai(1+Pai),%Psi所计算的沥青混合料中的矿料含量 Psi=100Pbi,%se矿料的有效相对密度,无量纲b沥青的相对密度(25/25),无量纲 沥青混合料 目标配合比设计步骤A、对于非改性的普通沥青混合料，用真空法实测各组沥青混合料的最大相对密度。、对于非改性的普通沥青混合料，用真空法实测各组沥青混合料的最大相对密度。B、对于

23、改性的沥青混合料，按下式计算、对于改性的沥青混合料，按下式计算目标配合比设计（七）马歇尔试验6 6马歇尔物理指标计算马歇尔物理指标计算公路公路沥青路面施工技青路面施工技术规范范 JTG F40-2004 JTG F40-2004 计算标准（3 3）计算沥青混合料试件的空隙率（）计算沥青混合料试件的空隙率（VV）（4 4）计算沥青混合料矿料间隙率（）计算沥青混合料矿料间隙率（VMA）（5 5）计算沥青混合料的饱和度（）计算沥青混合料的饱和度（VFA）VV试件的空隙率,%VMA试件的矿料间隙率,%VFA试件的有效沥青饱和度,%f试件的毛体积相对密度,无量纲t混合料的最大理论相对密度,实测或 计算,

24、无量纲Ps各种矿料占沥青混合料总质量的百分 率之和,PS=100Pb,%sb矿料的合成毛体积相对密度,无量纲 沥青混合料 目标配合比设计步骤目标配合比设计（八）最佳沥青用量确定1 1将不同油石比（或含油量）的马歇尔试验的所有指标点绘于图上：将不同油石比（或含油量）的马歇尔试验的所有指标点绘于图上：毛体积相对密度(%)油石比稳定度(KN)(%)油石比规范要求5KNa1=5.9%a2=5.28%沥青混合料 目标配合比设计步骤目标配合比设计（八）最佳沥青用量确定1 1将不同油石比（或含油量）的马歇尔试验的所有指标点绘于图上：将不同油石比（或含油量）的马歇尔试验的所有指标点绘于图上：空隙率(%)(%)

25、油石比流值(mm)油石比(%)规范要求24.5mm 规范要求36%a3=5.32%沥青混合料 目标配合比设计步骤目标配合比设计（八）最佳沥青用量确定1 1将不同油石比（或含油量）的马歇尔试验的所有指标点绘于图上：将不同油石比（或含油量）的马歇尔试验的所有指标点绘于图上：饱和度油石比(%)(%)间隙率(%)(%)油石比规范要求7085%规范要求14%a4无法确定无法确定 沥青混合料 目标配合比设计步骤目标配合比设计（八）最佳沥青用量确定2确定确定OAC1（1）从上述图上找出毛体积密度最大值对应沥青用量）从上述图上找出毛体积密度最大值对应沥青用量a1、稳定度最大值对应沥青用量、稳定度最大值对应沥青

26、用量a2、目标空隙率（或中值）对应沥青用量目标空隙率（或中值）对应沥青用量a3、沥青饱和度范围内的中值对应沥青用量、沥青饱和度范围内的中值对应沥青用量a4（2）计算）计算OAC1=（a1+a2+a3+a4）4a1=5.9%；a2=5.28%；a3=5.32%；a4无法确定无法确定如果所选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围，只取a1、a2、a3计算OAC1=（a1+a2+a3）3=5.50%沥青混合料 目标配合比设计步骤目标配合比设计目标配合比设计（八）最佳沥青用量确定空隙率油石比(%)饱和度间隙率共同范围流 值稳定度3确定确定OAC2（1）从上述图上找出符合规范要求的各物理指标的用油

27、量，绘于下图，找出满足所有指）从上述图上找出符合规范要求的各物理指标的用油量，绘于下图，找出满足所有指 标的公共沥青用量范围，并查出最大值标的公共沥青用量范围，并查出最大值OACmax和最小值和最小值OACmin。公共沥青用量中公共沥青用量中OACmax=5.78%OACmin=5.37%（2）计算）计算OAC2=（OACmax+OACmin）2OAC2=5.58%沥青混合料 目标配合比设计步骤目标配合比设计（八）最佳沥青用量确定4最佳沥青用量最佳沥青用量OAC=（OAC1+OAC2）2OAC=（OAC1+OAC2）2=5.54%沥青混合料 目标配合比设计步骤目标配合比设计（八）最佳沥青用量确

28、定（1）计算沥青结合料被集料吸收的比例及有效沥青含量）计算沥青结合料被集料吸收的比例及有效沥青含量Pba被集料吸收的沥青结合料比例,%Pbe有效沥青膜用量,%se矿料的有效相对密度,无量纲sb材料的合成毛体积相对密度,无量纲b沥青的相对密度(25/25),无量纲Pb沥青含量,%PS各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和,PS=100PS,%5 检验最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度检验最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度 沥青混合料 目标配合比设计步骤目标配合比设计（八）最佳沥青用量确定（3）计算最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度）计算最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度沥青混合料

29、的粉胶比FB粉胶比,无量纲P0.075矿料中0.075mm的通过率,%Pbe有效沥青含量,%5 检验最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度检验最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度 沥青混合料 目标配合比设计步骤目标配合比验证车辙试验浸水马歇尔试验冻融劈裂试验低温弯曲试验渗水试验高温稳定性检验水稳定性检验低温抗裂性检验渗水系数检验（九）沥青混合料的技术性能检验钢渣活性检验沥青混合料 目标配合比验证生产配合比设计一、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

30、上述方法确定的热料比例，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）。振动筛二次筛分后的分级热料。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）。沥青混合料 生产配合比设计步骤生产配合比验证车辙试验浸水马歇尔试验冻融劈裂试验低温弯曲试验渗水试验高温稳定性检验水稳定性检验低温抗裂性检验渗水系数检验一、沥青混合料的技术性能检验钢渣活性检验二、沥青混合料的施工工艺确定通过铺筑试验路段，确定机械组合、压实方式、施工工艺等。通过试验确定沥青混合料 生产配合比验证w（四）沥青用量计算（四）沥青用量计算w（1）沥青

31、含量：是指沥青用量与沥青混合料的百分比Pb；w（2）油石比：是指沥青用量与矿料用量的百分比Pa；w wPb-沥青含量，（%）wPa-油石比，（%）w3、理论最大相对密度w（1）将沥青混合料试件装入干燥的负压器中，分别称量容器质量及容器和沥青混合料总质量，得到试样的净质量(ma)。在负压容器中注入约25的水，要将混合料全部浸没。将负压容器与真空设备连接起来，开动真空泵，使真空度达到97.3kgPa（730mmHg）并持续15min2min。然后强烈振动负压容器，促使混合料中的空气尽快排出，直至不见气泡出现为止。w（2）将装有混合料试样的容器浸入恒温250.5的恒温水槽中约10min，然后取出加上该盖子（容器中不得有气泡存在）擦干表面，称取容器、水和沥青混合料试样的总质量(mc)wB、C类 w w mb:负压容器装满水的质量。你对AC沥青混合料、SMA沥青混合料、Superpave沥青混合料、OGFC沥青混合料等的认识？