AC目比设计培训讲义PPT

1、ac类型混合料目标配合比设计类型混合料目标配合比设计培训讲义培训讲义江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute2设计的主要步骤与内容设计的主要步骤与内容一、一般规定一、一般规定二、确定工程设计级配范围二、确定工程设计级配范围三、材料选择与准备三、材料选择与准备四、矿料配合比设计四、矿料配合比设计五、马歇尔试验五、马歇尔试验六、确定最佳沥青用量（油石比）六、确定最佳沥青用量（油石比）七、配合比设计检验七、配合比设计检验八、配合比设计报告八、配合比设计报告江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transp

2、ortation research institute3一、一般规定一、一般规定 1.1 本方法适用于密级配沥青混凝土及沥青稳定碎石本方法适用于密级配沥青混凝土及沥青稳定碎石混合料。混合料。 1.2 热拌沥青混合料的配合比设计应通过目标配合比热拌沥青混合料的配合比设计应通过目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段，设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段，确定沥青混合料的材料品种及配比、矿料级配、最佳确定沥青混合料的材料品种及配比、矿料级配、最佳沥青用量。本规范采用马歇尔试验配合比设计方法。沥青用量。本规范采用马歇尔试验配合比设计方法。如采用其他方法设计沥青混合料时，应按本规

3、范规定如采用其他方法设计沥青混合料时，应按本规范规定进行马歇尔试验及各项配合比设计检验，并报告不同进行马歇尔试验及各项配合比设计检验，并报告不同设计方法的试验结果。设计方法的试验结果。 1.3 热拌沥青混合料的目标配合比设计宜按图热拌沥青混合料的目标配合比设计宜按图1.3的框的框图的步骤进行。图的步骤进行。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute4图图1.3 密级配沥青混合料目标配合比设计流程图密级配沥青混合料目标配合比设计流程图材料选择、取样材料试验其他材料，外掺剂等粗集料、细集料、矿粉沥青或改性沥青结合料确定试

4、验温度在工程设计级配范围内设计供优选用的13组不同的矿料级配对选择的设计级配，初选5组沥青用量，拌和混合料，分别制作马歇尔试件测定试件毛体积相对密度计算vv、vma、vfa等体积指标技术经济分析确定1组设计级配及最佳沥青用量进行马歇尔试验，与马歇尔设计标准比较完成配合比设计，提交材料品种、矿料级配、标准配合比、最佳沥青用量等按规定进行各种配合比设计检验，确认配合比设计是否合理合格不合格不合格合格确定工程设计级配范围确定理论最大相对密度沥青混合料的类型规范规定的矿料级配范围普通沥青用真空法改性沥青用计算法 或江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation re

5、search institute5 1.4 配合比设计的试验方法必须遵照现行试验规程配合比设计的试验方法必须遵照现行试验规程的方法执行。混合料拌和必须采用小型沥青混合的方法执行。混合料拌和必须采用小型沥青混合料拌和机进行。混合料的拌和温度和试件制作温料拌和机进行。混合料的拌和温度和试件制作温度应符合本规范的要求。度应符合本规范的要求。 1.5 生产配合比设计可参照本方法规定的步骤进行。生产配合比设计可参照本方法规定的步骤进行。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute6二、确定工程设计级配范围二、确定工程设计级配范围

6、 2.1 沥青路面工程的混合料设计级配范围由工程设计文件沥青路面工程的混合料设计级配范围由工程设计文件或招标文件规定，密级配沥青混合料的设计级配宜在本规或招标文件规定，密级配沥青混合料的设计级配宜在本规范范5.3.2规定的级配范围内，根据公路等级、工程性质、气规定的级配范围内，根据公路等级、工程性质、气候条件、交通条件、材料品种，通过对条件大体相当的工候条件、交通条件、材料品种，通过对条件大体相当的工程的使用情况进行调查研究后调整确定，必要时允许超出程的使用情况进行调查研究后调整确定，必要时允许超出规范级配范围。规范级配范围。 2.2 调整工程设计级配范围宜遵循下列原则。调整工程设计级配范围宜

7、遵循下列原则。 2.2.1 首先按规范确定采用粗型首先按规范确定采用粗型(c型型)或细型或细型(f型型)的混合料。的混合料。 对夏季温度高、高温持续时间长，重载交通多的路段，宜对夏季温度高、高温持续时间长，重载交通多的路段，宜选用粗型密级配沥青混合料选用粗型密级配沥青混合料(ac-c型型)，并取较高的设计空，并取较高的设计空隙率。对冬季温度低、且低温持续时间长的地区，或者重隙率。对冬季温度低、且低温持续时间长的地区，或者重载交通较少的路段，宜选用细型密级配沥青混合料载交通较少的路段，宜选用细型密级配沥青混合料(ac-f型型)，并取较低的设计空隙率。，并取较低的设计空隙率。 江 苏 省 交 通

8、科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute7 2.2.2 为确保高温抗车辙能力，同时兼顾低温抗裂性为确保高温抗车辙能力，同时兼顾低温抗裂性能的需要。配合比设计时宜适当减少公称最大粒径能的需要。配合比设计时宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量，减少附近的粗集料用量，减少0.6mm以下部分细粉的用以下部分细粉的用量，使中等粒径集料较多，形成量，使中等粒径集料较多，形成s型级配曲线，并型级配曲线，并取中等或偏高水平的设计空隙率。取中等或偏高水平的设计空隙率。 2.2.3 确定各层的工程设计级配范围时应考虑不同确定各层的工程设计级配范围时应考

9、虑不同层位的功能需要，经组合设计的沥青路面应能满足层位的功能需要，经组合设计的沥青路面应能满足耐久、稳定、密水、抗滑等要求。耐久、稳定、密水、抗滑等要求。 2.2.4 根据公路等级和施工设备的控制水平，确定根据公路等级和施工设备的控制水平，确定的工程设计级配范围应比规范级配范围窄，其中的工程设计级配范围应比规范级配范围窄，其中4.75mm和和2.36mm通过率的上下限差值宜小于通过率的上下限差值宜小于12。 2.2.5 沥青混合料的配合比设计应充分考虑施工性沥青混合料的配合比设计应充分考虑施工性能，使沥青混合料容易摊铺和压实，避免造成严重能，使沥青混合料容易摊铺和压实，避免造成严重的离析。的离

10、析。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute8三、材料选择与准备三、材料选择与准备 3.1 配合比设计的各种矿料必须按现行配合比设计的各种矿料必须按现行公路工程集公路工程集料试验规程料试验规程规定的方法，从工程实际使用的材料中规定的方法，从工程实际使用的材料中取代表性样品。取代表性样品。 3.2 配合比设计所用的各种材料必须符合气候和交通配合比设计所用的各种材料必须符合气候和交通条件的需要。当单一规格的集料某项指标不合格，但条件的需要。当单一规格的集料某项指标不合格，但不同粒径规格的材料按级配组成的集料混合料指标能

11、不同粒径规格的材料按级配组成的集料混合料指标能符合规范要求时，允许使用。符合规范要求时，允许使用。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute9四、矿料配合比设计四、矿料配合比设计 4.1 高速公路和一级公路沥青路面矿料配合比设计宜高速公路和一级公路沥青路面矿料配合比设计宜借助电子计算机的电子表格用试配法进行。其他等级借助电子计算机的电子表格用试配法进行。其他等级公路沥青路面也可参照进行公路沥青路面也可参照进行。 4.2 矿料级配曲线按矿料级配曲线按公路工程沥青及沥青混合料试公路工程沥青及沥青混合料试验规程验规程t 0

12、725的方法绘制的方法绘制(图图4.2)。以原点与通过集。以原点与通过集料最大粒径料最大粒径100的点的连线作为沥青混合料的最大的点的连线作为沥青混合料的最大密度线。密度线。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute10图图4.2 矿料级配曲线示例矿料级配曲线示例江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute11表表4.2-1 泰勒曲线的横坐标泰勒曲线的横坐标 45. 0idx 45. 0idx di0.0750.150.30.61.182.3

13、64.759.50.3120.4260.5820.7951.0771.4722.0162.754di13.2161926.531.537.553633.1933.4823.7624.3704.7235.1095.9696.45245. 0idx45. 0idx 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute12江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute13 4.3 对高速公路和一级公路，宜在工程设计级配范对高速公路和一级公路，宜在工程设计级配范

14、围内计算围内计算13组粗细不同的配比，绘制设计级配组粗细不同的配比，绘制设计级配曲线，分别位于工程设计级配范围的上方、中值曲线，分别位于工程设计级配范围的上方、中值及下方。设计合成级配不得有太多的锯齿形交错，及下方。设计合成级配不得有太多的锯齿形交错，且在且在0.3mm0.6mm范围内不出现范围内不出现“驼峰驼峰”。当。当反复调整不能满意时，宜更换材料设计。反复调整不能满意时，宜更换材料设计。 4.4 根据当地的实践经验选择适宜的沥青用量，分根据当地的实践经验选择适宜的沥青用量，分别制作几组级配的马歇尔试件，测定别制作几组级配的马歇尔试件，测定vma，初选，初选一组满足或接近设计要求的级配作为

15、设计级配。一组满足或接近设计要求的级配作为设计级配。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute14五、马歇尔试验五、马歇尔试验 5.1 配合比设计马歇尔试验技术标准按本规范的规定执行。配合比设计马歇尔试验技术标准按本规范的规定执行。 5.2 沥青混合料试件的制作温度按本规范规定的方法确定，沥青混合料试件的制作温度按本规范规定的方法确定，并与施工实际温度相一致，普通沥青混合料如缺乏粘温曲并与施工实际温度相一致，普通沥青混合料如缺乏粘温曲线时可参照表线时可参照表5.2执行，改性沥青混合料的成型温度在此执行，改性沥青混合料

16、的成型温度在此基础上再提高基础上再提高1020。 表表5.2 热拌普通沥青混合料试件的制作温度热拌普通沥青混合料试件的制作温度() 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute15 5.3 5.3 按式（按式（5.3 5.3 ）计算矿料混合料的合成毛）计算矿料混合料的合成毛体积相对密度体积相对密度sbsb。式中：式中：p1p1、p2p2、pnpn为各种矿料成分的配比，为各种矿料成分的配比，其和为其和为100100；11、22、nn为各种矿料相为各种矿料相应的毛体积相对密度，粗集料按应的毛体积相对密度，粗集料按t 030

17、4t 0304方法测方法测定，机制砂及石屑可按定，机制砂及石屑可按t 0330t 0330方法测定，方法测定，矿粉矿粉( (含消石灰、水泥含消石灰、水泥) )以表观相对密度代替。以表观相对密度代替。注：沥青混合料配合比设计时，均采用毛体积相注：沥青混合料配合比设计时，均采用毛体积相对密度对密度( (无量纲无量纲) )，不采用毛体积密度，故无需，不采用毛体积密度，故无需进行密度的水温修正。进行密度的水温修正。 nnsb2211100江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute16 5.4 5.4 按式按式5.45.4计算

18、矿料混合料的合成表观相对密计算矿料混合料的合成表观相对密度度sasa。 式中：式中：p1p1、p2p2、pnpn为各种矿料成分的配比，其和为各种矿料成分的配比，其和为为100100； 为各种矿料按试验规程方法测定的为各种矿料按试验规程方法测定的表观相对密度。表观相对密度。 nnsa2211100n、21江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute17 5.5 按式按式5.5-1或按式或按式5.5-2预估沥青混合料的适宜的油石比预估沥青混合料的适宜的油石比pa或或沥青用量为沥青用量为pb。 (5.5-1) (5.5-2)

19、 式中：式中：pa预估的最佳油石比预估的最佳油石比(与矿料总量的百分比与矿料总量的百分比)，()； pb预估的最佳沥青用量预估的最佳沥青用量(占混合料总量的百分数占混合料总量的百分数)，()； pa1 已建类似工程沥青混合料的标准油石比，已建类似工程沥青混合料的标准油石比，()； sb集料的合成毛体积相对密度；集料的合成毛体积相对密度； sb1已建类似工程集料的合成毛体积相对密度。已建类似工程集料的合成毛体积相对密度。 注：作为预估最佳油石比的集料密度，原工程和新工程也可均采注：作为预估最佳油石比的集料密度，原工程和新工程也可均采用有效相对密度。用有效相对密度。sbsbaapp11100100

20、sbabpp江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute18 5.6 确定矿料的有效相对密度确定矿料的有效相对密度 5.6.1 对非改性沥青混合料，宜以预估的最佳油对非改性沥青混合料，宜以预估的最佳油石比拌和石比拌和2组的混合料，采用真空法实测最大相组的混合料，采用真空法实测最大相对密度，取平均值。然后由式对密度，取平均值。然后由式5.6.1反算合成矿反算合成矿料的有效相对密度料的有效相对密度se。 式中式中：se合成矿料的有效相对密度；合成矿料的有效相对密度； pb试验采用的沥青用量试验采用的沥青用量(占混合料总量的

21、百分数占混合料总量的百分数)，()； t试验沥青用量条件下实测得到的最大相对密度，无试验沥青用量条件下实测得到的最大相对密度，无量纲；量纲； b沥青的相对密度沥青的相对密度(25/25) ，无量纲。，无量纲。 bbtbsep100100江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute19 5.6.2 对改性沥青及对改性沥青及sma等难以分散的混合料，有效相等难以分散的混合料，有效相对密度宜直接由矿料的合成毛体积相对密度与合成表观对密度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相对密度按式(5.6.2)计算确定，

22、其中沥青吸收系数计算确定，其中沥青吸收系数c值值根据材料的吸水率由式根据材料的吸水率由式(5.6.3)求得，材料的合成吸水率求得，材料的合成吸水率按式按式(5.6.4)计算：计算： (5.6.2) c=0.033wx2-0.2936wx+0.9339 (5.6.3) (5.6.4) sbsasecc)1 (10011sasbxw江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute20 式中：式中：se合成矿料的有效相对密度；合成矿料的有效相对密度； c合成矿料的沥青吸收系数，可按矿料合成矿料的沥青吸收系数，可按矿料的合成吸水率

23、从式的合成吸水率从式(5.6.3)求取；求取； wx合成矿料的吸水率，按式合成矿料的吸水率，按式(5.6.4)求取，求取，； sb材料的合成毛体积相对密度，按式材料的合成毛体积相对密度，按式(5.3)求取，无量纲；求取，无量纲； sa 材料的合成表观相对密度，按式材料的合成表观相对密度，按式(5.4)求取，无量纲。求取，无量纲。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute21 5.7 以预估的油石比为中值，按一定间隔以预估的油石比为中值，按一定间隔(对密级对密级配沥青混合料通常为配沥青混合料通常为0.5%，对沥青碎石混

24、合料可，对沥青碎石混合料可适当缩小间隔为适当缩小间隔为0.3%0.4)，取，取5个或个或5个以上个以上不同的油石比分别成型马歇尔试件。每一组试件不同的油石比分别成型马歇尔试件。每一组试件的试样数按现行试验规程的要求确定，对粒径较的试样数按现行试验规程的要求确定，对粒径较大的沥青混合料，宜增加试件数量。大的沥青混合料，宜增加试件数量。 注：注：5个不同油石比不一定选整数，例如预估油石比个不同油石比不一定选整数，例如预估油石比4.8，可，可 选选3.8、4.3、4.8、5.3、5.8等。等。.5.6.1中规定的中规定的 实测最大相对密度通常与此同时进行。实测最大相对密度通常与此同时进行。 5.8

25、测定压实沥青混合料试件的毛体积相对密度测定压实沥青混合料试件的毛体积相对密度f和吸水率，取平均值。测试方法应遵照以下规定和吸水率，取平均值。测试方法应遵照以下规定执行：执行： 5.8.1 通常采用表干法测定毛体积相对密度；通常采用表干法测定毛体积相对密度； 5.8.2 对吸水率大于对吸水率大于2的试件，宜改用蜡封法测的试件，宜改用蜡封法测定的毛体积相对密度。定的毛体积相对密度。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute22 5.9 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 5.9.1 对非改性

26、的普通沥青混合料，在成型马歇尔对非改性的普通沥青混合料，在成型马歇尔试件的同时，按试件的同时，按5.6.1的要求用真空法实测各组沥青的要求用真空法实测各组沥青混合料的最大理论相对密度混合料的最大理论相对密度ti。当只对其中一组。当只对其中一组油石比测定最大理论相对密度时，也可按式油石比测定最大理论相对密度时，也可按式(5.9.-1)或或(5.9-2)计算其他不同油石比时的最大理论相对密计算其他不同油石比时的最大理论相对密度度ti。 5.9.2 对改性沥青或对改性沥青或sma混合料宜按式混合料宜按式(5.9.-1)或或(5.9-2)计算各个不同沥青用量混合料的最大理论相计算各个不同沥青用量混合料

27、的最大理论相对密度。对密度。baiseaitip100100 bbisesitip100江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute23 式中：式中：ti相对于计算沥青用量相对于计算沥青用量pbi时沥青混合时沥青混合料的最大理论相对密度，无量纲；料的最大理论相对密度，无量纲； pai所计算的沥青混合料中的油石比，所计算的沥青混合料中的油石比，； pbi所计算的沥青混合料的沥青用量，所计算的沥青混合料的沥青用量，pbipai /(1+ pai)，；，； psi 所计算的沥青混合料的矿料含量，所计算的沥青混合料的矿料含量，

28、psi100pbi，；，； se矿料的有效相对密度，按式矿料的有效相对密度，按式(5.6.1)或或(5.6.2)计算，无量纲；计算，无量纲； b沥青的相对密度沥青的相对密度(25/25) ，无量纲。，无量纲。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute24 5.10 按式按式(5.10-1)、(5.10-2)、(5.10-3)计算沥青混合料计算沥青混合料试件的空隙率、矿料间隙率试件的空隙率、矿料间隙率vma、有效沥青的饱和度、有效沥青的饱和度vfa等体积指标，取等体积指标，取1位小数，进行体积组成分析。位小数，进行体积

29、组成分析。1001tfvv1001ssbfvma100vmavvvmavfa江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute25 式中：式中：vv试件的空隙率，；试件的空隙率，； vma试件的矿料间隙率，；试件的矿料间隙率，； vfa试件的有效沥青饱和度试件的有效沥青饱和度(有效沥青有效沥青含量占含量占vma的体积比例的体积比例)，；，； f按按5.8测定的试件的毛体积相对密度，测定的试件的毛体积相对密度，无量纲；无量纲； t沥青混合料的最大理论相对密度，按沥青混合料的最大理论相对密度，按5.9的方法计算或实测得到，无量纲

30、；的方法计算或实测得到，无量纲； ps各种矿料占沥青混合料总质量的百分各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和，即率之和，即ps =100-pb，；，； sb矿料混合料的合成毛体积相对密度，矿料混合料的合成毛体积相对密度，按式按式(5.3)计算。计算。5.11 进行马歇尔试验，测定马歇尔稳定度及流值。进行马歇尔试验，测定马歇尔稳定度及流值。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute26六、确定最佳沥青用量（油石比）六、确定最佳沥青用量（油石比） 6.1 按图按图6.1的方法，以油石比或沥青用量为横坐标，的方法，以油石比

31、或沥青用量为横坐标，以马歇尔试验的各项指标为纵坐标，将试验结果点入以马歇尔试验的各项指标为纵坐标，将试验结果点入图中，连成圆滑的曲线。确定均符合本规范规定的沥图中，连成圆滑的曲线。确定均符合本规范规定的沥青混合料技术标准的沥青用量范围青混合料技术标准的沥青用量范围oacminoacmax。选择的沥青用量范围必须涵盖设计空隙率。选择的沥青用量范围必须涵盖设计空隙率的全部范围，并尽可能涵盖沥青饱和度的要求范围，的全部范围，并尽可能涵盖沥青饱和度的要求范围，并使密度及稳定度曲线出现峰值。如果没有函盖设计并使密度及稳定度曲线出现峰值。如果没有函盖设计空隙率的全部范围，试验必须扩大沥青用量范围重新空隙率

32、的全部范围，试验必须扩大沥青用量范围重新进行。进行。 注：绘制曲线时含注：绘制曲线时含vma指标，且应为下凹型曲线，但确定指标，且应为下凹型曲线，但确定oacminoacmax时不包括时不包括vma。6.2 根据试验曲线的走势，按下列方法确定沥青混合料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的最佳沥青用量oac1。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute27 6.2.1 在曲线图在曲线图6.1上求取相应于密度最大值、稳定上求取相应于密度最大值、稳定度最大值、目标空隙率度最大值、目标空隙率(或中值或

33、中值)、沥青饱和度范围、沥青饱和度范围的中值的沥青用量的中值的沥青用量a1、a2、a3、a4。按式。按式6.2.1取平取平均值作为均值作为oac1。oac1= (a1十十a2十十a3十十a4)/4 (6.2.1) 6.2.2 如果在所选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和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，按式度的要求范围，按式(6.2-2)求取求取3者的平均值作为者的平均值作为oac1。oac1= (a1十十a2十十a3)/3 (6.2.2) 6.2.3 对所选择试验的沥青用量范围，密度或稳定度没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有出现峰值(最大值经常在曲线

34、的两端最大值经常在曲线的两端)时，可直接以目时，可直接以目标空隙率所对应的沥青用量标空隙率所对应的沥青用量a3作为作为oac1，但，但oac1必必须介于须介于oacminoacmax的范围内。否则应重新进的范围内。否则应重新进行配合比设计。行配合比设计。 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute28 6.3 以各项指标均符合技术标准以各项指标均符合技术标准(不含不含vma)的沥青的沥青用量范围用量范围oacminoacmax的中值作为的中值作为oac2。oac2=(oacmin十十oacmax)/2 (6.3) 6

35、.4 通常情况下取通常情况下取oac1及及oac2的中值作为计算的的中值作为计算的最佳沥青用量最佳沥青用量oac。oac=(oac1十十oac2)/2 (6.4) 6.5 按按6.4计算的最佳油石比计算的最佳油石比oac，从图，从图6.1中得出中得出所对应的空隙率和所对应的空隙率和vma值，检验是否能满足马歇尔值，检验是否能满足马歇尔试验技术标准规范的要求。试验技术标准规范的要求。 6.6 根据实践经验和公路等级、气候条件、交通情根据实践经验和公路等级、气候条件、交通情况，调整确定最佳沥青用量况，调整确定最佳沥青用量oac。 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transpo

36、rtation research institute29图图6.1 马歇尔试验结果示例马歇尔试验结果示例江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute30 注注:图中图中a1=4.2%,a2=4.25%,a3=4.8%,a4=4.7%oac1=4.49(由由4个平均值确定个平均值确定),oacmin=4.3，oacmax=5.3，oac2=4.8，oac=4.64。此例中相对于空隙率。此例中相对于空隙率4的油石比为的油石比为4.6 6.7 按式按式(6.7-1)及及(6.7-2)计算沥青结合料被集料吸计算沥青结合料被集料

37、吸收的比例及有效沥青含量。收的比例及有效沥青含量。100bsbsesbsebapsbabbepppp100 式中： pba沥青混合料中被集料吸收的沥青结合料比例，pbe沥青混合料中的有效沥青用量，se集料的有效相对密度，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，即ps =100-pb，。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute31 注：如果需要，可按式注：如果需要，可按式(6.7-3)及及(6.7-4)

38、计算有效沥青的体积百分计算有效沥青的体积百分率率vb及矿料的体积百分率及矿料的体积百分率vg。 6.8 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 6.8.1按式按式6.8.1计算沥青混合料的粉胶比，宜符合计算沥青混合料的粉胶比，宜符合0.61.6的要求。对常用的公称最大粒径为的要求。对常用的公称最大粒径为13.2mm19mm的密级配沥青混合料，粉胶比宜控制在的密级配沥青混合料，粉胶比宜控制在0.81.2范围内。范围内。bbefbepv vg=100-(vbevv)（6.7.4）（6.7.3）beppfb075.0江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院

39、jiangsu transportation research institute32 式中：式中：fb粉胶比，沥青混合料的矿料中粉胶比，沥青混合料的矿料中 0.075mm通过率与有效沥青含量的比值，无量纲；通过率与有效沥青含量的比值，无量纲； p0.075矿料级配中矿料级配中0.075mm的通过率的通过率(水水洗法洗法)，；，； pbe有效沥青含量，。有效沥青含量，。 6.8.2 按式按式6.8.2的方法计算集料的比表面，按式的方法计算集料的比表面，按式6.8.3估算沥青混合料的沥青膜有效厚度。各种集料粒径估算沥青混合料的沥青膜有效厚度。各种集料粒径的表面积系数按表的表面积系数按表6.8采用

40、。采用。 sa=(pifai) (6.8.2) (6.8.3) 10sapdabbe江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute33 式中：式中：sa集料的比表面积，集料的比表面积，m2/kg。 pi各种粒径的通过百分率，；各种粒径的通过百分率，； fai相应于各种粒径的集料的表面积系数，相应于各种粒径的集料的表面积系数，如表如表6.8所列；所列； da沥青膜有效厚度，沥青膜有效厚度，m； pbe有效沥青含量，；有效沥青含量，； b沥青的相对密度沥青的相对密度(25/25) ，无量纲，无量纲。 注：各种公称最大粒径混合

41、料中大于注：各种公称最大粒径混合料中大于4.75mm尺寸集尺寸集料的表面积系数料的表面积系数fa均取均取0.0041，且只计算一次，且只计算一次，4.75mm以下部分的以下部分的fai如表如表6.8示例。该例的示例。该例的sa6.60 m2/kg。若混合料的有效沥青含量为。若混合料的有效沥青含量为4.65，沥，沥青的相对密度青的相对密度1.03，则沥青膜厚度为，则沥青膜厚度为da=4.65/1.03/6.60106.83m。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute34表表6.8 集料的表面积系数计算示例集料的表面积

42、系数计算示例江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute35七、配合比设计检验七、配合比设计检验 7.1 对用于高速公路和一级公路的密级配沥青混合料，对用于高速公路和一级公路的密级配沥青混合料，需在配合比设计的基础上按规范要求进行各种使用性能需在配合比设计的基础上按规范要求进行各种使用性能的检验，不符合要求的沥青混合料，必须更换材料或重的检验，不符合要求的沥青混合料，必须更换材料或重新进行配合比设计。新进行配合比设计。 7.2 配合比设计检验按计算确定的设计最佳沥青用量配合比设计检验按计算确定的设计最佳沥青用量在标准条

43、件下进行。在标准条件下进行。 7.3 高温稳定性检验。对公称最大粒径等于或小于高温稳定性检验。对公称最大粒径等于或小于19mm的混合料，按规定方法进行车辙试验，动稳定度的混合料，按规定方法进行车辙试验，动稳定度应符合规范的要求。应符合规范的要求。 7.4 水稳定性检验。按规定的试验方法进行浸水马歇尔水稳定性检验。按规定的试验方法进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，残留稳定度及残留强度比均必须试验和冻融劈裂试验，残留稳定度及残留强度比均必须符合规范的规定。符合规范的规定。 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute36

44、7.5 低温抗裂性能检验。对公称最大粒径等于或小低温抗裂性能检验。对公称最大粒径等于或小于于19mm的混合料，按规定方法进行低温弯曲试验，的混合料，按规定方法进行低温弯曲试验，其破坏应变宜符合规范要求其破坏应变宜符合规范要求 。 7.6 渗水系数检验。利用轮碾机成型的车辙试件进渗水系数检验。利用轮碾机成型的车辙试件进行渗水试验检验的渗水系数宜符合规范要求。行渗水试验检验的渗水系数宜符合规范要求。 7.7 根据需要，可以改变试验条件进行配合比设计根据需要，可以改变试验条件进行配合比设计检验，如按调整后的最佳沥青用量、变化最佳沥青检验，如按调整后的最佳沥青用量、变化最佳沥青用量用量oac0.3、提

45、高试验温度、加大试验荷载、提高试验温度、加大试验荷载、采用现场压实密度进行车辙试验，在施工后的残余采用现场压实密度进行车辙试验，在施工后的残余空隙率空隙率(如如7%8%)的条件下进行水稳定性试验和的条件下进行水稳定性试验和渗水试验等，但不宜用规范规定的技术要求进行合渗水试验等，但不宜用规范规定的技术要求进行合格评定。格评定。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute37八、配合比设计报告八、配合比设计报告 8.1 配合比设计报告应包括工程设计级配范围选择说配合比设计报告应包括工程设计级配范围选择说明、材料品种选择与原

46、材料质量试验结果、矿料级配、明、材料品种选择与原材料质量试验结果、矿料级配、最佳沥青用量及各项体积指标、配合比设计检验结果最佳沥青用量及各项体积指标、配合比设计检验结果等。试验报告的矿料级配曲线应按规定的方法绘制。等。试验报告的矿料级配曲线应按规定的方法绘制。 8.2 当按当按6.7的调整沥青用量作为最佳沥青用量，宜报的调整沥青用量作为最佳沥青用量，宜报告不同沥青用量条件下的各项试验结果，并提出对施告不同沥青用量条件下的各项试验结果，并提出对施工压实工艺的技术要求。工压实工艺的技术要求。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research ins

47、titute38 下例为我院在安徽合六叶高速公路做技术服下例为我院在安徽合六叶高速公路做技术服务时设计的务时设计的ac-13型目标配合比报告。型目标配合比报告。 一、设计过程一、设计过程 1原材料原材料 本次试验所用集料为舒城和姚李生产的集料，本次试验所用集料为舒城和姚李生产的集料，沥青为合肥宝盈沥青为合肥宝盈sbs改性沥青。依据要求进行改性沥青。依据要求进行了沥青密度试验（试验结果见表了沥青密度试验（试验结果见表1-1）、各种集）、各种集料的密度试验（试验结果见表料的密度试验（试验结果见表1-2）。）。表表1-1 沥青相对密度试验结果表沥青相对密度试验结果表江 苏 省 交 通 科 学 研 究

48、 院jiangsu transportation research institute39表表1-2 集料相对密度试验结果表集料相对密度试验结果表 2各种矿料和矿粉的筛分结果各种矿料和矿粉的筛分结果江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute40表表1-3 各种矿料和矿粉的筛分试验结果表各种矿料和矿粉的筛分试验结果表 3沥青混合料级配要求沥青混合料级配要求 ac-13沥青混合料级配要求见表沥青混合料级配要求见表1-4。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research

49、institute41表表1-4 ac-13沥青混合料级配要求沥青混合料级配要求 4初选级配初选级配 依据规范（依据规范（jtg f40-2004）的设计要求，在）的设计要求，在选择集料级配时，根据集料的筛分结果首先初选择集料级配时，根据集料的筛分结果首先初选出粗、中、细三个级配（级配选出粗、中、细三个级配（级配1、级配、级配2、级、级配配3），然后根据当地的工程实际应用情况选择），然后根据当地的工程实际应用情况选择油石比，分别制作马歇尔试件，得出试件的体油石比，分别制作马歇尔试件，得出试件的体积指标积指标.江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation r

50、esearch institute42 根据体积指标初选一组满足或接近设计要求根据体积指标初选一组满足或接近设计要求的级配作为设计级配。表的级配作为设计级配。表1-5为三个级配的矿料为三个级配的矿料比例明细表，表比例明细表，表1-6是三种矿料的合成级配明细是三种矿料的合成级配明细表，图表，图1为三种级配曲线图。为三种级配曲线图。表表1-5 三种级配的矿料比例明细表三种级配的矿料比例明细表江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute43表表1-6 三种矿料的合成级配通过率明细表三种矿料的合成级配通过率明细表江 苏 省 交

51、 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute44图图1 ac-13三种试级配曲线图三种试级配曲线图江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute45 5试验级配评价试验级配评价 参照以往沥青路面上面层参照以往沥青路面上面层ac-13目标配合比目标配合比的工程应用及原材料的实际情况，选择油石比的工程应用及原材料的实际情况，选择油石比5.2%作为三种试级配用油石比、双面各击实作为三种试级配用油石比、双面各击实75次成型马歇尔试件。马歇尔试验结果汇总如表次成型马歇尔

52、试件。马歇尔试验结果汇总如表1-7所示。所示。表表1-7 三种试级配马歇尔试验结果汇总表三种试级配马歇尔试验结果汇总表江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute46 注：注：*要求空隙率要求空隙率3、4、5所对应的所对应的vma最小值最小值分别为分别为13、14、15，当空隙率不是整数时，由，当空隙率不是整数时，由内插确定要求的内插确定要求的vma最小值。最小值。 由表由表1-7可以看出级配可以看出级配3体积指标满足要求，体积指标满足要求，本次设计选择级配本次设计选择级配3为设计级配。为设计级配。 6马歇尔稳定度试验

53、马歇尔稳定度试验 按设计矿料比例配料，采用五种油石比进按设计矿料比例配料，采用五种油石比进行马歇尔稳定度试验，试验结果见表行马歇尔稳定度试验，试验结果见表1-8。 江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute47表表1-8 ac-13设计级配马歇尔稳定度试验结果设计级配马歇尔稳定度试验结果 注：注：*要求空隙率要求空隙率3、4、5所对应的所对应的vma最小值分别最小值分别13、14、15，当空隙率不是整数时，由内插确定要求的，当空隙率不是整数时，由内插确定要求的vma最小值最小值。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院

54、jiangsu transportation research institute48 7最佳油石比的确定最佳油石比的确定 根据马歇尔稳定度试验结果，分别绘制稳定度、根据马歇尔稳定度试验结果，分别绘制稳定度、流值、空隙率、饱和度与油石比的关系曲线，从曲流值、空隙率、饱和度与油石比的关系曲线，从曲线上找出相应与最大密度、最大稳定度、空隙率范线上找出相应与最大密度、最大稳定度、空隙率范围中值及沥青饱和度范围中值对应的四个油石比，围中值及沥青饱和度范围中值对应的四个油石比，求出四者的平均值作为最佳油石比初始值求出四者的平均值作为最佳油石比初始值oac1，但，但如果对选择试验的油石比范围，密度或稳定度

55、没有如果对选择试验的油石比范围，密度或稳定度没有出现峰值，可直接以目标空隙率所对应的油石比作出现峰值，可直接以目标空隙率所对应的油石比作为为oac1；作图求出能满足沥青混凝土各项指标要求；作图求出能满足沥青混凝土各项指标要求的油石比范围（的油石比范围（oacmax，oacmin）,该范围的中该范围的中值为值为oac2，如果最佳油石比的初始值，如果最佳油石比的初始值oac1在在oacmax与与oacmin之间，则认为设计结果是可行之间，则认为设计结果是可行的，可取的，可取oac1与与oac2 的中值作为目标配合比的最的中值作为目标配合比的最佳油石比佳油石比oac，并结合当地的气候特点和实际情况，

56、并结合当地的气候特点和实际情况论证地取用，最终得出最佳油石比。论证地取用，最终得出最佳油石比。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute49 由图可知，密度没有出现峰值，目标空隙率由图可知，密度没有出现峰值，目标空隙率4.0%所对应的油石比为所对应的油石比为5.32%,即即oac1为为5.32。由各项指标与油石比的关系图可得符合各。由各项指标与油石比的关系图可得符合各指标要求的油石比范围为指标要求的油石比范围为4.99 %5.45，其，其中值为中值为5.22，即为，即为oac2，oac1与与oac2的的平均值为平均值

57、为5.27，根据，根据vma计算值并根据设计计算值并根据设计经验取设计油石比为经验取设计油石比为5.2%。 稳定度、流值、密度、空隙率、饱和度及稳定度、流值、密度、空隙率、饱和度及vma与油石比的关系见图与油石比的关系见图2。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute50江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute51图图2 稳定度、流值、密度、空隙率、饱和度、稳定度、流值、密度、空隙率、饱和度、vma与油与油石比的关系石比的关系江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院jiangsu transportation research institute52 8设计结果设计结果 根据上述试验分析，选择级配根据上述试验分析，选择级配3为设计级配，为设计级配，配合比为配合比为1#：2#：3#：