热拌沥青混合料.ppt

1、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。1*何为沥青混合料?沥青路面越来越多地被应用于不同等级的公路，其原因何在？地方道路高速公路城市道路1沥青混合料是一种粘弹性材料，具有良好的力学性能，铺筑的路面平整无缝，振动小，噪音低，行车舒适。2路面平整且有一定的粗糙度，耐磨好，无强烈反光，有利于行车安全。3施工方便，施工时不需要养护，能及时开通交通。4维修简单，旧沥青混合料可再生利用。1沥青路面容易老化。2温度稳定性差。 但是！沥青混合料 概述 2*老化定义？在长期的大气因素作用下，因沥青塑性降低，脆性增强，粘聚力减小，导致路面表面产生松

2、散，引起路面破坏。沥青路面老化现象3*夏季高温沥青易软化，路面易产生车辙、波浪；冬季低温时易脆裂，在车辆重复作用下易产生开裂。波浪车辙泛油温度稳定性差的表现：4*沥青 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.再生沥青混合料目前公路与城市道路路面多采用复合类的沥青混合料，如AC-16F既属于热拌沥青混合料、又属于密

3、级配的、中粒式沥青混合料。 沥青混合料 分类5*热拌沥青混合料种类 沥青混合料 分类6*热拌沥青混合料HMA一.沥青混合料的组成结构和强度形成原理二.沥青混合料的技术性质和技术标准三.沥青混合料组成材料的技术要求四.沥青混合料的配合比设计7*8*9*表面理论认为，沥青混合料是由粗、细集料和矿粉，大小不同粒径组成密实矿质混合料的骨架，利用沥青胶结料的粘聚力，在加热状态下施工，使沥青包裹在矿料的表面，经过压实固结后，将松散的矿质颗粒胶结成具有一定强度的整体。10*11*胶浆理论认为，沥青混合料是一种具有空间网络状结构的多级分散体系。它是以粗集料为分散相，沥青砂浆为分散介质的粗分散系；沥青砂浆又以细

4、浆料为分散相，沥青胶结物为分散介质的细分散系；而沥青胶结物又以矿粉为分散相，沥青为分散介质的微分散系。两种理论的主要区别是，表面理论重点突出矿质骨料的骨架作用，强度的关键首先是矿质骨料的强度和密实度；而胶浆理论则突出沥青胶结构在混合料中的作用，以及沥青与填充料之间的关系，这对沥青混合料的高温稳定性和低温抗裂性的影响尤为重要。12*13*14*15*沥青混合料的三轴试验表明：沥青混合料的抗剪强度主要取决于粘聚力c和内摩擦角。16*17*18*19*20*结构沥青与自由沥青沥青与矿料相互作用后，沥青在矿料表面产生化学组分的重新排列，在矿料表面形成一层扩散结构膜,在此膜厚度以内的沥青称为结构沥青。此

5、膜以外的沥青称为自由沥青。结构沥青与矿料之间发生相互作用，并且沥青的性质有所改变；而自由沥青与矿料距离较远，没有与矿料发生相互作用，仅将分散的矿料粘结起来，并保持原来性质。21*22*23*24*25*26*影响沥青混合料强度的外因 1）温度的影响 沥青混合料是一种热塑性材料，它的抗剪强度随着温度的升高而降低。在材料参数中，粘聚力随温度升高而显著降低，但是内摩擦角受温度变化的影响较少。 2）形变速率的影响 沥青混合料是一种粘-弹性材料，它的抗剪强度与形变速率有密切关系。在其他条件相同的情况下，变形速率对沥青混合料的内摩擦角影响较小，而对沥青混合料的粘聚力影响较为显著。试验资料表明，粘聚力随变形

6、速率的减小而显著提高，而内摩擦角随变形速率的变化很小。27*28* 耐久性技术性质技术标准马歇尔试验 稳定度（0.1mm） 流值车辙试验 动稳定度（次mm）高温稳定性低温抗裂性低温弯曲试验水稳性耐老化性耐疲劳性浸水马歇尔试验 残留稳定度（%）冻融劈裂试验 残留强度比（%）抗滑性施工和易性公路沥青路面施工技术规范 JTG F40-2004 马歇尔试验指标要求参考规范沥青混合料的技术性质29*30*31*32*33*34*35*36*沥青混合料低温抗裂性能的影响因素 1、沥青性质 1）沥青的感温性 2）沥青的劲度 3）沥青的粘度 4）沥青的低温延度 5）沥青的感时性 6）沥青的老化性能 7）沥青的

7、含蜡量37*2、沥青混合料的组成 1）沥青含量 2）集料类型和级配 3）空隙率 4）剥落率3、环境的影响 1）温度 2）降温速率 3）路面老化4、路面结构几何尺寸 1）路面宽度 2）路面厚度 3）沥青混凝土层与基层摩擦系数 4）路基类型38*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。1.抗老化性2.水稳定性3.抗疲劳性耐久性 四、沥青混合料的技术性质39*水损害是常见的一种病害与沥青、集料性能有关40*1.水损害的机理侧向水移动高水位的渗流作用 通过表面裂隙、孔隙渗入 水带 毛细水作用 蒸气移动 水带上升 41*42*43*44*评价方法a.沥青与集料的粘附性试验b.

8、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。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。45*（1）浸水马歇尔试验试件：马歇尔试件常规马歇尔试验：60、40min 浸水马歇尔试验： 60、48h 残留稳定度=Sm1/Sm0*10046*（2）浸水车辙试验47*蠕变阶段剥落阶段剥落点辙槽深度/mm往复次数/万次48*采用马歇尔试件，空隙率为7试件条件：一组：60 浸水40min， 测劈裂强度R1二组：25 浸水20min 0.

9、09Mpa浸水抽真空15min 25 水中浸泡1h 60 水浴中恒温24h，测定其冻融劈裂强度R2(3)真空饱水马歇尔实验残留强度=R2/R1*10049*采用马歇尔试件，空隙率为7%试件条件：一组：25 浸水2h， 测劈裂强度R1二组：真空饱水15min，放置0.5h； -18 冻16h；60 水中24h； 25 2h后测定其冻融劈裂强度R2.规范要求：公路改性沥青路面施工技术规范规定，“采用沥青混合料冻融劈裂试验方法测定的劈裂强度比应不小于80%。 (4) 冻融劈裂试验残留强度=R2/R1*100%50*(1)组成材料性质 A.集料性质 表面化学特性（如Ca、Fe含量等）； 集料颗粒的表面

10、物理特性； 集料表面的洁净程度。 B.沥青的性质 粘度 酸值 C.混合料类型 空隙率、矿料比表面积等4、影响因素51*（2）沥青混合料施工条件与施工质量 施工温度、湿度 摊铺均匀程度、压实度 路面排水能力（3）自然因素 冻融循环频繁地区52*（1）集料：80%剥离来自于集料， 选用孔隙率小，粗糙，洁净的碱性集料；（2）沥青：粘度大，酸值大的沥青（3）掺加抗剥离剂 消石灰 液体抗剥离剂（4）混合料类型：密实骨架（5）路面结构防水（6）严格控制施工质量5. 提高水稳定性的措施53*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36空隙，以备夏季沥青材料膨胀。2.沥青含

11、量：沥青用量不能过少 四、沥青混合料的技术性质54*55*56*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57*58*59*60*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61*62*63*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。

12、间断级配混合料容易离析；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64*65*66*67*68*高温气候区123气候区名称夏炎热区夏热区夏凉区最热月平均最高气温()30203020低温气候区1234气候区名称冬严寒区冬寒区冬冷区冬温区极端最低气温()-37.0-37.0-21.5-21.5-9.0-9.0雨量气候区1234气候区名称潮湿区湿润区半干区干旱区年降雨量(mm)10001000500500250250气 候

13、分 区 69*气候分区温度区70*气候分区雨量区71*指标等级沥青标号160130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 A505040453020302020152520151510B30303

14、03020152015151020151010815延度 A B1008050C80806050403020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)C40353020151072*气候分区月平均最高气温年极端最低气温()沥青标号针入度(25，5s，100g)（0.1mm）1-130-37.090号801001-230-37.0-21.590号801001-330-21.5-9.070号，90号60

15、80，801001-430-9.050号，70号6080，40602-12030-37.0110号1001202-22030-37.0-21.570号，90号，110号6080，80100，1001202-32030-21.5-9.070号，90号6080，801002-42030-9.070号60803-220-37.0-21.5110号100120（1）沥青标号的选择73*沥青等级适用范围A级沥青各个等级的公路，适用于任何场合和层次。B级沥青高速公路、一级公路沥青下面层及以下的层次，二级及二级以 下公路的各个层次；用作改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青、稀释沥青的基质沥青。C级沥青三级及三级

16、以下公路的各个层次。（2）沥青等级的选择74*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，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；对温度日温差、年温差大的地区选用针入度指数大的沥青。当高温与低温发生矛盾时应优先考虑满足高温性能的要求。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75*76*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

17、采用坚 硬、耐磨、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77*78*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0.075m

18、m颗粒含量 不大于111T 0310软石含量不大于355T 0320 一、沥青混合料组成材料的技术要求79*80*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 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。 一、沥青混合料组成材料的技术要求81*82*83*4.填料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。为

19、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84*85*沥青混合料的拌合沥青混合料的运输沥青混合料的摊铺沥青混合料的碾压沥青路面的施工有着严格的程序这就是建材课程要解决的问题这是路面施工要解决的问题沥青混合料 配合比设计86*沥青混合料的拌合拌制沥青混合料，需解决以下问题：1.对原材料有何要求？如何对其检测？2.怎样配制沥青混合料？即如何进行配合比设计？沥青混合料 配合比设计87*沥青混合料配合比设计设计阶段第一阶段：目标配合比第二阶段：生产配合比第三阶段：生产配合比验证设计内容1.矿料配合比

20、设计：试算法或图解法 2.确定最佳沥青用量：马歇尔试验88*沥青材料沥青混合料组成材料 粗集料细集料填料基质沥青改性沥青各种粒径的碎石（方孔筛）天然砂机制砂石屑矿粉最好都是碱性材料沥青混合料 材料组成89*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 软尽弱颗粒含量磨光值 粘附性 破碎面要求粗集料细集料填 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技术指标执行标准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

21、 公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTJ 052-2000 原材料的技术要求（P204P207） 表观相对密度 坚固性含泥量 砂当量 亚申蓝值 棱角性沥青混合料 原材料技术要求90*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？ 沥青混合料 配合比阶段设计内容91*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

22、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 沥青混合料 配合比阶段设计区别92*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93*（一）确定工程级配范围（合成级配）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。69.5131

23、824.53448708495规范中值4579132034607690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一、矿料组成设计 目标配合比设计步骤94*序号路面结构道路名称上面层中面层下面层基层底基层厚度材料名称厚度材料名称厚度材料名称厚度材料名称厚度材料名称高速公路1安阳至新乡4SAC5AC-25I7AS20CCR35LS2许昌至漯河4AC-16I5AC-25I7AC-30I20CCR40CLS3新乡至郑州4AC-16I5AC-20I7AC-25I38CCR1

24、8CLS4漯河至驻马店4AK-16A5AC-20I7AC-25I38CCR20CLS5驻马店至信阳4AK-16A5AC-20I7AC-25I34CCR20CLSS6郑州至洛阳4AC-16I5AC-25I7AS15LFCR36LFS7洛阳至三门峡4AC-16I5AC-20I7AC-25I34CCR20CLS8商丘至开封4AK-16A5AC-20I7AC-25I34CCR20CLS9三门峡至灵宝4AC-16I5AC-20I7AC-25I34CCR20CLS省级干线一级公路10漯河至周口4AK-16A5AC-20I6AC-25I20CCR32CLS11濮阳至鹤壁4AK-16A5AC-20I6AC-2

25、5I20CCR30CLS12周口至省界4AK-16A5AC-20I6AC-25I20CCR30LS说明注：1、AC-16,AC-20中粒式沥青混凝土。 2、AC-25,AC-30粗粒式沥青混凝土。3、AS热拌式沥碎石。 4、LFCR二灰稳定碎石。 5、CCR水泥稳定碎石。6、CLCR水泥稳定碎石。 7、CLS水泥、石灰稳定土。 8、LS水泥稳定土。9、CLSS水泥、石灰土稳定砂。 10、AK抗滑面层。 11、SAC多碎石河南省高等级公路路面结构汇总表95*序号公路名称等级面层材料厚度（cm）1新乡至河口公路新乡十里铺至陈堡段公路工程二级AC-13I3AC-20I42新河线乡界至辉县段公路改善工

26、程二级AC-13I3AC-20I43省道208线范县新区至南李桥段公路改善工程二级AC-13I3AC-20I44国道106线濮阳市北出口公路改善工程二级AC-13I3AC-20I4 河南省二级公路沥青面层调查结果96*序号公路名称等级面层材料厚度（cm）5省道326线（骆集宋集）公路改善工程二级AC-13I3AC-20I46省道324线（商丘民权）公路改善工程二级AC-13I3AC-20I47永城至涡阳公路永城境改善工程二级AC-13I3AC-16I48商丘至开封高速公路虞城连接线改善工程二级AC-13I3AC-16I49商丘至开封高速公路宁陵连接线改善工程二级AC-13I3AC-16I410

27、平顶山市程平路改建工程公路改善工程二级AC-16I4AC-25I511国道207线南召县城至南河店段公路改善工程二级AC-13I3AC-20I4 河南省二级公路沥青面层调查结果97*12豫54邓西城区至淅川九重段公路改善工程二级AC-13I3AC-20I413S331方城柳河至南召县城段公路改建工程二级AC-13I3AC-20I414S231南阳市境鲁南交界至朱家沟段公路改建工程二级AC-13I3AC-20I415豫联14南召皇路店至南河店公路改善工程二级AC-13I3AC-20I416国道310线洛阳交界至三门峡市改善工程洛阳交界至观音堂段二级细粒式沥青混凝土3中粒式沥青混凝土417三门峡市

28、水库大坝公路新建工程二级细粒式沥青混凝土3中粒式沥青混凝土418国道209线灵宝川口至卢氏庄子改建工程杜关至庄子段二级细粒式沥青混凝土3中粒式沥青混凝土4 河南省二级公路沥青面层调查结果98*从调查表4-1可以看出目前河南省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。从表4-2可以看出河南省二级沥青路面典型构造为：3cm细粒式沥青混凝土+4cm中粒式沥青混凝土。目标配合比设计99*目标配合比设计1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

29、中取样。一、矿料组成设计（二）取样各种集料（冷料）筛分（水洗法） 目标配合比设计步骤100*目标配合比设计一、矿料组成设计（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。 目标配合比设计步骤101*目标配合比设计（三）用图解法或试验算法确定各种矿料的组成比例1绘制矩形图框。2连接对角线，表示设计级配中值（即平均值）。3采用数学坐标绘制纵坐标，表示集料通过百分率（%）。4用以下方法绘制横坐标，表示筛孔尺寸（mm）：（1）先计算每个筛

30、孔的设计级配中值（通过率）；（2）在纵坐标上根据每个筛孔的设计级配中值，平行作直线与对角线相交；（3）根据交点作垂线，与横坐标的交点即为每个筛孔的位置。5在矩形图上绘制出各集料的通过百分率的筛分曲线。6按照各集料曲线重叠、相接、相离三种情况确定各集料的用量比例。7根据确定的集料比例计算矿料的合成级配，判断其是否在工程级配范围内，否则需进 行比例调整，重新计算直到满足标准为止。一、矿料组成设计 目标配合比设计步骤102* 目标配合比设计步骤103*104*AC-16F矿料合成级配曲线示例纵坐标为数学坐标横坐标为泰勒曲线的横坐标105*二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（一）测定沥青与集料的相对

31、密度1测定沥青的相对密度 （b）非经注明，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：沥青与水的相对密度（25/25） 沥青的密度（15）0.996公路工程集料试验规程 JTG E42-20052测定集料毛体积相对 密度（ ） 与表观相对密度（ ）（网篮法）公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTJ 052-2000 测定标准测定标准 目标配合比设计步骤106*二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（二）预估计算沥青用量1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（ sa ）100s

32、b=P22+P11Pnn100sa=P2 2+P1 1Pn nP1、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 目标配合比设计步骤107*二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（二）预估计算沥青用量3预估沥青混合料适宜的油石比（Pa）或含油量（Pb ）PaPb=Pa+100Pa1Pa=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度 目标配合比设计步骤108*二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（三）马歇尔试验1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%的间隔

33、成型5组马歇尔试件。（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：要求试件高度调整后的混合料质量 =所得试件高度原用混合料质量（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。公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JT

34、J 052-2000 测定标准 目标配合比设计步骤109*二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（三）马歇尔试验2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高度测量测量工具：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。公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTJ 052-2000 测定标准局限性大，只能用于测定稳定度和流值。 目标配合比设计步骤110*二、最佳沥青用量的确定目标配合比设

35、计（三）马歇尔试验4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公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTJ 052-2000 测定标准 目标配合比设计步骤111*二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（三）马歇尔试验5马歇尔稳定度、流值测定公路工程沥青及沥青混合料试验规程 JTJ 052-2000 测定标准标准马歇尔试件养护温度为60养护时间为3040min 目标配合比设计步骤112*二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（三）马歇尔试验6马歇尔物理指标计算（1）确定矿料的

36、有效相对密度（ se ）公路沥青路面施工技术规范 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 目标配合比设计步骤113*二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（三）马歇尔试验6马歇尔物理指标计算（2）确定沥青混合料的最大理论相对密度（ ti ）100ti=Paib+100se+Pai或100ti=Pbib+sePsi公路沥青路面施工

37、技术规范 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 目标配合比设计步骤114*二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（三）马歇尔试验6马歇尔物理指标计算公路沥青路面施工技术规范 JTG F40-2004 计算标准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

38、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,无量纲Ps各种矿料占沥青混合料总质量的百分 率之和, PS=100PS,%sb矿料的合成毛体积相对密度,无量纲 目标配合比设计步骤115*二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（四）最佳沥青用量确定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：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% 目标配合比设计步骤116*二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（四）最佳沥青用量确定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：空隙率(%)(%)油石比流值(mm)油石

39、比(%)规范要求24.5mm 规范要求36%a3=5.32% 目标配合比设计步骤117*二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（四）最佳沥青用量确定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：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 目标配合比设计步骤118*二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（四）最佳沥青用量确定2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a1、稳定度最大值对应沥青用量a2、 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a4（2）计算OAC1=（ a1 +a2+

40、 a3+ a4 ）4a1=5.9%； a2=5.28%； a3=5.32%； a4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% 目标配合比设计步骤119*二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（四）最佳沥青用量确定3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OACmax和最小值OACmin。公共沥青用量中OACmax=5.78%OACmin=5.37%（2）计算OAC2=（OACmax+OACmin）2OAC2=5.58%

41、 目标配合比设计步骤120*二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（四）最佳沥青用量确定4最佳沥青用量OAC=（OAC1+OAC2）2OAC=（OAC1+OAC2）2 = 5.54% 目标配合比设计步骤121*二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（四）最佳沥青用量确定（1）计算沥青结合料被集料吸收的比例及有效沥青含量（2）根据需要计算有效沥青的体积百分率及矿料的体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=10

42、0PS,%Vbe有效沥青体积百分率,%Vg矿料的体积百分率,%f 试件的毛体积相对密度,无量纲VV试件的空隙率,%积百分率5 检验最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度 目标配合比设计步骤122*二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（四）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,%SA集料的比表面积,m2kgPi各种粒径的通过率,%FAi相应于各种粒径的集料的表面积系数DA沥青膜有效厚度,mb沥青的相对密度(25/25),无量纲5 检验最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度 目标配合比设计步

43、骤123*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）。 生产配合比设计步骤124*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

44、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 生产配合比验证125*多碎石沥青混凝土其他沥青混合料再生沥青混凝土沥青稀浆封层混合料沥青玛蹄脂碎石(SMA)冷拌沥青混合料多孔隙沥青混凝土表面层桥面铺装材料 其他沥青混合料介绍126*课 后 小 结沥青混合料是由粗集料、细集料、矿粉及沥青混合而成的混合材料。具有良好的力学性能及路用性能。热拌沥青混合料的强度有很多方面，目前重点研究其在高温时的抗剪强度。混合料中结构沥青的比例是影响强度的最重要的因素，对过控制沥青用量及矿粉用量等手段来实现。沥青混合料有几项技术性

45、质，且相互间既有联系又有矛盾，目前作重考虑其高温时的稳定性。通过马歇尔试验测定稳定度、流值等指标来控制。沥青混合料的配合比设计包括矿料配比设计及最佳沥青用量设计两个方面。矿料配比设计一般用图解法，最佳沥青用量一般用马歇尔试验法。马歇尔试验包括试件成型、物理指标测定及力学指标测定几个方面。较复杂的是各项物理指标的换算。127*（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层类型矿料配合比(%)碎石1020mm碎石510mm砂石屑矿粉AC-13I432020134AC-20I

46、362737AC-16I192236167目标配合比设计128*(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。 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129* 2.测定试件的物理力学指标 测定压实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130*沥青用量(%)4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 毛体积相对

47、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（%）14.9 14.3 14.0 14.6 14.9 试件的物理力学指标131*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mm101.6mm

48、63.5mmVV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()26.5191613.29.54.752101111.51213153111212.51314164121313.51415175131414.51516186141515.5161719VFA()557065757085密级配沥青混凝土混合料马歇尔试验技术标准 132* 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

49、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OAC1133*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（%）14.9 14.3

50、14.0 14.6 14.9 试件的物理力学指标134*135*密度最大值 a1a1136*稳定度最大值 a2a2137*目标空隙率(或中值)a3a3138*沥青饱和度范围的中值 a4a4139*OAC1= (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OAC1140* 确定最佳沥青用量的初始值OAC2 141* 确定最佳沥青用量的初始值OAC2 142* 确定最佳沥青用量的初始值OAC2 143* 确定最佳沥青用量的初始值OAC2 144*145*4.0

51、4.55.05.56.0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 146*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147*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，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148* 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