沥青混合料施工讲座3课件

1、 砂石集料在土木工程中，主要以矿质混合料的形式与结合料组配使用。 组配要求：多种集料按照一定的比例搭配起来，以达到 较高的密实度 和 较大的摩擦力。 可采用的级配类型：有连续级配 和 间断级配 两种。矿质混合料的组成设计方法矿质混合料的组成设计方法主要有数解法与图解法两大类。1.数解法用数解法解矿质混合料组成的方法很多，最常用的方法有试算法和正规方程法。 试算法适用于34种矿料组配，正规方程法可用于多种矿料组成，所得结果准确，但计算较为繁杂，不如图解法简便。 （1）试算法 1）按题意作下列两点假设： 设A、B、C三种集料在混合料M中的用量比例分别为 X、Y、Z，则 又设混合料M中某一级粒径（i

2、）要求的含量为M（i）， A、B、C三种集料中该粒径的含量分别为： A(i)、 B(i) 、 C(i) 。则： 2）计算步骤 计算A集料在矿质混合料中的用量比例 首先，找出A集料占优势含量的某一粒径，如粒径（i），而忽略B、C集料在此粒径的含量，即B集料和C集料该粒径的含量aB(i)和aC(i)均等于零。 A集料在混合料中的用量： 校核调整 按以上计算的配合比计算合成级配，如不在要求的级配范围内，应调整。 重新计算和复核配合比，经几次调整，直到符合要求为止。 如经计算确不能满足级配要求时，可掺加某些单粒级集料，或调换其它原始集料。 2.图解法 （1）基本原理 通常级配曲线图采用半对数坐标图绘制

3、，所绘出的级配范围中值为一抛物线。 图解法中，为使要求级配中值呈一直线，采用纵坐标的通过量（Pi）为算术坐标，而横坐标的粒径采用(d/D)n表示，则绘出的级配曲线中值为直线。 如图：（2）计算步骤 1）绘制级配曲线坐标图 2）确定各种集料用量 两相邻级配曲线重叠，等分； 两相邻级配曲线相接，连分； 两相邻级配曲线相离，平分。 1009080706050403020100Pi(%)di（mm）9879574533241712616.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075碎石石屑砂矿粉碎石 36%石屑 31%砂 25%矿粉 8%AABBCCMNR级配中值线3）校核

4、按图解所得的各种集料用量，校核计算所得合成级配是否 符合要求。如不能符合要求，即超出级配范围，应调整各集料的用量。 配合比调整原则： 对高速公路和一级公路，宜在工程设计级配范围内计算 13组粗细不同的配合比，绘制设计级配曲线，分别位于工程设计级配范围的上方、中值及下方。设计合成级配不得有太多的锯齿形交错，且在0.30.6mm范围内不出现“鸵峰”。当反复调整不能满意时，宜更换材料设计。 级配曲线向下调整(粗):增加通过率小的用量 级配曲线向上调整(粗):减小通过率小的用量图8.7 矿质混合料配合比计算图 矿质混合料配合比设计工程实例 试采用图解法设计某高速公路用细粒式沥青混凝土的矿质混合料配合比

5、。 1.原始资料 （1）现有碎石、石屑、砂和矿粉四种矿质集料，现场取样进行筛分如下表：材料名称筛孔尺寸（方筛孔）/mm16.O13.29.54.752.361.180.60.30.150.075通过百分率/%碎 石1009426OOOOOOO石 屑100100100804017OOOO砂1001001001009490763817O矿 粉10010010010010010010010010083（2）确定矿质混合料的工程级配范围如下表： 级配类型筛孔尺寸(方孔筛)/mm16.O13.29.54.752.361.180.60.30.150.075细粒式沥青混凝土（AC-13）1009510070

6、884868365324411830122281648级配中值100987957453324171261009080706050403020100Pi(%)di（mm）9879574533241712616.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075碎石石屑砂矿粉碎石 36%石屑 31%砂 25%矿粉 8%AABBCCMNR级配中值线 3.校核 （1）计算得合成级配结果，并绘制合成级配曲线； （2）调整配合比。 配合比调整原则： 对高速公路和一级公路，宜在工程设计级配范围内计算 13组粗细不同的配合比，绘制设计级配曲线，分别位于工程设计级配范围的上方、中值及下方。设

7、计合成级配不得有太多 的锯齿形交错，且在0.30.6mm范围内不出现“鸵峰”。当反复调整不能满意时，宜更换材料设计。 级配曲线向下调整(粗):增加通过率小的用量 级配曲线向上调整(粗):减小通过率小的用量 级配曲线向下调整:原级配: 碎石:石屑:砂:矿粉 = 36%:31%:25%:8%。增加通过率小的用量:方案1:碎石:石屑:砂:矿粉 =46%:31%:15%:8%方案2:碎石:石屑:砂:矿粉 =36%:41%:15%:8%最终方案:碎石:石屑:砂:矿粉=41%:36%:15%:8%。 按此结果重新计算合成级配，计算结果如表3.4(表中括号部分)并绘图，可见调整后的合成级配曲线光滑、平顺，且

8、接近级配曲线的下限。4.75mm2.36mm原筛分方案1方案2方案3碎石46%36%41%00000000原筛分方案1方案2方案3石屑31%41%36%8024.832.828.84012.416.414.4原筛分方案1、2、3砂15%100159414.1原筛分方案1、2、3矿粉8%10081008方案1方案2方案347.8 (58)(4868)55.8 51.834.5 (45)(3653)38.5 36.5（1）计算合成级配结果表 （表3.4）第8章 沥青混合料（二）确定沥青混合料的最佳沥青用量1.初选设计级配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VMA

9、，初选一组满足或接近设计要求的级配作为设计级配。2.马歇尔试验1）预估油石比或沥青用量制备马歇尔试件，首先应根据矿质混合料的合成毛体积相对密度和合成表观密度等物理常数，预估沥青混合料适宜的沥青掺加量。表8.9 密级配沥青混凝土混合料马歇尔试验技术标准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（1-1、1-2、1-3、1-4区）夏热区及夏凉区（2-1、2-2、2-3、2-4、3-2区）中轻交通重载交通中轻交通重载交通击实次数（双面）次755050试件尺寸mm101.6mm63.5mm空隙率VV深约9Omm以内%354624353624深约90mm以下%36243636稳定度MS

10、不小于kN853流值FLmm241.5424.52424.525矿料间隙率VMA/%不小于设计空隙率/%相应于以下公称最大粒径/mm的最小VMA及VFA技术要求/%26.5191613.29.54.752101111.5121315311 1212.51314164121313.51415175131414.51516186141515.5161719沥青饱和度VFA/%557065757085注： 对空隙率大于5%的夏炎热区重载交通路段，施工时应至少提高压实度1个百分点。 当设计的空隙率不是整数时，由内插确定要求的VMA最小值。 对改性沥青混合料，马歇尔试验的流值可适当放宽。 （1）计算矿料

11、混合料的合成毛体积相对密度sb。式中：Pl、P2、Pn一各种矿料成分的配合比，其和为100； 1、2、N一各种矿料相应的毛体积相对密度，按公路工程集料试验规程JTJ058-2000规定的方法测定，机制砂及石屑也可以用筛出的2.364.75mm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。 （4）确定矿料的有效相对密度对非改性沥青混合料，宜以预估的最佳油石比拌和两组的混合料，采用真空法实测最大相对密度，取平均值。然后由下式反算合成矿料的有效相对密度se。式中： se合成矿料的有效相对密度； Pb 试验采用的沥青用量，%； t试验沥青用量条件下实测得到的最大相对密度，无量纲；

12、 b沥青的相对密度（25/25），无量纲。 2）制备马歇尔试件 以预估的油石比为中值，按一定间隔（对密级配沥青混合料通常为0.5%，对沥青碎石混合料可适当缩小间隔为0.3%0.4%），取5个或5个以上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，对粒径较大的沥青混合料，宜增加试件数量。 5个不同油石比不一定选整数，例如预估油石比为4.8%，可选3.8%、4.3%、4.8%、5.3%、5.8%等油石比制备试件。需要时，可同时实测出最大相对密度。3）测定计算物理指标（1）测定试件的毛体积相对密度和吸水率。采用表干法测定压实沥青混合料试件的毛体积相对密度f和吸水率Sa，

13、取平均值。重力G拉力F, 浮力 f G=F+f f=GF 密实的沥青混合料试件的毛体积相对密度,按下式计算，取3位小数。 式中： 试件的毛体积相对密度，无量纲； 干燥试件的空中质量，g； 试件的表干质量，g。式中： 试件的吸水率，%； 试件的水中质量，g。对吸水率大于2%的试件，宜改用蜡封法测定的毛体积相对密度。对吸水率小于0.5%的特别致密的沥青混合料，在施工质量检验时，允许采用水中重法测定的表观相对密度作为标准密度，钻孔试件也采用相同方法。但配合比设计时不得采用水中重法。试件的吸水率是指试件吸水体积占沥青混合料毛体积的百分率，取1位小数。（2）确定沥青混合料的最大理论相对密度 在成型马歇尔

14、试件的同时，采用真空法实测各组沥青混合料的最大理论相对密度t。当只对其中一组油石比测定最大理论相对密度时，也可按下式计算其他不同油石比时的最大理论相对密度t。式中：t相对于计算油石比Pa或沥青用量Pb时，沥青混合料的最大理论相对密度，无量纲； Pa所计算的沥青混合料中的油石比，%； Pb所计算的沥青混合料的沥青用量，Pb=Pa/（1+Pa），%； Ps所计算的沥青混合料的矿料含量，Ps=100-Pb，%； se、b意义同前。 （3）计算试件的空隙率、矿料间隙率、有效沥青的饱和度等体积指标 按下式计算沥青混合料试件的空隙率VV、矿料间隙率VMA、有效沥青的饱和度VFA等体积指标，取1位小数，进行

15、体积组成分析。 沥青混合料体积组成VCA粗集料细集料、矿粉VMA吸附沥青有效沥青有效沥青VFA 空隙VV2、沥青混合料的物理指标 压实沥青混合料的空隙率 矿料及沥青以外的体积占试件总体积的百分率空隙率是最重要的设计指标不能通过增加沥青用量，来减小空隙率 压实沥青混合料的矿料间隙率 试件全部矿料以外的体积占试件总体积的百分率首先设计合理的VMA，不能通过增加沥青用量，来减小空隙率压实沥青混合料中的沥青饱和度 试件矿料间隙中以外扣除被集料吸收的沥青以外的有效沥青部分的体积在VMA中所占的百分率油石比（沥青用量）沥青掺加量可以采用油石比或沥青用量表示。油石比：指沥青占矿料总量的百分比。沥青用量：指沥

16、青占沥青混合料总量的百分比。式中：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（有效沥青含量占VMA的体积比例），%； f、t、Ps、sb 意义同前。4）测定力学变形指标采用马歇尔试验仪，测定马歇尔稳定度及流值。5）确定最佳沥青用量（或油石比）（1）绘制沥青用量与物理力学指标关系图按图2的方法，以油石比或沥青用量为横坐标，以马歇尔试验的各项指标为纵坐标，将试验结果绘制成圆滑的曲线。确定均符合热拌沥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

17、值。如果没有涵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进行。表8.9 密级配沥青混凝土混合料马歇尔试验技术标准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（1-1、1-2、1-3、1-4区）夏热区及夏凉区（2-1、2-2、2-3、2-4、3-2区）中轻交通重载交通中轻交通重载交通击实次数（双面）次755050试件尺寸mm101.6mm63.5mm空隙率VV深约9Omm以内%354624353624深约90mm以下%36243636稳定度MS 不小于kN853流值FLmm241.5424.52424.525矿料间隙率VMA/%不小于设计空隙率/%相应于以下公称最大粒径/

18、mm的最小VMA及VFA技术要求/%26.5191613.29.54.752101111.5121315311 1212.51314164121313.51415175131414.51516186141515.5161719沥青饱和度VFA/%557065757085注： 对空隙率大于5%的夏炎热区重载交通路段，施工时应至少提高压实度1个百分点。 当设计的空隙率不是整数时，由内插确定要求的VMA最小值。 对改性沥青混合料，马歇尔试验的流值可适当放宽。 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 毛 体 积 密 度 2.40 2.36 2.3

19、2 2.28 2.24 2.20 稳 定 度 14 12 10 8 6a1a2 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 空 隙 率 10 8 6 4 2 0 流 值 5 4 3 2 1 a33.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.03.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 饱 和 度 80 70 60 50 40 30a4 矿 料 间 隙 率 18.0 17.0 16.0 15.0 14.0 13.03.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0稳定度空隙率流值饱和度间隙率OACm

20、in OACmax（2）根据试验曲线，确定沥青混合料的最佳沥青用量OACl。在关系曲线图8.6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。按下式取平均值作为OAC1。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，则按下式求取其他三项的平均值作为OAC1。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（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a3均作为OAC1，但OAC1必须介于OACminOACmax的范围内，否则应重新进行配合比设计。（3）确定沥青混合料的最佳沥青用量OAC2。以各项指

21、标均符合技术标准（不含VMA）的沥青用量范围OACminOACmax的中值作为OAC2。（4）最佳沥青用量OAC通常情况下取OACl及OAC2的中值作为计算的最佳沥青用量OAC。 计算得到的最佳沥青用量OAC，从图8.6中得出所对应的空隙率VV值和矿料间隙率VMA值，检验是否能满足热拌沥青混合料规定的最小VMA值的要求。OAC宜位于VMA凹形曲线最小值的贫油一侧。当空隙率不是整数时，最小VMA按内插法确定，并将其画入图8.6中。 检查图2中相应于此OAC的各项指标是否均符合马歇尔试验技术标准。（5）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OAC。调查当地各项条件相接近的

22、工程的沥青用量及使用效果，论证适宜的最佳沥青用量。检查计算得到的最佳沥青用量是否相近，如相差甚远，应查明原因，必要时重新调整级配，进行配合比设计。对炎热地区公路以及高速公路、一级公路的重载交通路段，山区公路的长大坡度路段，预计有可能产生较大车辙时，宜在空隙率符合要求的范围内将计算的最佳沥青用量减小0.1%0.5%作为设计沥青用量。此时，除空隙率外的其他指标可能会超出马歇尔试验配合比设计技术标准，配合比设计报告或设计文件必须予以说明。但配合比设计报告必须要求采用重型轮胎压路机和振动压路机组合等方式加强碾压，以使施工后路面的空隙率达到未调整前的原最佳沥青用量时的水平，且渗水系数符合要求。如果试验段

23、试拌试铺达不到此要求时，宜调整所减小的沥青用量的幅度。对寒区公路、旅游公路、交通量很少的公路，最佳沥青用量可以在OAC的基础上增加0.1%0.3%，以适当减小设计空隙率，但不得降低压实度要求。6）检验最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度（1）计算沥青结合料被集料吸收的比例及有效沥青含量 沥青结合料被集料吸收的比例及有效沥青含量按下式计算。包含开口孔隙不含开口孔隙式中：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、sb、b、Pb、Ps意义同前。式中：FB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； P0.075

24、矿料级配中0.075mm的通过率（水洗法），%； Pbe有效沥青含量，%。粉胶比宜控制在0.61.6,对于最大公称粒径13.219mm,粉胶比控制在0.81.2mm范围内。计算集料的比表面和沥青混合料的沥青膜有效厚度分别按下两式的方法计算集料的比表面，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4采用。 式中：SA集料的比表面积，m2/kg；Pi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，如表4所列；DA沥青膜有效厚度m；Pbe、b意义同前。筛孔尺寸（mm）191613.29.54.753.261.180.60.30.150.075集料比表面总和m2/kg

25、表面积系数 FAi0.00410.00410.00410.00410.00410.00820.01640.02870.06140.12290.3277通过百分率 Pi（%）1009285766042322316126比表面 FAiPi（m2/kg）0.410.410.410.410.250.340.520.660.981.471.976.60表4 集料的表面积系数计算示例各种公称最大粒径混合料中大于4.75mm尺寸集料的表面积系数FA均取0.0041，且只计算一次，4.75mm以下部分的FAi如表4所示。7）配合比设计检验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现行规

26、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，必须更换材料或重新进行配合比设计。其他等级公路的沥青混合料可参照执行。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件下进行。如按照前述要求的调整方法，将计算的设计沥青用量调整后作为最佳沥青用量，或者改变试验条件时，各项技术要求均应适当调整，不宜照搬。（1）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，动稳定度应符合表5的要求。 注：对公称最大粒径大于19mm的密级配沥青混凝土或沥青稳定碎石混合料，由于车辙试件尺寸不能适用，不宜按本规范方法进行车辙试验和弯曲试验。如需要检验可加厚试件厚度或采用大型马歇尔

27、试件。 表8.10 沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求气候条件与技术指标相应于下列气候分区所要求的动稳定度 /次mm-1七月平均最高气温 /及气候分区 302030 10005001000250500 2501.潮湿区2.湿润区3.半干区4.干旱区浸水马歇尔试验残留稳定度 /% 不小于普通沥青混合料8075改性沥青混合料8580SMA混合料普通沥青75改性沥青80冻融劈裂试验的残留强度比 /% 不小于普通沥青混合料7570改性沥青混合料8075SMA混合料普通沥青75改性沥青80表8.11 沥青混合料水稳定性检验技术要求（3）低温抗裂性能检验 对公称最大粒径等于或小于19mm的混合料，按规定方

28、法进行低温弯曲试验，其破坏应变宜符合表7的要求。表8.12 沥青混合料低温弯曲试验破坏应变（）技术要求 气候条件与技术指标相应于下列气候分区所要求的破坏应变 /年极端最低气温 /及气候分区 -9.01.冬严寒区2.冬寒区3.冬冷区4.冬温区1-12-11-22-23-21-32-31-42-4普通沥青混合料 不小于260023002000改性沥青混合料 不小于300028002500（4）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 符合表8的要求。第8章 沥青混合料 渗水试验检验的渗水系数宜符合表8.13的要求。表8.13 沥青混合料试件渗水系数 /mlmin-1技术要求

29、级配类型渗水系数要求 /mlmin-1密级配沥青混凝土 不大于120SMA混合料 不大于80OGFC混合料 不小于实测（5）钢渣活性检验对使用钢渣的沥青混合料，应按规定的试验方法检验钢渣的活性及膨胀性试验，钢渣沥青混凝土的膨胀量不得超过1.5%。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、变化最佳沥青用量OAC0.3%、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，在施工后的残余空隙率（如7%8%）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格评定。二. 生产配合比设计阶段目标配合比设计阶段，用工程实际使用的材料按现行设计方法，

30、优选矿料级配、确定最佳沥青用量，符合配合比设计技术标准和配合比设计检验要求，以此作为目标配合比，供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用，进入生产配合比设计阶段。生产配合比设计阶段，对间歇式拌和机，应按规定方法取样测试各热料仓的材料级配，确定各热料仓的配合比，供拌和机控制室使用。同时选择适宜的筛孔尺寸和安装角度，尽量使各热料仓的供料大体平衡。并取目标配合比设计的最佳沥青用量OAC、OAC0.3%等3个沥青用量进行马歇尔试验和试拌，通过室内试验及从拌和机取样试验综合确定生产配合比的最佳沥青用量，由此确定的最佳沥青用量与目标配合比设计的结果的差值不宜大于0.2%。对连续式拌和机可省略生产

31、配合比设计步骤。三.生产配合比验证阶段拌和机按生产配合比结果进行试拌、铺筑试验段，并取样进行马歇尔试验，同时从路上钻取芯样观察空隙率的大小，由此确定生产用的标准配合比。标准配合比的矿料合成级配中，至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公称最大粒径筛孔的通过率接近优选的工程设计级配范围的中值，并避免在0.30.6mm处出现“驼峰”。对确定的标准配合比，宜再次进行车辙试验和水稳定性检验。为保证施工质量，还需确定施工级配允许波动范围。根据标准配合比及质量管理要求中各筛孔的允许波动范围，制订施工用的级配控制范围，用以检查沥青混合料的生产质量。经设计确定的标准配合比在施工过程中不得随意变

32、更。生产过程中应加强跟踪检测，严格控制进场材料的质量，如遇材料发生变化并经检测沥青混合料的矿料级配、马歇尔技术指标不符要求时，应及时调整配合比，使沥青混合料的质量符合要求并保持相对稳定，必要时重新进行配合比设计。二级及二级以下其他等级公路热拌沥青混合料的配合比设计可按上述步骤进行。当材料与同类道路完全相同时，也可直接引用成功的经验。第8章 沥青混合料第8章 沥青混合料沥青混合料配合比设计工程实例题目 试设计某高速公路沥青混凝土路面用沥青混合料的配合组成。原始资料1.道路等级 高速公路；2.路面类型 沥青混凝土；3.结构层位 三层式沥青混凝土的上面层；4.气候条件 13区； 第8章 沥青混合料5

33、.材料性能（1）沥青材料 可供应A级70号和90号两种道路石油沥青。经检验各项技术性能均符合要求。（2）矿质材料1）碎石和石屑 石灰石轧制碎石，饱水抗压强度12OMPa，洛杉矶磨耗率12%，粘附性（水煮法）级，视密度2.70g/cm3 。2）砂 黄砂，细度模量属中砂，含泥量及泥块量均 10001000500500250 302030 10005001000250500 2501.潮湿区2.湿润区3.半干区4.干旱区浸水马歇尔试验残留稳定度 /% 不小于普通沥青混合料8075改性沥青混合料8580SMA混合料普通沥青75改性沥青80冻融劈裂试验的残留强度比 /% 不小于普通沥青混合料7570改性

34、沥青混合料8075SMA混合料普通沥青75改性沥青80表8.11 沥青混合料水稳定性检验技术要求表8.12 沥青混合料低温弯曲试验破坏应变（）技术要求 气候条件与技术指标相应于下列气候分区所要求的破坏应变 /年极端最低气温 /及气候分区 -9.01.冬严寒区2.冬寒区3.冬冷区4.冬温区1-12-11-22-23-21-32-31-42-4普通沥青混合料 不小于260023002000改性沥青混合料 不小于300028002500第8章 沥青混合料 渗水试验检验的渗水系数宜符合表8.13的要求。表8.13 沥青混合料试件渗水系数 /mlmin-1技术要求级配类型渗水系数要求 /mlmin-1密

35、级配沥青混凝土 不大于120SMA混合料 不大于80OGFC混合料 不小于实测第8章 沥青混合料 TRUCKING OPERATIONSBegin with One Truck on September 2, 2003Phase in All Trucks by October 1, 2003Target Completion by September 30, 2005汽车载荷试验第8章 沥青混合料2003 RESEARCH PLAN2003Structural Experiment结构试验第8章 沥青混合料STRUCTURAL SECTION LAYOUT6英寸厚的密级配碎石基层最佳沥青含量

36、下的改性沥青混合料最佳沥青含量+05%情况下的改性沥青混合料Strain Gauges Between HMA Layers 在HMA层面之间安装应变仪Layout of Gauges仪器布置Pressure Cells压力盒Strain Gauges应变仪Completed Instrumentation完工的仪器站Gauge Locations仪器位置Data Collection Box数据采集器Solar Power太阳能 各层沥青混合料应满足所在层位的功能性要求，便于施工，不容易离析。各层应连续施工并连结成为一个整体。当发现混合料结构组合及级配类型的设计不合理时，应进行修改、调整，以

37、确保沥青路面的使用性能。 沥青面层集料的最大粒径宜从上至下逐渐增大，并应与压实层厚度相匹配。对热拌热铺密级配沥青混合料，沥青层一层的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.53倍，对SMA和OGFC等嵌挤型混合料不宜小于公称最大粒径的22.5倍，以减少离析，便于压实。第8章 沥青混合料8.3 其他沥青混合料8.3.1 常温沥青混合料 采用液体沥青或乳化沥青，与矿质混合料常温拌制而成， 亦称为冷铺沥青混合料。 我国常以乳化沥青作为结合料，拌制乳化沥青混凝土混合料或乳化沥青碎石混合料。常温沥青混合料的优点： 施工方便、节约能源、保护环境。目前我国经常采用的常温沥青混合料，以乳化沥青碎石混合料为主。

38、第8章 沥青混合料1.常温沥青碎石混合料的类型及选择 常温沥青碎石混合料的类型，按其结构层位决定，通常路面的面层采用双层式时，下面层采用粗粒式沥青碎石AM30，或特粗式沥青碎石AM40；上面层选用较密实的细粒式沥青碎石AM10、AM13或中粒式沥青碎石AM16。2.常温沥青碎石混合料的配合组成设计（1）矿质混合料级配组成 （2）沥青用量第8章 沥青混合料3.常温沥青碎石混合料的应用 对于乳化沥青碎石混合料适用于一般道路的沥青路面面层、修补旧路坑槽，及作一般道路旧路改建的加铺层用。 高速公路、一级公路、城市快速路和主干路等，常温沥青碎石混合料一般只适用于沥青路面的联结层或平整层。 第8章 沥青混

39、合料8.3.2 沥青稀浆封层混合料 沥青稀浆封层混合料是由乳化沥青、石屑（或砂）、添加剂和水等拌制而成的一种具有流动性的沥青混合料，简称沥青稀浆混合料。1.沥青稀浆封层混合料的组成沥青稀浆封层混合料的材料组成如下：（1）结合料乳化沥青，常用阳离子慢凝乳化沥青。（2）集料级配石屑（或砂）组成矿质混合料，最大粒径为10mm、5mm或3mm。（3）填料为提高集料的密实度，需掺加石粉和石灰（或粉煤灰）等填料。第8章 沥青混合料（4）水为润湿集料，使稀浆混合料具有要求的流动度需掺加适量的水。（5）添加剂为调节稀浆混合料的和易性和凝结时间需添加各种助剂，如氯化铵、氯化钠、硫酸铝、水泥、热石灰等。2.沥青稀

40、浆封层混合料的类型及应用沥青稀浆封层混合料按其用途和适应性分为以下三种类型：（1） ES-1型 （2）ES-2型 （3）ES-3型 第8章 沥青混合料8.4施工工艺要点1、拌和厂地面要硬化，细集料加顶棚；2、宜采用间歇式拌和机；3、必须配备自记打印设备，拌和过程中必须逐盘打印沥青及各种矿料的用量及拌和温度，进行施工质量的总量检验。4、选择适宜的筛孔很重要，二次筛分的振动筛最大筛孔宜小于混合料的最大粒径，且略大于公称最大粒径，其安装角度应认真调整，使级配符合试件要求，超过公称最大粒径的量不大于5(我国规范规定的通过率是95100)。 从拌和机向运料车上装料时，应每卸一斗混合料挪动一下汽车位置，以

41、减少粗细集料的离析现象。 运输车的标准载重不宜小于15吨、车厢侧板和底板可涂一薄层油水混合液。 运料车应用篷布覆盖，夏季运输时间短于0.5h时，也可不盖。但对改性沥青或SMA混合料，任何情况都必须覆盖。 施工过程中摊辅机前方应有运料车在等候卸料，开始摊铺时等候卸料的运料车不宜少于5辆。 摊铺过程中，运料车应在摊辅机前l030cm处停住，不得撞击摊辅机。卸料过程中运料车应挂空挡，靠摊辅机推动前进。 为了解决沥青路面施工过程中的交叉污染，本规范作了一系列规定。对运料车的轮胎要求干净是首次列入，这在国外似乎是常识，但我国许多工程往往很成问题，必须下功夫改进。 近年来在美国等发达国家，一种称为转运车的

42、装置已经开始越来越多地出现在沥青路面施工中，它介于运料车与摊铺机之间，运料车将混合料卸在转运车上，转运车一边对混合料进行二次拌和，一边与摊铺机完全同步前进，向摊铺机供料。由于运料车的混合料不直接卸在摊铺机上，可有效地改善混合料的离析和温度不均的问题。这是国外提高沥青路面综合质量的重要措施，最近我国一些地方已经开始使用此类设备，有望取得良好效果。 摊铺沥青混合料应缓慢、均匀、连续不间断地摊铺。摊铺过程中不得随意变换速度或中途停顿。在铺筑过程中，摊铺机螺旋送料器应不停顿地转动，两侧应保持有不少于送料器高度2/3的混合料，并保证在摊铺机全宽度断面上不发生离忻。 摊辅机自动找平时，中、下面层宜采用一侧

43、钢丝绳引导的高程控制方式。表面层宜采用摊铺层前后保持相同高差的平衡梁或雪橇式摊铺厚度控制方式。经摊铺机初步压实的摊铺层应符合平整度、横坡的要求。 用机械摊铺的混合料，不应用人工反复修整。人工找补或更换混合料应在现场主管人员指导下进行。 当高速公路和一级公路施工气温低于1OC 、其他等级公路施工气温低于5C时，不宜摊铺热拌沥青混合料。 有些工程出于平整度的考虑，不切实际的采用一台摊铺机全幅摊铺的方法，容易造成离析，振捣力较小，压实不均匀。国外普遍采用两台摊铺机梯队式的摊铺方式，这种特别加长的摊铺机是国外厂商专门为中国特制的。规范修改准备限制一台摊铺机的铺筑宽度不大于6m8m，高速公路必须采用两台

44、摊铺机梯队式的摊铺方式。相邻两幅之间应有5l0cm左右宽度的摊铺重叠。相邻两台摊铺机宜相距1030m，且不得造成前面摊铺的混合料冷却，影响热接缝。 全幅摊铺的缺点 摊铺机的重量和马力是一定的，摊铺宽度越大，平均到混合料层上的振捣力越小，混合料的铺筑初始压实度也小。初始压实度越大，混合料铺筑后的温度下降越慢，可以采用较重型的压路机靠近摊铺机碾压，并争取到更长的压实时间，压实更好。 全幅摊铺的初始压实度小，容易散热，温度下降快，重型压路机不能紧跟摊铺机碾压，轻型压路机初压反而容易产生推拥，反而影响平整度，混合料降温快使可压实时间缩短，影响压实效果。所以宽幅摊铺非但不能提高平整度，反而影响平整度和压

45、实度。全幅摊铺的缺点由于摊铺宽度大，螺旋布料器运送混合料距离过长，不可避免地会造成粗细集料的离析，而集料离析是路面造成局部损坏的根本原因；混合料在螺旋布料器运送过程中，在空中反复转动，越往边上温度下降越多，导致温度不均和压实度不一样；全幅摊铺的缺点有些摊铺机的摊铺机接长部分只是悬挂在摊铺机上的，没有与中间部分相同的振捣装置，表面上看起来很平整，实际上边缘与中间的压实程度不一样，边缘压下去多，反而影响横向平整度。事实证明，两台摊铺机的接缝很容易调整得一点都看不出来，相反宽幅摊铺机的摊铺面倒经常可见有不少纵向的离析印痕存在。万一拌和楼供料跟不上，两台摊铺机摊铺可以只停一台，全幅摊铺就只能停止摊铺，

46、而摊铺机的停止和起步对摊铺质量及平整度影响最大。 生产SMA混合料尚应符合以下要求： 1 拌和机必须配备有纤维稳定剂投料装置，根据纤维的品种和形状的不同，可选择采用适当的方式与拌和周期同步添加，纤维不加热，在拌和过程中必须充分分散，与沥青混合料拌和均匀。 2 松散的絮状纤维宜采用风送设备自动打散上料，并在喷入沥青的同时或稍后喷入拌和锅内与沥青混合料拌和，拌和时间一般需要延长5s以上。 3 颗粒纤维宜采用专用设备自动上料，纤维应在粗集料投入的同时加入，经58s的干拌，再投入矿粉，总的干拌时间应比普通沥青混合料增加510s。 生产SMA混合料尚应符合以下要求：4 当工程量很小，且缺乏机械添加纤维设

47、备，只能由人工添加时，颗粒纤维可将每拌一锅所需的数量换算成体积由人工量取直接投入拌和锅中拌和；絮状纤维可预先分装成塑料小包，按照每拌一锅所需的数量，添加一包或两包，包装纤维用的塑料袋应能在拌和过程中遇热熔化。5 拌和SMA混合料的拌和机应有良好的密闭性，防止纤维、石粉飞扬，影响添加数量。混合料的压实 压实是沥青路面施工中最重要的一个工序！ 现在，压实不足是一个比较突出的问题！是导致沥青路面早期损坏的重要原因。 有些单位对压实度的重要性认识不足。追求平整度和担心构造深度使压实受到影响。 一些工程主管部门互相攀比，提出了一些不切实际的平整度要求和奖惩措施，导致片面追求平整度，放松了对压实度的控制。

48、这些工程的共同点是通车以后平整度迅速衰减，面层压实变形明显。 有的工程担心影响平整度和构造深度而不用振动压路机，但轮胎压路机的吨位又偏轻(国外一般大于25吨)。 这些工程尽管压实度的测定数据都合格，但其真实性有怀疑，有的不按照规范要求的方法测定压实度(不随机取样)，或随意调整标准密度。 保证基层及中、下面层的平整度达到要求。通常情况下每铺筑一层最多只能提高平整度0.3左右（标准差）。 应采用比较长的平衡梁、滑靴（或拖杠）控制方式的自动找平装置。 保证连续、均匀、不间断的摊铺，但不可采用全幅摊铺方式。必须有足够的配套的拌和能力，且运料车的数量有富余，“宁可运料车等候摊铺，也不能摊铺机等候运料车”

49、，必须采用大吨位运料车供料。 碾压要保持均衡，速度要慢，折返时关闭振动，方向要渐渐地改变，碾压时保持直线方向行走，压路机的折返点不得在同一个断面上。 对桥涵、通道等构造物的接头处，要进行特殊处理；对软土路段，要采取预压等防止不均匀沉降的措施；对匝道及港湾式紧急停车带等摊铺机和压路机难以按正常施工工艺操作的部位，要辅以小型机械或人工仔细操作，以避免各种原因造成的跳车。 除了迫不得已的情况外，所有工序都必须由机械连续稳定的操作，避免人工修正。 所有机械不能在未冷却结硬的路面上停留。原则上所有机械，尤其是压路机从开始碾压进入角色后便不能停机休息，直至一天的施工结束后开出现场。 应选择合理的压路机组合

50、方式及碾压步骤，为达到最佳碾压结果。沥青混合料压实应采用钢筒式静态压路机与轮胎压路机或振动压路机组合的方式。我国必须化大力气推广应用大吨位的轮胎压路机进行搓揉压实，这对于路面密水，防止早期水损害损坏特别有效！压路机的数量要与摊铺匹配，铺筑双车道高速公路沥青路面的压路机数量不得少于4台5台，且连续碾压不休息。 初压应紧跟在混合料摊铺后较高温度下进行，并不得产生推移、发裂，初压应采用钢轮压路机静压从外侧向中心碾压，在外侧有超高的路段则由低向高碾压。相邻碾压带应重叠1/31/2轮宽，压完全幅为一遍。初压通常宜碾压1遍或2遍。碾压时应将驱动轮面向摊铺机，在坡道上碾压时应将驱动轮由低向高处碾压。 复压宜

51、采用重型的轮胎压路机，也可采用振动压路机或钢筒式压路机。碾压遍数应经试压确定，并不宜少于46遍。复压后路面达到要求的压实度，并无显著轮迹。 终压应紧接在复压后进行。不宜少于2遍，并无轮迹。 压路机碾压段长度应与摊铺速度相适应，并大体稳定。压路机每次由两端折回的位置阶梯形的随摊铺机向前推进，使折回处不在同一横断面上。在摊铺机连续摊铺的过程中，压路机不得随意停顿。 碾压过程中有一些问题特别应该注意：普遍存在压路机碾压速度过快的问题；普遍存在碾压过程中喷水过多的问题，喷水必须是雾状的，不得自流的，喷嘴必须经常检查有没有堵塞。对轮胎压路机，不必洒水。开始碾压之前必须将轮胎预热，除了开始阶段可能会沾轮要

52、注意清理外，很快轮胎发热了就不会沾轮了。 沥青混合料的离析、不均匀(包括级配及温度)是导致早期损坏时局部发生破坏的重要原因， 例如： 混合料最大集料粒径大； 运输过程：运料车吨位过小、卸料时运料车不移动、不加盖篷 布等。 摊铺阶段：宽度过大(全幅摊铺)、摊铺机等候时间长、摊铺机停顿，不连续、摊铺不均匀，摊铺机型号不一样。 压实阶段：压路机碾压不及时、遍数不均匀，压实度不一致。 以上都是造成级配和温度不均匀的因素。 沥青混合料的离析透层油或下封层 透层油必须起到固结、封闭、与基层连接成为一体的作用。在半刚性基层上洒布阳离子乳化沥青透层油时经常透不下去，形成油皮，施工车辆破坏较多，透层油没有起到应

53、有的作用，封不住水。这也是沥青路面早期损坏的重要原因。现在做下封层时，实际上是在喷洒乳化沥青后撒石屑或砂子，厚度太薄，这并不能叫下封层，还只能叫透层油。为了做好半刚性基层上透层油，宜采用煤油稀释的中凝液体沥青，或采用阴离子乳化沥青，为了使透层油好透一些，并减少唧浆，上基层最好采用水泥稳定碎石，少用二灰碎石，要求至少透下去不少于5mm。 粘层油对加强沥青层与沥青层之间的粘结十分重要。 必须强化洒布粘层油的规定。同时特别注意不得污染沥青层。 开挖中央分隔带、埋设管道、绿化、埋设路缘石等可能污染沥青面层的工序必须安排在基层施工过程中同步完成，严禁在沥青面层铺筑过程中或铺筑后将挖出的土堆放在沥青面层上

54、造成污染。 施工质量管理实行全面质量管理，建立健全有效的质量保证体系，实行严格的目标管理、工序管理与岗位责任制度，对施工各阶段的质量进行检查、控制、评定，达到所规定的质量标准，确保施工质量的稳定性。 施工企业自检，监理检查与认定，政府部门(质检站)监督，工程建设单位(业主)全面负责。 包括工程施工前、施工过程中的质量管理与质量控制，以及各施工工序间的检查及工程交工后的质量检查验收。施工质量管理 材料质量检查 工程开始前以及施工过程中必须对材料来源、材料质量、数量、供应计划、材料场堆放及储存条件等进行检查。 施工前材料的质量检查应以同一料源、同一次购入并运至生产现场(或储入同一沥青罐、池)的相同

55、规格品种的集料、沥青为一批进行检查。沥青在每一批试验后应留样封存备查，数量不宜少于4kg。 材料试验结果及据此进行的配合比设计的结果应向监理工程师或工程质量监督部门提出正式报告，取得正式认可后可使用。 现在沥青和集料的假冒伪劣情况都很严重，不得以投标时提供的质量检验单代替到货以后的检测。监理应进驻到采石场料场。 施工过程中，高速公路和一级公路沥青路面的施工宜按规范附录G的方法，利用计算机实行动态质量管理 检验项目 拌和厂：马歇尔试验(密度、空隙率、稳定度)、矿料级配与油石比的抽提筛分及总量检验结果。 现场：平整度、压实度、厚度、构造深度、宽度、横坡、高程。 压实度问题 我国现行施工规范对压实度

56、的要求规定有缺陷。 国外通常要求符合下列3个标准或根据情况选择其中1个压实度标准： a)实验室马歇尔密度的96； b)实测最大理论相对密度的92； c)试验路钻孔密度的99。 现在还有人提出直接采用路面压实后的空隙率控制压实度(如要求不超过6或8)。 实际上以马歇尔密度为标准，或以最大理论密度为标准，或以压实后的空隙率为标准，都是可以换算的。关键是设计空隙率的问题。例如，当空隙率等于4.17，要求压实度为马歇尔密度的96，与最大理论密度的92是相同的。当空隙率小于4.17，要求压实度为马歇尔密度的96，意味着比控制最大理论密度的92要高，相反当空隙率大于4.17时，要求压实度为马歇尔密度的96，意味着比控制最大理论密度的92要低。如果某混合料的设计空隙率为8时，达到马歇尔密度的96，实际上只达到最大理论密度的88.3，要求达到最大理论密度的92，则