沥青混合料配合比设计

三、普通沥青混合料配合比设计按《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）规定，热拌沥青混合料配合比设计分为：目标配合比、生产配合比和生产标准（或试拌试铺）配合比三个阶段进行。（一）目标配合比设计

1、矿料配合比设计

A、条件：a、混合料类型

b、各种矿料筛分结果

B、方法：a、图解法

b、电算法

C、矿料配合比调整的原则：

a、粗、细类型：沥青混凝土按关键筛孔的通过量分为粗型（C型）和细型（X型）（见规范表5.3.2-1）夏季温度高，高温持续时间长，重载交通量大的道路宜采用粗型。

AC—25C4.75mm筛上的通过量小于40。

ATB—30也称沥青稳定碎石，本身就粗。b、使合成级配曲线呈为S形

●减少最大公称粒径附近粗集料的用量（最大公称粒径筛孔的通过量应小，规范规定范围为90-100%，细则为95-100%，应为90-95%）。

●减少0.6nn附近筛孔细料的用量

●适当提高石粉用量c、曲线应顺畅，避免出现锯齿形或犬牙形

●方法：马歇尔法●做法：保持矿料配合比例不变，改变沥青用量，制作至少5个油石比的马歇尔试件，测定试件的体积指标和稳定度、流值，结合技术标准，按规定的方法确定沥青用量。●步骤：（1）、确定拌和温度及击实温度

a、用粘度-温度曲线确定（见下）

b、查表：拌和温度：140—160℃

击实温度：130—150℃

改性沥青比普通沥青高10—20℃2、确定沥青用量（2）、试件成型

a、配料：按每次拌和一个试件配料，一般矿料为1200g。

b、烘料：矿料烘干，并加热至比拌和温度高出10-20度

c、拌和：矿料+沥青→拌匀+矿粉→拌匀，拌和时间3min，设定90s

拌和温度150—160度

d、装模：通过漏斗一次装入，插上温度计，接近击实温度时，沿周边插捣15次，中间均匀插捣10次。

e、击实：温度140—150度，两面各击75次，高度误差±1.3mm。f、脱模编号：次日。

（3）、测试

a、测高：画十字，取4个高度的平均值

b、称空气中质量

c、称表干质量

d、称水中质量

e、测稳定度、流值

f、实测最大毛体积相对密度（4）、计算（程序）

a、毛体积相对密度

b、空隙率

c、矿料间隙率

d、饱和度（5）、确定沥青用量

A、绘制沥青用量与马歇尔指标关系图。以沥青用量为横坐标，以密度、空隙率、矿料间隙率、饱和度、稳定度和流值分别为纵坐标，按试验结果绘制成沥青用量与各项指标的关系曲线（如图)。

B、确定最佳沥青用量初始值(OAC1)

从图中分别取对应于稳定度最大值的沥青用量a1，对应于密度最大值的沥青用量a2，对应于设计空隙率中值的沥青用量a3，对应于沥青设计饱和度中值的沥青用量a4，

OAC1＝(a1+a2+a3+a4)／3

如果在所选择的沥青用量范围未能函盖沥青饱和度的要求范围，按下式计算初始值OAC1。

OAC1＝(a1+a2+a3)／3

对所选择的沥青用量范围，密度和稳定度没有出现峰值（最大值经常出现在曲线的两端）时，可直接以目标空隙率所对应的沥青用量a3作为OAC1，但OAC1必须界OACmin+OACmax的范围内，否则应重新进行配合比设计。

C、确定最佳沥青用量中值(OAC2)①按沥青混合料技术标准对稳定度、流值、空隙率和饱和度的要求，分别确定满足各单个指标要求的沥青用量范围（见图）。②画综合图，将满足各单个指标要求的沥青用量范围，等比例移到同一坐标图上，确定满足稳定度、流值、空隙率和饱度要求的共同沥青用量范围OACmin～OACmax，其中值为OAC2

。

OAC2＝(OACmin+OACmax)／2D、确定沥青最佳用量(OAC)

OAC=（OAC1+OAC2）/2E、检查

从关系图中反查出OAC对应的各项指标值，检查各项指标是否满足技术标准的要求，OAC宜位于矿料间隙率曲线凹形最小值的贫油一侧。

对于高速公路、一级公路的密级配沥青混合料，沥青用量确定后，还应进行有关验证试验，如果验证试验结果达不到技术标准的要求，应调整配矿料配合比或更换材料重新进行配合比设计试验。验证试验项目包括：

1）动稳定度检验

2）水稳性检验（1）残留稳定度（2）残留强度比

3）低温抗裂性能检验

4）渗水系数检验3、配合比检验

为高温稳定性检验指标

试件尺寸：300×300×50mm

试验温度：60℃

橡胶轮着地压力：0.7MPa（等同后轴100KN汽车轮胎的着地压力）橡胶轮速度：往返42次/min

试验时间：1h，测45min-60min的变形

①动稳定度检验

a、残留稳定度：最佳沥青用量下，浸水（60℃

）48h的稳定度与标准稳定度之比。

b冻融劈裂强度比：是将马歇尔试件在规定条件下真空度饱水，在负温下快速冻结，在高温下溶解并恒温一定时间后进行劈裂抗拉试验，称为冻融劈裂。劈裂温度为25℃，加载速率为50mm／min。其劈裂强度与未经冻融试件的劈裂强度比称为冻融劈裂强度比。

②水稳定性能检验

意义：

本方法名为冻融劈裂，其真正含义是检验沥青混合料的抗水害能力，不过条件比一般的浸水更苛刻一些，比残留稳定度更难满足。它不同于抗冻性试验，抗冻性试验的冻融循环次数多达几十次，甚至数百次。所以它虽然是冻融循环试验，由于是评价混合料的水稳定性，对南方非冰冻地区也是适用的。沥青混合料水稳性能应符合要求。

③.低温性能检验（对密级配沥青混合料）

方法概要：将车辙试板加工成棱柱体试件在，在-10℃的试验温度下，以50mm／min的速率加载进行弯曲试验，测定破坏强度、应变、劲度模量，综合评价沥青混合料的低温抗裂性能。

技术标准：低温弯曲破坏应变应符合下表的要求。改性沥青混合料低温弯曲破坏应变技术要求表3

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＜-37.0℃-21.5℃～-37.0℃-9.0℃-21.5℃＞-9.0℃1.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改性沥青混合料，不小于300035002500300035002000250015002000④.渗水性能检验混合料渗水系数（ml/min）要求密级配沥青混凝土，不大于1204.配合比修正与材料更换

1）矿料配合比修正

当不能确定共同范围时，可以通过调整VMA来解决，即通过调整矿料配合比例，在规定的级配范围内修正合成级配。对VMA小的情况，通过使合成级配曲线向级配范围的下限移动的方法来处理；对VMA大的情况，通过使合成级配曲线向级配范围的上限移动的方法来处理。另外，还可以通过增加砂（尤其细砂）用量增加VMA；减小石粉用量减小VMA的方法来处理。

2）.更换材料矿料配合比修正是在限定的合成级配范围内，在矿料品种、规格、级配不变的前提下的比例调整，对混合料的空隙率略偏大或偏小，能够奏效。如果问题比较严重，如空隙率过大或过小，很难奏效，此时必须考虑更换材料。在配合比修正或更换材料时，要明确影响沥青混合料性能的相关因素及影响结果，结合配合比存在的实际问题，采取有效的解决措施，使问题得以解决。影响混合料性能的因素见规范。（二）生