土质单元六沥青混合料

第三章沥青混合料第一节沥青混合料的技术性质一、概述1.沥青路面的分类和优缺点（1）沥青路面：所有以沥青结合料来粘结矿料铺筑而成的不同路面结构，均为沥青路面。（2）沥青路面分类：主要有沥青表面处治、沥青贯入式、沥青碎石、沥青混凝土等路面结构形式。沥青表处和沥青贯入式

属于次高级路面，矿料级配没有严格要求，一般以现场进行矿料摊铺并洒热沥青后进行碾压成型的。沥青碎石

属于次高级路面，有厂拌和路拌之分，前者质量与性能稳定。沥青碎石中矿料级配有一定要求，但没有沥青混凝土的严格，其中没有或较少使用矿粉，孔隙率较大。沥青混凝土组成特点是：级配要求严格、使用矿粉（填料）较多、一般拌和要求严格（厂拌）。其级配有连续级配、间断级配之分，近年来沥青路面中出现了许多新的结构形式：如SMA、OGFC、SUPERPAVE等。（3）沥青路面的优缺点主要优点：①优良的结构力学性能和表面功能特性：一般沥青路面均具有良好的受力特性；路面平整、无裂缝或接缝、柔韧舒适、货物损失率低、噪音小等优点②表面抗滑性能好：沥青路面既平整、表面又粗糙，有一定的粗、细纹理构造，能保证车辆高速安全行驶。③施工方便：沥青路面可以集中拌和（厂拌）、机械化施工（摊铺、碾压等），完全可以实现大面积施工，质量能够得以保障，开放交通早。④经济耐久性好：与水泥路面相比，沥青路面一次性投资要低得多，但其使用寿命一般在高速公路和机场到面中以15年计，实际使用中只要施工质量好、养护保养及时有的可以使用20年。⑤便于再生利用：沥青再生利用已成为发达国家一项热门的可持续发展和能源再生利用的新型课题，我国目前也在进行这方面的研究和技术开发；可以有利于分期修建。⑥其它，如抗震性好、日照下不反射引起眩光、晴天无扬尘、雨后不泥泞等。主要缺点：①沥青易老化：沥青是多组分有机材料，随着使用期的延长，沥青的胶体结构和组成成分发生变化，使沥青粘性变差、塑性降低、沥青路面易表面松散、整体性降低，从而导致结构破坏。②温度敏感性较差：夏季高温易流淌，高温稳定性差；低温易发脆，抗裂性能差。可采用优质沥青或采取改性措施等。2.沥青混合料的分类

沥青混合料一般是由矿质混合料（包含粗、细集料，矿粉）和沥青组成，有时还有外加剂，其性能好坏与其组成材料有关。通常根据沥青混合料中材料的组成特性、施工的方式等沥青混合料有以下几种分类方法：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、又属于密级配的、中粒式沥青混合料。沥青混合料分类1）根据矿质混合料的级配类型进行划分矿料由适当比例的粗集料、细集料和填料组成，根据矿料级配组成的特点及压实后剩余空隙率的大小，可以将沥青混合料分为以下几类：(1)连续密级配沥青混凝土混合料特点：级配为连续密级配，空隙率较低。主要代表沥青混合料有：DAC和ATB类。

前者设计空隙率通常为3%~6%，具体应根据不同的交通类型、气候特点而定，可适用于任何面层结构；

后者设计空隙率也为3%～6%，但粒径为粗粒式及特粗式，一般称为密级配沥青稳定碎石混合料（ATB），主要适用于基层。(2)连续半开级配沥青混合料特点：空隙率较大，一般采用10％左右，粗细集料含量相对密级配要多，填料较少或不加填料。主要代表混合料：沥青碎石混合料AM，适用于三级及三级以下公路、乡村公路，此时表面应设置致密的上封层。(3)开级配沥青混合料特点：矿料级配主要由粗集料组成，细集料和填料较少；沥青结合料粘度要求较高。主要代表混合料：排水式沥青磨耗层混合料OGFC，排水式沥青稳定碎石基层ATPB。(4)间断级配沥青混合料特点：采用间断级配，即矿料级配组成中缺少一个或几个档次而形成的级配，粗集料和填料含量较多，中间集料含量较少。代表混合料：如沥青玛蹄脂SMA。2）按矿料的最大粒径分类沥青混合料一般按公称最大粒径的大小可分为特粗式、粗粒式、中粒式、细粒式和砂粒式，与之相对应的最大粒径和公称最大粒径见表3-1所示。表3-1热拌沥青混合料类型沥青混合料类型公称最大粒径/mm最大粒径尺寸/mm密级配半开级配开级配间断级配连续密级配沥青混凝土DAC沥青稳定碎石ATB沥青碎石混合料AM排水式沥青磨耗层OGFC排水式沥青稳定碎石ATPB沥青玛蹄脂碎石混合料SMA砂粒式4.759.5DAC-5AM-5---细粒式9.513.2DAC-10AM-10OGFC-10-SMA-1013.216DAC-13AM-13OGFC-13-SMA-13中粒式1619DAC-16AM-16OGFC16-SMA-161926.5DAC-20AM-20--SMA-20粗粒式26.531.5DAC-25ATB-25--ATPB-25-31.537.5-ATB-30--ATPB30-特粗式37.553.0-ATB-40--ATPB40-设计空隙率（%）3~63~66~12>18>183~43）根据结合料的类型分类根据沥青混合料中所用沥青结合料的不同，可分为石油沥青混合料和煤沥青混合料，但煤沥青对环境污染严重，一般工程中很少采用煤沥青混合料。4）根据沥青混合料拌合与铺筑温度分类

按照这种分类方法，可以将沥青混合料分为热拌热铺沥青混合料和常温沥青混合料。

前者主要采用粘稠石油沥青作为结合料，需要将沥青与矿料在热态下拌合、热态下摊铺碾压成型；

后者则采用乳化沥青、改性乳化沥青或液体沥青在常温下与矿料拌合后铺筑而成的。5）根据强度形成原理分类沥青混合料的组成材料不同，其强度形成原理也不同，一般可以分为嵌挤原则和密实原则两大类。按嵌挤原则构成的沥青混合料：结构强度主要是以矿料颗粒之间的嵌挤力和内摩阻力为主，以沥青结合料的粘结力为辅形成的，如沥青贯入式、沥青表处和沥青碎石等路面结构均属于此类。按密实原则构成的沥青混合料：则主要是以沥青与矿料之间的粘结力为主，矿料间的嵌挤力和内摩阻力为辅，一般的沥青混凝土都属于此类。二、沥青混合料的组成结构

沥青混合料主要有沥青、粗集料、细集料、矿粉填料和外加剂（如抗剥离剂、抗老化剂、聚合物改性剂等）组成。沥青混合料的组成结构的现代理论表面理论:认为混合料是由粗、细集料和填料组配而成的矿质骨架和沥青组成，沥青分布在矿质骨料表面，将矿质骨料胶结成具有强度的整体。其中沥青的胶结作用是一个相当复杂的过程，物理吸附、化学吸附过程、选择性作用等。所谓物理吸附：是固-液界面产生的表面张力作用下，在矿料表面形成定向吸附和湿润现象，吸附的沥青没有发生任何化学变化；化学吸附：是沥青中的沥青酸及沥青酸酐与矿料表面的金属阳离子间产生的化学反应，生成了沥青酸盐，化学吸附比物理吸附产生的吸附作用更强烈，形成的沥青膜更稳定；选择性吸附：主要是由于矿料表面的微孔或毛细孔产生的吸附作用，使得沥青中的小分子如油分和树脂被吸收而使沥青质相对增多，增强了沥青的粘结力，从而使沥青与矿料作用更稳固。胶浆理论近代胶浆理论认为混合料是一种多级空间网状结构的分散系。以粗集料为分散相分散在沥青砂浆中形成粗分散系；而沥青砂浆是由细集料为分散相分散到沥青胶浆中的细分散系；沥青胶浆则以填料为分散相分散在沥青介质中形成的微分散系。在这种多级分散体系中，因沥青胶浆最为基础，也最为重要，因此沥青胶浆的组成结构决定了沥青混合料的高低温变形能力。胶浆理论主要研究：

矿粉的矿物组成、矿粉级配（尤其是<0.075mm的成分）、沥青与矿粉间的交互作用，特别强调采用高稠度的沥青、大的沥青用量和间断级配的矿质混合料。沥青混合料结构类型

由于材料组成分布、矿料与矿料及矿料与沥青间的相互作用、剩余空隙率的大小等不同，混合料可分为悬浮密实结构、骨架空隙结构、骨架密实结构三大类。

悬浮密实结构该结构组成的基本特点：采用连续级配，矿料颗粒连续存在，而且细集料含量较多，将较大颗粒挤开，使大颗粒不能形成骨架，而较小颗粒与沥青胶浆比较充分，将空隙填充密实，使大颗粒悬浮于较小颗粒与沥青胶浆之间，形成“悬浮-密实”结构。代表类型：DAC型沥青混合料。力学特点：大颗粒未形成骨架，内摩阻力ф值较小；小颗粒与沥青胶浆含量充分，粘结力C值较大。路用性能特点：由于压实后密实度大，该类混合料水稳定性、低温抗裂性和耐久性较好；但其高温性能对沥青的品质依赖性较大，由于沥青粘度降低，往往导致混合料高温稳定性变差。骨架空隙结构该结构组成的基本特点：采用连续开级配，粗集料含量高，彼此相互接触形成骨架；但细集料含量很少，不能充分填充粗集料件的空隙，形成所谓的“骨架-空隙”结构。代表类型：沥青碎石AM和开级配磨耗层沥青混合料OGFC等。力学特点：大颗粒形成骨架，内摩阻力ф值较大；小颗粒与沥青胶浆含量不充分，粘结力C值较低。路用性能特点：粗集料的骨架作用，使之高温稳定性好；由于细集料含量少，空隙未能充分填充，耐水害、抗疲劳和耐久性能较差，所以一般要求采用高粘稠沥青，以防止沥青老化和剥落。

骨架密实结构

其结构组成特点：采用间断级配，粗、细集料含量较高，中间料含量很少，使得粗集料能形成骨架，细集料和沥青胶浆又能充分填充骨架间的空隙，形成“骨架-密实”结构。代表类型：沥青玛蹄脂碎石混合料SMA。力学性能特点：粗集料的骨架作用，内摩阻力ф值较大；小颗粒与沥青胶浆含量充分，粘结力C值也较大，综合力学性能较优。路用性能特点：该类混合料高低温性能均较好，具有较强的疲劳耐久特性；但间断级配在施工拌合过程中易产生离析现象，施工质量难以保证，使得混合料很难形成“骨架-密实”结构。三、沥青混合料强度形成原理及其影响因素路面破坏原因分析：高温时，由于沥青混合料抗剪强度不足，引起塑性变形过大（塑性变形为不可恢复变形，随着时间产生累积），使路面产生波浪、车辙、拥包与推移等高温变形破坏。低温时，抗拉强度或抗变性能力不足，由于混合料收缩受阻产生的拉应力超过了混合料的抗拉强度，而在混合料内产生裂缝。环境因素对沥青路面破坏产生的影响气温下降材料产生收缩，路面边界约束下，收缩受阻，混合料内产生拉应力，拉应力超过抗拉强度，裂缝产生，雨水渗入裂缝引起下卧层水损坏，承载力下降,裂缝扩展,路面结构破坏。在春融季节，水从裂缝下渗，进入路基内，使路基强度下降，而沥青路面不具有刚性，汽车在路面上行驶，是路基内的静态水变为动态水，在路基内产生冲刷，使路基内的水涌出，沥青层下陷发生翻浆现象。疲劳破坏疲劳破坏是在车辆反复作用下引起的，路面材料和路基的疲劳作用，产生变形累积。总之，沥青路面必须具备一定的抗剪切破坏的能力。

沥青路面设计中抗剪强度，抗剪强度可以用摩尔-库伦理论进行分析，即沥青混合料的结构强度由矿料之间的嵌锁力（内摩阻力）以及沥青与矿料的粘结力及沥青自身的内聚力构成，可由下式表征：

τ——沥青混合料的抗剪强度，MPa；c——沥青混合料的结力，MPa；

Φ——沥青混合料的内摩阻力，0；

σ——实验时的正应力，MPa。式中：沥青混合料的路用性能

四、沥青混合料的路用性能沥青混合料受自然环境因素和交通荷载作用，要求混合料必须具有高温稳定性、低温抗裂性、耐久性、抗渗性、抗滑性和施工和易性。1高温稳定性高温稳定性:是指沥青混合料在高温条件下，能够抵抗车辆荷载的反复作用，不发生显著永久变形，保证路面平整度的特性。提出高温稳定性的意义：高温条件下或长时间承受荷载作用混合料会产生显著的变形，其中不能恢复的部分成为永久变形，这种特性是导致沥青路面产生车辙、波浪及拥包等病害的主要原因。在交通量大，重车比例高和经常变速路段的沥青路面上，车辙是最严重、最有危害的破坏形式之一。高温稳定性的评价方法和评价指标评价试验方法：

圆柱体试件的单轴静载、动载、重复荷载试验；三轴静载、动载、重复荷载试验；简单剪切的静载、动载、重复荷载试验等。马歇尔稳定度、维姆稳定度和哈费氏稳定度等工程试验，以及反复碾压模拟试验如车辙试验等。我国最常用评价方法是：马歇尔试验和车辙试验。马歇尔试验最大特点设备简单、操作方便，现在已被世界上许多国家所采用。马歇尔试验用于测定沥青混合料试件的破荷载和抗变形能力，得到马歇尔稳定度、流值和马歇尔模数。

稳定度是指试件受压至破坏时承受的最大荷载，以kN计，流值是达到最大破坏荷载是实践的垂直变形，以0.1mm计。试件尺寸：（1）φ101.6mm×63.5mm（±1.3mm，两侧高度差不大于2mm）。适用于公称最大粒径<26.5mm的混合料，试件成型击实次数根据公路等级、混合料类型、气候条件选择，一般为75次或50次。试验中一组试件需平行试件通常为4个。（2）φ152.4mm×95.3mm(±2.5mm，两侧高度差不大于2mm)。适用于公称最大粒径31.5mm和37.5mm的混合料，击实次数一般为112次。试验中一组试件需平行试件通常为4个，必要时要增至5~6个。实验条件：恒温水浴（60℃）中;小型马歇尔试件保温30~40min;大型马歇尔试件保温45~60min;在马歇尔稳定度仪上测出马歇尔稳定度和流值。车辙试验:车辙实验方法首先是英国运输与道路研究试验所(TRRL)开发的，并经过了法国、日本等道路工作者的改进与完善。车辙实验是一种模拟车辆轮胎在路面上滚动形成车辙的工程试验方法，试验结果较为直观，与沥青路面车辙深度之间有着较好的相关性。规定:对于高速公路、一级公路和城市快速路、主干路沥青路面的上面层和中面层的沥青混合料，在用马歇尔试验进行配合比设计时必须采用车辙试验对沥青混合料的抗车辙能力进行检验。车辙试验方法：板状试件:300×300×50mm板式试件;温度条件:一般为60℃;试验轮以:42±1次/min的频率;以产生1mm车辙变形所需要的行走次数，即动稳定度指标评价沥青混合料的抗车辙能力。DS——沥青混合料的动稳定度，次/mm;t1、t2——试验时间，通常为45min和60min;d1、d2——与实验时间对应的试件表面的变形量，mm;42——每分钟行走次数，次/min;c1、c2——试样机或试样修正系数。

式中：（3-2）

沥青混合料高温稳定性的形成主要来源于矿质集料颗粒间的嵌锁作用及沥青的高温粘度。

影响高温稳性的主要因素分析（1）矿料的影响

在沥青混合料的组成材料中，矿料性质对沥青混合料高温性能影响是至关重要的。采用表面粗糙、多棱角、颗粒接近立方体的碎石集料。(2)沥青的影响沥青的高温粘度越大，与集料的粘附性越好，相应的沥青混合料的抗高温变形能力就越强。可以使用合适的改性剂来提高沥青的高温粘度，降低感温性，提高沥青混合料的粘结力，从而改善了沥青混合料的高温稳定性。（3）沥青用量的影响

随着沥青用量的增加，沥青膜增厚，自由沥青比例增加，在高温条件下，易发生明显的流动变形，从而导致沥青混合料抗高温变形能力降低。随着沥青膜厚度的增加，车辙深度随之增加。

细粒式和中粒式密级配沥青混合料，适当减少沥青用量有利于抗车辙能力的提高，当采用马歇尔试验进行沥青混合料配合比设计时，沥青用量应选择最佳沥青用量范围的下限。但对于粗粒式或开级配沥青混合料，不能简单的靠采用减少沥青用料来提高抗车辙能力。

低温抗裂性定义：低温抗裂性，保证沥青路面在低温时不产生裂缝的能力。原因：当冬季气温将低时，沥青面层将产生体积收缩，而在基层结构与周围材料的约束作用下，沥青混合料不能自由收缩，将在结构层中产生温度应力。由于沥青混合料具有一定的应力松弛能力，当降温速率较慢时，所产生的温度温度应力会随着时间之间松弛减小，不会对沥青路面产生较大的危害。但当气温骤降时，所产生的温度应力来不及松弛，当温度应力超过沥青混合料的容许应力值时，沥青混合料被拉裂，导致沥青路面出现裂缝造成路面的损坏。因此有求沥青混合料具备一定的低温抗裂性能，即要求沥青混合料具有较高的低温强度或较大的低温变形能力。

目前用于研究和评价沥青混合料低温抗裂性的方法可以分为三类：预估沥青混合料的开裂温度；评价沥青混合料的低温变形能力或应力松弛能力；评价沥青混合料断裂能。相关的试验主要包括：等应变加载的破坏试验，如间接拉伸试验、直接拉伸试验；低温收缩试验；低温蠕变弯曲试验（现规范推荐方法）；受限试件温度应力试验；应力松弛试验等。低温抗裂性的评价方法和评价指标图1美国SHPR使用的TSRST设备简图预估沥青混合料的开裂温度通过间接拉伸试验或直接拉伸试验，建立沥青混合料低温抗拉强度与温度的关系。再根据理论方法，计算沥青面层可能出现的温度应力与温度的关系。根据温度应力与抗拉度的关系预估沥青面层出现低温缩裂的温度越低，沥青混合料的开裂温度越低，低温抗裂性越好。低温蠕变试验在规定温度下（如-10℃），对规定尺寸的沥青混合料小梁试件30×35×250mm梁式试件）的跨中施加恒定的集中荷载，测定试件随时间不断增长的蠕变变形。蠕变变形曲线可分为三个阶段，第一段为蠕变迁移阶段，第二阶段为蠕变稳定阶段，第三阶段为蠕变破坏阶段，以蠕变稳定阶段的蠕变速率评价沥青混合料的低温变形能力。蠕变速率越大，沥青混合料在低温下的变形能力越大，松弛能力越强，低温抗裂性能越好。——沥青混合料的低温蠕变速率，1/s·MPa——沥青混合料小梁试件跨中梁底的蠕变拉应力，MPa——分别为蠕变稳定器的初始实践和终止时间，s。、（3-3）

低温弯曲试验

在试验温度-下，以50mm/min速率，对小梁试件（30×35×250mm梁式试件）跨中施加集中荷载至断裂破坏，记录试件跨中荷载与扰度的关系曲线，见图3-13。由破坏时跨中扰度按公式（3-4）计算沥青混合料的破坏弯拉应变。沥青混合料在低温下破坏弯拉应变越大，低温柔韧性越好，抗裂性越好。——时间破坏时的最大弯拉应变；d——试件破坏时的跨中扰度，mm；L——试件的跨径，mm。（3-4）式中：注意：实验证明，在评价改性沥青混合料低温性能时，采用低温蠕变试验方法所得结果对于改性剂种类和改性剂剂量都不够敏感，数据较为分散，而采用低温弯曲试验的破坏应变指标则相对稳定。所以在我国行业标准（JTJ036-98）中，采用低温弯曲试验的破坏应变指标作为评价改性沥青沥青混合料的低温抗裂性能。影响沥青混合料低温性能的主要因素沥青的低温劲度的影响，取决于沥青粘度和温度敏感性。在寒冷地区，可采用稠度较低、劲度较低的沥青，或选择松弛性能较好的橡胶类改性沥青来提高沥青混合料的低温抗裂性级配的影响：

密级配的低温抗拉强度高于开级配的沥青混合料，但是粒径大、空隙率大的沥青混合料内部微空隙发达，应力松弛能力略强，温度应力有所减小，两方面的影响相互抵消，故级配类型与沥青路面开裂程度之间没有显著关系。3．耐久性定义：耐久性是指沥青混合料在使用过程中抵抗环境因素及行车和在反复作用的能力，它包括沥青混合料的抗老化性、抗疲劳性等综合性制。（1）沥青混合料的抗老化性老化原因：在沥青混合料使用过程中，受到空气中氧、水、紫外线等介质的作用，促使沥青发生诸多复杂的物理化学变化，逐渐老化或硬化，致使沥青混合料变脆易裂，从而导致沥青路面出现各种与沥青老化有关的裂纹或裂缝。影响因素：沥青的老化程度、外界环境因素和压实空隙率等。在气候温暖、日照时间较长的地区，沥青的老化速度快，而在气温较低、日照时间短的地区，沥青的老化速率相对较慢。沥青混合料的空隙率越大，其老化程度也越高。压实空隙率的增大，回收沥青针入度减小，老化程度增加。道路中部车辆作用次数较高，对路面的压密作用较大，中部的沥青比边缘部位沥青的老化程度轻些。解决措施：选择耐老化沥青，有足量的沥青含量。施工过程中，应控制拌合加热温度，并保证沥青路面的压实密度。（2）沥青混合料的水稳定性及其评价方法水稳定性不足：沥青剥离，粘结强度降低，集料松散，易形成坑槽，即“水损坏”。原因：压实空隙率较大、沥青路面排水系统不完善，动水压力对沥青产生剥离作用，将加剧沥青路面的“水损害”病害。①

沥青与集料的粘附性试验评价实验方法，例如水煮法、静态水浸法、光电比色法及搅动水净吸附法等。这些方法是将沥青覆裹在矿料表面，浸入水中，根据矿料表面沥青的剥离程度，判断沥青与集料的粘附性，其中水煮法和静态水浸法是目前道路工程中的常用方法,人为主观性较大，所以还必须结合沥青混合料的水稳定性试验结果进行综合评价。②

混合料的浸水试验浸水试验是根据浸水前后沥青混合料物理、力学性能的降低程度来表征其水稳定性的一类试验，常用的方法有浸水马歇尔试验、浸水劈裂强度试验和浸水抗压强度试验等。以浸水前后的马歇尔稳定度比值、车辙深度比值、劈裂强度比值和抗压强度比值的大小评价沥青混合料的水稳定性。③

冻融劈裂试验冻融劈裂试验将沥青混合料试件分为二组，一组试件用于测定常规状态下的劈裂强度，另一组试件首先进行真空饱水，然后至于-18℃条件下冷冻16h，再在60℃水中浸泡24h，最后进行劈裂强度测试，在冻融过程中，沥青混合料劈裂强度降低。不同矿物成分集料沥青混合料的冻融劈裂试验抗拉强度比TSR表3-3试件条件(MPa)(MPa)TSR(%)劈裂强度降低花岗岩集料0.860.5766.333.7辉绿岩集料0.890.6674.125.9石灰石集料1.020.8987.312.7④

沥青混合料水稳定性的影响因素与沥青和集料的粘附性有关，在很大程度上取决于集料的化学组成。表3-2结果表明花岗岩集料与沥青的粘附性明显低于碱性集料石灰岩与沥青的粘附性，也明显低于中性集料玄武岩与沥青的粘附性。通过掺加抗剥落剂可以显著改善集料或中性集料与沥青的粘附性。集料种类韩国SK沥青东海70号沥青新鲜沥青TFOT残留物新鲜沥青TFOT残留物未加抗剥落剂加抗剥落剂未加抗剥落剂加抗剥落剂未加抗剥落剂加抗剥落剂未加抗剥落剂加抗剥落剂花岗岩11+5-25-1+535-花岗岩215-341-4+3-5砂岩35-5-5-2+53-5-玄武岩3-53+4+353+5石灰石5-55-55-555混合料压实空隙率大小及沥青膜厚度的影响：当空隙率较大、沥青膜较薄时水稳定性较差。成型方法的影响：成型温度较低，要么压实度达不到要求，要么集料被压碎，从而使混合料水稳性下降。级配的影响：开级配压实空隙率较大，往往对水稳定性不利。当沥青用量不足时，即使是密级配的沥青混合料也会出现水稳定性不好的问题。4.沥青混合料的抗滑性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的选择沥青混合料组成材料、正确的设计与施工来保证。沥青路面的抗滑性与所用矿料的表面构造深度、颗粒形状与尺寸、抗磨性有着密切的关系。矿料表面构造深度取决于矿料的矿物组成、化学成分及风化程度；颗粒形状与尺寸既受到矿物组成的影响，也与矿料的加工方法有关；抗磨光性则受到上述所有因素加上矿物成分硬度的影响。因此表层的粗集料应粗糙、坚硬、耐磨、抗冲击性好、磨光值大的碎石或破碎石集料。构造深度实验是将0.15~0.3mm的干砂25ml倒在试件表面，用粘有像胶片的推光板，由里向外重复作摊铺运动，使砂填入凹凸不平的试件表面空隙中，不得在表面上留有浮动余砂。用钢尺量测砂所构成园的两个垂直方向的直径，取其平均值。式中：TD——沥青混合料的表面构造深度，mmV——砂的体积，25mlD——摊平砂子的平均直径，mm

增加粗集料含量有助于提高沥青路面的宏观构造深度。5．施工和易性影响沥青混合料施工和易性的因素很多，诸如组成材料的技术品质、用量比例，以及施工条件等。目前尚无直接评价混合料施工和易性的方法和指标。（1）组成材料的影响，主要是矿料级配和沥青用量。在间断级配的矿质混合料中，粗细集料的颗粒尺寸相差过大，中间尺寸颗粒缺乏，混合料容易离析。如果细料太少，或矿粉用量过多时，混合料容易产生疏松且不易压实；反之，如果沥青用量过多，或矿粉质量不好，则容易使混合料结团，不易摊铺。（2）施工条件的影响，如温度，较高温度可保证沥青的流动性，拌和中能够充分均匀地粘附在矿料颗粒表面；在压实期间，矿料颗粒能相互移动就位，达到规定的压实密度。但温度过高既会引起沥青老化，也会严重影响沥青混合料的使用性能。沥青混合料的拌和与压实温度与沥青粘度有关，应根据沥青粘度与温度的关系曲线确定.（3）工地气温状况，当地气温越高，施工和易性越好。粘度适宜于拌和的粘度适宜于压实的粘度动力粘度（Pa.s）0.17±0.020.28±0.03运动粘度（mm2/s）170±20280±30压实范围拌和范围拌和温度：148～153压实温度：142～146第二节普通热拌沥青混合料的组成设计热拌沥青混合料是由矿料与粘稠沥青在专门设备中加热拌合而成，用保温设备运输至现场，并在热态下进行摊铺和压实的混合料，简称“热拌沥青混合料”，以HMA表示。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一、沥青路面使用性能的气候分区沥青混合料的物理力学性质沥青胶结料的选择沥青混合料使用性能的检验；沥青混合料技术要求环境因素的影响1.气候分区指标依据：采用工程所在地最近30年内最热月份平均最高气温的平均值。作用：作为反映高温和重载条件下出现车辙等流动变形的气候因子。区划数目：3个一级区（夏炎热区、夏热区、夏凉区）。一级区划依据：采用工程所在地最近30年内的极端最低气温。作用：作为反映温度收缩产生裂缝的气候因子。区划数目：4个二级区（冬严寒区、冬寒区、冬冷区、冬温区）二级区划依据：采用工程所在地最近30年的年降雨量的平均值，并作为气候区划的三级指标。作用：作为受雨水影响的气候因子。区划数目：4个三级区（潮湿区、湿润区、半干区、干旱区）三级区划2.气候分区的确定沥青路面使用性能气候分区由一、二、三级区划组合而成，以综合反映该地区的气候特征，见表3-5。如我国上海市属于1-3-1气候区，即为夏炎热冬冷潮湿区，对沥青混合料的高温稳定性和水稳定性要求较高。每级区的数值越小，表明该气候因子对路面的影响越恶劣。沥青路面使用性能气候分区气候分区指标气候分区按照高温指标高温气候区123气候名称夏炎热区夏热区夏凉区七月平均最高温度>3020~30<20按照低温指标低温气候区1234气候名称冬严寒区冬寒区冬冷区冬温区极端最低气温<-37-37~21.5-21.5~-9>-9按照雨量指标雨量气候区1234气候区名称潮湿区湿润区半干区干旱区年降雨量(mm)>10001000~500500~250<250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二、沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料的技术性质决定于组成材料的质量品质、用量比例及沥青混合料的制备工艺等因素，其中组成材料的质量是首先需要关注的问题。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》JTGE42-20052.《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000原材料的

技术要求

（P204~P207）

表观相对密度坚固性含泥量砂当量亚申蓝值棱角性1.沥青选择依据：沥青应根据气候条件和沥青混合料类型、道路等级、交通性质、路面类型、施工方法以及当地使用经验等，经技术论证后确定。沥青选择原则：1.粘度较大的粘稠沥青混合料具有较高的力学强度和稳定性，但粘度过高，则混合料的低温变形能力较差，路面易开裂。2.反之粘度较低的沥青的混合料在低温时变形能力较好，但在高温时往往会产生较大的高温变形。3.一般来说，可根据当地沥青路面气候分区的温度水平参照第二章表2-6选择沥青。4.在夏季温度高或高温持续时间长的地区，应采用粘度高的沥青；而在冬季寒冷地区，则宜采用稠度低、低温劲度较小的沥青。5.对于日温差较大的地区还应考虑选择针入度指数较大、感温性较低的沥青。6.对于重载交通路段、高速公路更实行渠化交通的路段、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，应选用稠度大的沥青。对于交通量小、公路等级低的路段可选用稠度略小的沥青。2.粗料集粗料集的物理力学性质要求1与沥青的粘附性要求2粗集料的粒径规格3（1）粗料集的物理力学性质要求雨量气候地区技术指标1（潮湿区）2(湿润区)3（半干区）4（干旱区）粗集料磨光值（psv）≥42≥40≥38≥36粗集料与沥青的粘附性表层≮5≮5≮4≮3其它层次≮4≮4≮3－沥青混合料粗集料质量要求技术指标高速公路、一级公路、城市快速路、主干路其它等级的公路与城市道路表面层其它层次石料压碎值（%）≤252830洛杉矶磨耗损失（%）≤283040视密度①（t/m3）≤2.602.502.45吸水率①（%）≤2.03.03.0坚固性②（%）≤1212-软石含量（%）≤155<0.075mm颗粒含量（水洗法）（%）≤111针片状颗粒含量（%）≤粒径〉9.5mm1218-粒径<9.5mm1820-破碎砾石的破碎面≥1个破碎面1009080（70）③2个破碎面908060（50）③（2）与沥青的粘附性要求若达不到表3-6对粗集料与沥青粘附性等级的要求，必须采取抗剥落措施。工程中常用的抗剥落方法包括使用高粘度沥青；在沥青中掺加抗剥落剂；用干燥的生石灰、消石灰粉或水泥作为填料的一部分，其用量已为矿料总量的1%-2%；将粗集料用石灰浆处理后使用。（3）粗集料的粒径规格粗集料的粒径规格应按照表3-8进行生产和使用。如某一档粗集料不符合表3-8的规格，但确认与其它集料组配后的合成级配符合设计级配的要求时，也可以使用。沥青面层用粗集料规格（表3－8）规格公称粒径(mm)通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（%）37.531.526.51913.29.54.752.360.6S615~3010090~100--0~15-0~5S710~3010090~100---0~150~5S815~2510095~1000~15-0~5S910~2010095~100-0~150~5S1010~1510095~1000~150~5S115~1510095~10040~700~150~5S125~1010095~1000~100~5S133~1095~10010095~10040~700~200~5S143~50~250~53.细集料（1）细集料的物理力学性能要求①可以采用天然砂、机制砂或石屑。②应洁净、干燥、无风化、不含杂质，并有适当的级配范围，物理力学指标要求见表3-9。指标高速公路、一级公路城市快速路、主干路其它公路与城市道路视密度（t/m3）2.502.45坚固性①12——砂当量（%）6050沥青混合料用细集料质量要求

表3-9注：①坚固性实验根据需要进行。与沥青有良好的粘结能力，在高速公路、一级公路、城市快速路、主干路沥青面层用沥青粘结性能差的天然砂或用花岗岩、石英岩等酸性岩石破碎的人工砂及石屑时，应采取前述粗集料的抗剥离措施对细集料进行处理。在高速公路、一级公路、城市快速路、主干路沥青路面面层及抗滑磨耗层中，所用石屑总量不宜超过天然砂或机制砂的用量。（2）细集料的粒径规格①天然砂天然砂宜采用河砂或海砂，当使用山砂时应经过清洗。天然砂的规格应符合表3-10的规定，经筛洗法测定的砂中小于0.075mm颗粒含量不得大于3%（高速公路、一级公路、城市快速路、主干路）和5%（其它等级道路）沥青面层用天然砂规格表3-10分类通过各筛孔“（mm）的质量百分率（%）细度模数9.54.752.361.180.60.30.150.075粗砂10090~10065~9535~6515~295~200~50~53.7~3.1中砂10090~10075~10050~9030~598~300~50~53.0~2.3细砂10090~10085~10075~10060~8415~450~50~52.2~1.6

②石屑石屑是通过4.75mm或2.36mm的部分，是石料加工破碎过程中表面剥落或撞下的边角，强度一般较低，针片状含量较高。所以在生产石屑的过程中应特别注意，避免山体覆盖层或夹层的泥土混入石屑。石屑规格应符合表3-11的要求。不得使用泥土、细粉、细薄碎片颗粒含量高的石屑，砂当量应符合表3-9的要求。对于高速公路、一级公路、城市快速路、主干路，应将石屑加工成S14（3~5mm）和S16（0~3mm）两档使用，在细集料中石屑含量不宜超过总量的50%。沥青面层用机制砂或石屑规格表3-11规格公称粒径通过下列筛孔（mm）的质量百分率（%）9.54.752.361.180.60.30.150.075S150~510090~10060~9040~7520~657~402~200~10S160~310080~10050~8025~508~300~150~10细集料的级配在沥青混合料中的适用性，应将其与粗集料及填料配制成矿质混合料后，再判断其是否符合矿料设计级配的要求再作决定。当一种细集料不能满足级配要求时，可采用两种或两种以上的细集料掺合使用。4．填料

填料最好采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，生产矿粉的原石料中泥土杂质应清除。矿粉要求干燥、洁净，能自由地从石粉仓中流出，其质量应符合表3-12的要求。沥青面层用矿粉质量要求表3-12指标高速公路、一级公路、城市快速路、主干路其他公路与城市道路视密度（t/cm3）2.502.45含水量（%）1.01.0粒度范围（%）<0.6mm100100<0.15mm90~10090~100<0.07575~10070~100外观无团粒结块亲水系数<1.0在拌合厂采用干法除尘回收的粉尘可以代替一部分矿粉的使用，湿法除尘的应经过干燥粉碎处理，且不得含有杂质。用量不得超过填料总量的25%，塑性指数不得大于4%，其余质量要求与矿粉相同。粉煤灰烧失量应小于12%，与矿粉混合后的塑性值数应小于4%，其余质量要求与矿粉相同。粉煤灰的用量不宜超过填料总量的50%，与沥青粘结力好，且水稳性应满足要求。高速公路、一级公路和城市快速路、主干路不宜采用粉煤灰做填料。为改善水稳定性，可采用干燥的磨细生石灰粉、消石灰分或水泥作为填料，用量不宜超过矿料总量的1%~2%。三、热拌沥青混合料配合比设计标准1．沥青混合料类型的选择混合料类型应根据道路等级与所处位置的功能要求进行选择。矿料的最大粒径宜从上至下逐渐增大，并与结构层的设计厚度相匹配。沥青面层混合料的最小压实厚度(mm)表3-13沥青路面结构层类型道路等级高速公路、一级公路、城市快速路、主干路二级以下等级公路一般城市道路行人道路磨耗层表面层沥青混合料类型DACSMAOGFCDACSMADAC集料公称最大粒径(mm)4.75xxxxx109.530252025252013.2403525353525165040x4540x中面层下面层基层沥青混合料类型DACATBDACAMATBDACAM集料公称最大粒径(mm)13.2xx3535x35351650x4540x40401960x6050x55x26.58080x6080xx31.5x100xx90xx37.5x120xx100xx2．马歇尔试验配合设计技术标准1）沥青混合料的体积特征参数沥青混合料组成材料质量与体积的关系见图3-18，体积特征参数有密度、空隙率、矿料间隙率和饱和度等指标表征。（1）沥青混合料的密度密度是指压实混合料试件单位体积的干质量。在实际使用中，密度（或相对密度）的测试方法非常重要又有一定难度，常用的密度计算或测试方法如下。①沥青混合料的理论最大密度理论最大密度是假设沥青混合料试件被压实至完全密实，没有空隙的理想状态下，即压实沥青混合料试件全部为矿料（包括矿料内部空隙）和沥青所占有，空隙率为零时的最大密度。沥青混合料的理论最大密度可以通过实测法或计算法确定，实测法有真空法和溶剂法，计算法则按照下面方法进行计算。

集料—沥青界面示意图②沥青混合料毛体积密度毛体积密度是指单位毛体积（含沥青混合料实体矿物成分体积、不吸收水分的内口孔隙、能吸收水分的开口孔隙等颗粒表面轮廓所包围的全部毛体积）的干密度。混合料的毛体积可选用表干法、蜡封法或体积法测定。表干法测定的毛体积密度又称饱和面干毛体积密度，适用于较密实且吸水很少的试件，根据测试结果，按式（3-10）计算。蜡封法采用蜡封条件测试沥青混合料的毛体积，包括了沥青混合料试件在蜡封状态下实体体积与闭口孔隙、开口孔隙之和，但不计入蜡被吸入混合料的部分（按式（3-11）计算），适用于吸水率大于2%的沥青混合料试件。体积法采用游标卡尺测量沥青混合料试件的体积，它适用于空隙率较大、吸水严重，甚至完全透水或不能用表干法或蜡封法测定的沥青混合料试件。压实沥青混合料试件密度试验（水中重、蜡封法、表干法）(2)沥青混合料试件的空隙率空隙率是指压实状态下沥青混合料内矿料与沥青实体之外的空隙（不包含矿料本身或表面已被沥青封闭的孔隙）的体积占试件总体积的百分率，根据压实沥青混合料试件密度和理论最大密度按式（3-12）计算。①测试方法对沥青混合料试件空隙率的影响由于空隙率是根据沥青混合料实测密度计算得到的参数，当在式（3-12）中取不同的密度值时，空隙率的计算结果将大不相同。如表3-15所列：水中重法<表干法<体积法。因此，在评价沥青混合料空隙率时，应根据试件空隙率水平，按照规定的标准方法进行试验和计算。不同测试条件下沥青混合料密度与空隙率计算结果

表3-15试件编号密度（g/cm3）空隙率（%）水中重法表干法体积法水中重法表干法体积法L-12.4672.3932.3614.046.928.15L-22.4722.4242.3923.205.096.34L-32.5022.4712.4361.282.483.86L-42.4942.4692.4450.871.862.79②组成材料与压实条件对空隙率的影响在相同的压实条件下，连续级配沥青混合料的空隙率随着沥青用量的增加而减小，并与粗集料数量有着显著的相关性。图3-19为连续级配沥青混合料空隙率与粗集料数量的关系，4.75mm筛孔通过百分率越小，粗集料含量越高，试件的空隙率越大。相同配合比的沥青混合料的空隙率随着压实温度增加而显著降低，见图3-20。

空隙率是沥青混合料最重要的体积特征参数，影响着混合料的稳定性和耐久性。空隙率过低，因塑性流动会引发路面车辙；但空隙率过大，可能增加沥青的氧化速率和老化程度，并增加水分进入导致沥青剥落，从而降低混合料的耐久性。(3)沥青混合料矿料间隙率

矿料间隙率是指压实沥青混合料试件中矿料实体以外的空间体积占试件总体积的百分率，它是试件空隙率与沥青体积百分率之和，由式（3-15）表示。（4）沥青混合料试件的沥青饱和度沥青饱和度是指压实沥青混合料试件中沥青实体体积占矿料骨架实体以外的空间体积的百分率，又称为沥青填隙率，如式（3-16）所定义。2）马歇尔试验技术标准普通热拌沥青混合料采用马歇尔试验方法进行配合比设计，在进行配合比设计时，沥青混合料马歇尔试件的体积特征参数、稳定度与流值试验结果应符合表3-16与表3-17的技术要求。马歇尔稳定度实验动画马歇尔稳定度实验录像热拌沥青混合料马歇尔试验技术标准表3-16

沥青混合料类型试验项目密级配热拌沥青混合料DAC密级配沥青碎石ATB沥青碎石AM排水式开级配沥青混合料OGFC高速公路、一级公路、城市快速路、主干路其他等级道路行人道路中轻交通重交通中轻交通重交通夏炎热区夏热区及夏凉区击实次数757575755050755050空隙率（%）深100mm以内3~54~62~43~53~62~43~66~10≥18深100mm以下3~63~62~43~6沥青饱和度（%）见表（3-17）的要求55~7040~70-矿料间隙率（%）见表（3-17）的要求≥11--稳定度（kN）≥8888537.53.53.5流值（mm）2~41.5~42~4.52~42~4.52~51.5~4--密级配热拌沥青混合料的沥青拌和度与矿料间隙率的要求表3-17集料公称最大粒径(mm)4.759.513.216.019.026.531.537.550.0沥青饱和度VFA(%)70~8560~7555~70在右侧设空隙率时的矿料间隙率VMA(%)≥空隙率VV(%)215131211.511109.598.5316141312.5121110.5109.5417151413.5131211.51110.5518161514.5141312.51211.5619171615.5151413.51312.53．沥青混合料的高温稳定性指标对于高速公路、一级公路和城市快速路、主干路沥青路面上面层和中面层的沥青混合料进行配合比设计时，应进行车辙试验检验。沥青混合料的动稳定度应符合表3-18的要求。对于交通量特别大，超载车辆特别多的运煤专线、厂矿道路，可以通过提高气候分区等级来提高对动稳定度的要求。对于轻交通为主的旅游区道路，可以根据情况适当降低要求。（车辙试验flash）（轮碾成型flash）沥青混合料车辙动稳定度技术要求表3-18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）七月平均最高气温（℃）及气候分区>30夏炎热区20～30夏热区<20夏凉区1-11-21-31-42-12-22-32-43-2普通沥青混合料非改性≥8001000600800600改性≥240028002000240018004．沥青混合料的低温抗裂性指标为了提高沥青路面低温抗裂性，应对沥青混合料进行低温弯曲试验，试验温度为-10℃，加载速度为50mm/min。混合料的破坏应变应满足表3-19的要求。沥青混合料低温抗裂性试验破坏应变技术要求表3-19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冬严寒区-21.5～-37.0冬寒区-9.0～-21.5冬冷区>-9.0冬温区1-12-11-22-23-21-32-31-42-4普通沥青混合料非改性≥260023002000改性≥3000280025005．沥青混合料的水稳定性指标在进行沥青混合料配合比设计及性能评价时，除了对沥青与石料的粘附性等级进行检验外，还应在规定条件下进行沥青混合料的浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，残留稳定度和冻融劈裂强度比应满足表3-20的要求。改性沥青混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比均不得小于80%。沥青混合料水稳定性技术要求

表3-20年降雨量（mm）及气候分区>1000潮湿区500～1000湿润区250～500半干区<250干旱区浸水马歇尔试验的残留稳定度（%）≥非改性8075改性8580冻融劈裂试验的残留强度比（%）≥非改性7570改性8075密级配热拌沥青混合料配合比设计方法

全过程配合比设计过程：三个阶段：目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段和生产配合比验证，即试验路试铺阶段。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？四、密级配热拌沥青混合料配合比设计方法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、OAC±0.3%三组沥青用量根据热料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组马歇尔试件配合比阶段设计区别拌料振动筛布置热料筛分拌和缸出料装料问题装料问题目标配合比设计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密度1．测定沥青的相对密度（γb）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》JTGE42-20052．测定集料毛体积相对密度（γ）与表观相对密度（γ′）（网篮法）《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000

测定标准测定标准目标配合比设计步骤二、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（γsb）2．计算矿料的合成表观相对密度（γsa

）100γsb=P2γ2++P1γ1……Pnγn100γsa=P2

γ2′++P1

γ1′……Pn

γn′P1、P2…Pn－各种矿料的比例,其和为100γ1、γ2

…γn－各种矿料相应的毛体积相对密度γ1′、γ2′…γn′－各种矿料相应的表观相对密度目标配合比设计步骤二、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=γsb×γsb1Pa1—已建类似工程标准油石比,%γsb—矿料合成毛体积相对密度γsb1—已建类似工程矿料合成毛体积相对密度目标配合比设计步骤二、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1~1.5min，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》JTJ052-2000

测定标准目标配合比设计步骤二、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63.5±1.3mm；超出此范围作废。《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000

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二、最佳沥青用量的确定目标配合比设计（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。maγf=mw+mfSa=mw－mfma－mf×100《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000

测定标准目标配合比设计步骤二、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》JTJ052-2000

测定标准标准马歇尔试件养护温度为60℃养护时间为30~40min目标配合比设计步骤二、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）确定矿料的有效相对密度（γse）《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004

计算标准γse－矿料的有效相对密度,无量纲Pb－试验采用的沥青含量,%γt－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γb－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,%γsb－矿料的合成毛体积相对密度,无量纲γsa－矿料的合成表观相对密度,无量纲目标配合比设计步骤二、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（γti）100γti=Paiγb+100γse+Pai或100γti=Pbiγb+γsePsi《公路沥青路面施工技术规范》JTG