浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计与施工

1、浅谈热拌沥青沥青溷合料 配合比设计与施工 浅谈热拌沥青沥青混合料下面层连续粗粒式悬浮半密实结构AC- 25G改进型级配的配合比设计与施工 浅谈热拌沥青沥青溷合料 配合比设计与施工 讲述内容 一、项目概况 二、沥青混合料概述 三、原材料质量控制 四、级配设计 五、配合比设计 六、质量控制 七、路面常见病害原因分析 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 AC-25G沥青混合料的组成结构沥青混合料的组成结构 沥青混合料是一种热塑性材料，由沥青、粗 集料、细集料及矿粉在高温下拌和而成，形 成粗集料骨架和细集料填充的结构类型。 AC-25G型属连续粗粒式悬浮半密实结构混 合料，经研究、实验对比其良好

2、的性能后设 计的改进型级配。在高速公路技术发展上一 个继进，有着很好的性能。 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 原材料重要性原材料重要性 w 原材料为混合料的主要组成部分，其原材料为混合料的主要组成部分，其 质量不可忽视，它也直接影响到混合料的质量不可忽视，它也直接影响到混合料的 性能，所以必须有一个固定的样品来源以性能，所以必须有一个固定的样品来源以 便控制，并严格检测原材料的各项指标。便控制，并严格检测原材料的各项指标。 当前集料质量差，变异性大的问题突出，当前集料质量差，变异性大的问题突出， 市场混乱，难以控制，要象重视沥青一样市场混乱，难以控制，要象重视沥青一样 重视集料的生产

3、和质量重视集料的生产和质量 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 粗集料要求 w 粗集料的质量对混合料的高温稳定性有很 大的影响，主要表现在A、集料颗粒的粗 大、表面粗糙度、破碎面积大、形状的方 正B、良好的粘附性；C、石料的吸水率 也不可忽视，吸水率过大水份会长期包裹 于沥青薄膜内，对集料的沥青膜造成水破 坏再加上自然环境等因素老化，沥青膜脱 落从而破坏混合料；D、mm要求通过量为 7085%。 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 我部下面层石料的规格要求我部下面层石料的规格要求 编号 规格 （mm） 加工筛孔 （mm） 要求 1#料13.231.53132 31.5 mm通过率为

4、 100% 26.5mm通过量为 7085% 2#料4.7513.216 3#料2.364.756 0.075mm通过率 3% 4#料 2.36mm 以下 3 0075m通过率 10% 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 指 标 压 碎 值 磨 耗 损 失 视 密 度 吸 水 率 粘 附 性 坚 固 性 针 片 状 软 石 含 量 0.075 含 量 检 测 结 果 18.219.12.7400.65级2.610.31.80.5 标 准22252.502.05级121531 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 细集料质量要求 w 1、尽量采用机制砂，细集料应与沥青有 良好的粘结能力

5、；2、避免使用粘结性能 差的天然砂及花岗岩、石英岩等酸性岩石 破碎的人工砂或石屑，如需要使用时应采 用抗剥离措施，以增强混合料使用寿命。 天然砂的使用1、要控制它的级配细度模 数；2、要保持其洁净无杂质；3、更要严 格控制其用量（10%以下）以集料的6%为 宜，尽量少用或不用。砂用量过大会影响 到混合料的水稳定性、高温稳定性、耐久 性。 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 石屑与天然砂的对比 性能石屑天然砂 棱角性42%45% 粘附性好差 高温稳定性好差 水稳定性好差 空隙率大小 施工和易性差好 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 沥青面层用机制砂或石屑规格 mmmm以下含量，应控

6、制在10%以下，级配列表如下： 规格 公称 粒径 （ mm） 水洗法通过各筛孔的百分率 % 9.54.752.361.180.60.30.150.075 S1505100 90- 100 60-9040-7520-557-402-200-10 S1603 100 80- 100 50-8025-608-450-250-15 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 细集料技术指标 具有一定的级配及棱角性，洁净、干燥、无风化、无杂质、 不含泥土其质量满足规范要求。 指 标视密度坚固性砂当量0.075含量塑性指塑 标 准 2.501260104 检测结果 2.7197.580.39.33.1 浅谈

7、热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 矿粉的质量要求 w 1、矿粉应采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水 性石料经磨细加工而成。矿粉与沥青介质组成的沥青胶 浆对混合料与矿料的结合力影响很大；2、为保证混合 料良好的和易性必须做到严格控制矿粉的细度及塑性指 数。保证矿粉表面的结构沥青膜厚度；3、检测矿粉指 标应目测三项指标：a、矿粉颜色，正常颜色应该是灰 白色。b、观测悬浮物，将少许矿粉放入水中搅拌后观 测其水表面漂浮物是否有异色，如为黑色或黄色则不合 格。c、矿粉细度，用手磨细度与水泥相当，比水泥稍 粗没有明显的颗粒感。4、我部AC-25G型混合料的矿粉 用量为5%，过多会增加沥青的用量，过

8、少会影响到沥青 混合料的各项物理指标要求，如：马歇尔稳定度、流值、 动稳定度。应适当使用矿粉。 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 矿粉技术指标 指 标 视密度 (g/cm3) 含水量 (%) 细度（通过率%） 亲水系 数 塑性指 数 0.6mm0.15mm0.075mm 标 准2.51100901007510014 检测结果2.7440.410093.381.2 0.52.6 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 沥青的组成及质量要求 沥青是由一些极其复杂的高分子的碳氢化合物和碳氢化合 物的非金属（氧、硫、氮）的生物所组成的混合物，是 一种有机胶凝材料，是混合料的结合物，并具有一定

9、的 可塑性、流动性。高速公路下面层混合料一般采用重交 沥青（如： AH-70、AH-90）。1、根据不同的地区气候 条件及环境选用合适的沥青标号，对混合料而言沥青的 好坏很大程度上影响到它的质量；2、沥青各项指标的 检测，仅仅检测沥青的稠度、高温稳定性及可塑性三大 指标是不足的，还应检测其含蜡量、动力粘度、老化试 验（质量损失、针入度比、延度）等技术指标，3、沥 青要重点考虑以下几点：a、提高沥青的流变性能；b、 延长沥青的耐久性；c、改善沥青与矿料的粘附性，才 能适应现代交通要求。4、根据湖北气候条件及成本考 虑，AC-25G采用AH-70重交沥青。 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工

10、 沥青的质量指标要求 技术指标 设计标准 针入度（25OC，100g，5s） 6080（0.1mm） 延度（5cm/min,10 OC）15cm 延度（5cm/min,15OC） 100cm 软化点（环球法）46 OC 闪点（COC）260 OC 含蜡量（蒸馏法）2% 溶解度（三氯乙烯） 99.5% 动力粘度（60 OC）180Pa.s 薄膜烘箱加热老化 试验 质量损失 %0.8% 针入度比 %61% 延度（10 OC）8cm 延度（15 OC）30cm 浅谈热拌沥青沥青溷合料 配合比设计与施工 矿料级配设计与选择 下面层沥青混合料矿料级配确定是配合比 设计的重要一个环节，沥青混合料矿料级 配

11、类型分为：密级配、开级配及间断级配 三类，设计AC-25G型为密级配，形成悬 浮半密实结构。我部下面层采用8cm厚沥 青混凝土AH-70重交沥青，AC-25G型沥青 混凝土的矿料设计级配范围 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 矿料级配设计与选择 筛孔 （mm） 31. 526.51916 13. 29.5 4.7 5 2.3 6 1.1 80.60.3 0.1 5 0.0 75 设计曲 线 10 0 95- 100 78- 90 67- 81 55- 74 45- 59 30- 38 20- 27 12- 20 8- 17 6- 14 4- 103-7 10 097.58474 64.

12、 55234 23. 516 12. 51075 规范中 线 10 0 90- 100 75- 90 65- 81 55- 74 45- 63 30- 40 20- 30 12- 22 8- 17 6- 14 4- 103-7 10 095 82. 573 64. 554352517 12. 51075 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 矿料级配设计与选择 w mm、19mm、16mmmm16mm中值偏粗，这样沥青混合 料铺在路面上比较均匀密实、和易性好且不宜离析。 AC-25G型下面层沥青混凝土曲线图 0 20 40 60 80 100 31.526.5191613.29.54.75

13、2.361.180.60.30.150.075 筛孔尺寸( m m ) 通过量( % ) 设计曲线 规范中线 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 AC-25G型为改进型级配，与下面层常用的级配类型如 （AC-25I型）相比之下AC-25G型有着本身的优点 筛孔 （mm） 31. 5 26. 5 1916 13. 2 9.5 4.7 5 2.3 6 1.1 8 0.60.3 0.1 5 0.07 5 AC-25G 级配范围 10 0 90 - 10 0 75- 90 65- 81 55- 74 45- 63 30- 40 20- 30 12- 22 8- 17 6- 14 4- 10 3-

14、7 AC-25G 级配中值 10095 82. 5 73 64. 5 5435251712.51075 AC-25I级 配范围 10 0 95 - 10 0 75- 90 62- 80 53- 73 43- 63 32- 52 25- 42 18- 32 13- 25 8- 18 5- 13 3-7 AC-25I级 配中值 10 0 97. 5 82. 5 71635342 33. 5 25191395 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 级配曲线对比 w 由以上图表可以看出1、总体上AC-25G型矿料级 配更趋于S型；2、混合料具有较好的嵌挤，又具 有适宜的矿料间隙率及空隙率，还不必填

15、充太多 的沥青结合料，便能得到3%6%的设计空隙率。 3、混合料具有很好的性能，但必须在高温下充分 压实，4、与AC-25I粒径偏粗，分别调粗了28.5 个百分点，在相比之下AC-25G型级配的密实度会 好些空隙率大，路面效果也好， AC-25G与 AC-25I型 矿 料 级 配 对 比 曲 线 图 0 20 40 60 80 100 31.52 6.5191613 .29 .54. 752.361. 180 .60 .30. 150. 075 筛 孔 尺 寸 （ mm ） 通过量（%） AC-25G级 配 中 值 AC-25I级 配 中 值 浅谈热拌沥青沥青溷合料 配合比设计与施工 配合比设

16、计配合比设计 配合比设计分为目标配合比设计、配合比设计分为目标配合比设计、 生产配合比设计及生产配合比验证生产配合比设计及生产配合比验证 三阶段三阶段AC-25G沥青混凝土下面层属沥青混凝土下面层属 连续悬浮半密实结构，在配合比设连续悬浮半密实结构，在配合比设 计过程中，级配及各项物理、力学计过程中，级配及各项物理、力学 指标均要符合设计要求指标均要符合设计要求 。 浅谈热拌沥青沥青溷合料 配合比设计与施工 AC-25G型目标配合比 目的：1、确定各矿料的比例；2、 确定混合料的合成级配；3、确定混 合料的最佳油石比和沥青用量，并 进行相关试验；4、初步了解所设计 沥青混合料的性能，以指导生产

17、配 合比设计 。 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 试件制作及沥青用量的选定 w 1、马歇尔试件制作 w a、估计最佳沥青用量，分别做5组不同油石比；b、试 件装模、成型注意温度控制（包括矿料、沥青、拌和、 成型）c、装料前混合料拌和均匀；d、一次性把料装入 试模，避免混合料离析；E、插捣要及时，保证每个试 件插捣次数一致。 w 2、沥青用量的选定 na、确定OAC1的方法 w 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OAC1。 w 在曲线图上求取相应于密度最大值、稳定度最大值、空 隙率中值、沥青饱和度中值的沥青用量a 1、 a 2 、a 3 、 a4 ，取平均值作

18、为OAC1 w OAC1= （a 1+a 2 +a 3 + a4）/4 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 确定OAC1遇到的问题 w 1、我们在实际操作过程中所选油石比范围的各项指标 很难做出理想的曲线图，绘制的各种指标与油石比的关 系曲线，密度和稳定度两个指标中有一个或者两个经常 不能出现峰值，只能求出OAC2，没有OAC1。这也是普 遍存在的问题，说明并不是试验误差造成的，而是一个 客观规律的存在。因此如果不能使密度或稳定度曲线出 现峰值时，则舍去该项后计算平均值，得出OAC1。 w 2、按照以往的规定，如果不能出现峰值，必须扩大油 石比的范围，保证出现峰值，但大量的试验结果表明，

19、 这样很难达到预想的结果，需要大得多的油石比范围， 使确定的峰值距离最佳油石比很远，而失去意义。因此 在密度和稳定度没有出现峰值时，可直接以目标配合比 的空隙率中值所对应的沥青用量作为OAC1，但OAC1必 须介于OACminOACmax之间，否则应重新进行配合比设 计。以各项指标均符合技术指标标准的沥青含范围 OACminOACmax的中值得出OAC2。取OAC1及OAC2中值 综合分析确定最佳油石比OAC=3.9% ， 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 最佳沥青用量马歇尔试验曲线 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 体积性能试验 w 成型马歇尔试件和车辙板试件，检测a、 高温

20、性能应用马歇尔稳定度试验辅助 评价，并以国内车辙试验为主要评价手段； b、水稳定性能应用美国汉堡浸水车 辙试验、浸水马歇尔残留稳定度及冻融劈 裂试验评定；c、低温性能应用小粱 弯曲试验和15OC劈裂试验检测低温抗裂性 能；d、渗水性能应用渗水仪测定。 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 性能检测指标 技术指标设计标准试验结果 稳定度（KN）8 1 11.1 流值（0.1mm）204029.0 空隙率（%）364.2 沥青饱和度（%）657568.5 矿料间隙率（%）1213.2 浸水马歇尔残留稳定度（%）8090.9 动稳定度（次/mm）10001130 冻融劈裂残留强度比（%）7579

21、.5 油石比（%）3.9 标准密度2.458 渗水量（1min） 300220 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 AC-25G型生产配合比 1、目的是选择适宜的筛孔尺寸，确定生产过程中的热料 仓的比例（包括矿粉用量等），并确定最佳油石比。通过 目标配合比设计比例确定各冷料仓的流量，再通过拌和楼 二次筛分后取各热料仓的矿料，并进行筛分及各种相关试 验检测，确定各热料仓比例，使合成级配基本接近目标配 合比合成级配，并保证在实际生产中达到供料平衡，避免 出现等料溢料现象。 仓号5号仓4号仓3号仓2号仓1号仓 尺寸 （mm） 3535222416167734 2、根据目标配合比的最佳油石比，取

22、其0.3%等三个油 石比进行马歇尔试验，检验各项指标是否满足规范要求， 如均满足则取OAC为生产配合比的最佳油石比，否则应重 新进行最佳油石比确定，在一般情况下生产最佳油石比为 OAC。 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 AC-25G型生产配合比验证 w 试验段施工的目的：a、人员、设备的控制，并 提高检测频率，提供足够数据；b、验证目标配 合比确定最佳沥青混合料生产配合比；c、确定 合理的施工机械数量、组合方式等最佳工艺流 程和生产效率；d、通过试拌确定拌和机的上料 速度、拌和数量与时间、拌和温度、集料变化 与波动的调控手段等施工工艺；e、确定混合料 的摊铺温度、摊铺速度、摊铺宽度、

23、松铺系数、 初步振实方法、找平方式等施工工艺， f、确定 适宜的压路机数量、组合方式、碾压温度、速 度和遍数等施工工艺；g、建立钻孔法与核子仪 法测定压实度的相关系数，确定压实度和空隙 率双重控制模式； h、建立健全质量保证体系， 探索一套有效的质量控制方法。 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 AC-25G型生产配合比验证 w mm出现驼峰。在试验段路面上钻芯取样计算压 实度、空隙率等指标，并进行平整度、渗水量 检测均满足要求。 浅谈热拌沥青沥青溷合料配合比设计 与施工 压路机组合方式列表压路机组合方式列表 碾压遍 数 0123456 压实度8992.29596.797.59898.3 碾压方 式 预压 BW202双 钢轮静压1 遍 DD110双 钢轮振压1 遍 DD110双 钢轮振压1 遍 BW20R胶轮 1遍 GRW15胶 轮1遍 DD110双 钢轮静压1 遍 压实