沥青混合料表面层配合比设计实例ppt课件

1、沥青混合料外表层配合比沥青混合料外表层配合比优化设计实例优化设计实例 一、资料根本性质 v1 沥青 v 某工程地处规范附录A规定的2-2区，按规范选择沥青标号可以为110或 90号沥青，沥青到货后按实验规程要求取样，公路工程质量检测中心进展实验，质量符合我国道路沥青技术A级要求，实验路铺筑用的克拉玛依110号沥青，SBS改性沥青主要技术目的如表1，2。 表 1 110 沥青质量实验结果 项 目单位技术要求110号，A级实验结果实验方法规范规定针入度 25，100g,5sdmm100-120105JTJ T 0604延 度 5cm/min, 15 10cm100150JTJ T 0605cm40

2、100JTJ T 0605针入度指数PI1.5-+1.01.3JTJ T 0604软化点 TR&B4344.0JTJ T 0606溶解度 三氯乙烯%99.599.84JTJ T 0607闪点 COC230280JTJ T 0609密度 15g/cm3实测1.0049JTJ T 0603蜡含量%55 JTJ T 0604延度10cm10-30JTJ T 0605 表2 SBS改性沥青产品性质 目的目的SBS类类I类类实验结果实验结果IAIBICID针入度针入度25，100g5s,0.1mm1008010060-8040-60111针入度指数针入度指数PI，不小于，不小于1.2-0.8-0

3、.40-1.0延度延度5，5cm/min,cm，不小于，不小于5040302093.5软化点，软化点，不小于，不小于4550556060.0粘度粘度Pas，不大于，不大于35055606585.6延度延度5，cm，不小于，不小于30252015702 矿料v2.1 粗集料 v 采用当地产的玄武岩碎石，应选择料场储量丰富，质量稳定，运输方便，可保证施工过程中的资料供应。各种资料的筛分结果如表3。在表中集料粒径符合规范要求。粗集料与运用沥青的粘附性到达4级，根本没有剥落。按规范对碎石质量的检测结果如表4，从表中可见，有些目的必需对不同粒径的碎石分别实验，各项目的均符合规范要求，可以运用。表3 各种

4、粗集料的筛分结果 材材 料料经过以下筛孔经过以下筛孔mm的百分率的百分率 191613.29.54.752.361.1810-15mm10010089.929.40.3005-10mm1001001009974.62.80.53-5mm10010010010091.436.210.3 表 4 各种粗集料的质量规格 指指 标标单单 位位规范要求规范要求碎石规格碎石规格 高速公路高速公路1015mm 5-10mm 35mm压碎值压碎值洛杉矶磨耗值洛杉矶磨耗值磨光值磨光值表观密度表观密度毛体积密度毛体积密度吸水率吸水率针片状含量针片状含量水洗法水洗法0.075mm含含量量软石含量软石含量巩固性巩固性

5、g/cm3g/cm3% 26422.60-2.015131212.8， 17.717.55532.781 2.79 2.7622.757 2.711 2.7620.81 1.059.1 11 -接近接近00.9石质良好，经判别可以不做石质良好，经判别可以不做2.2 细集料 当地粗砂，细度模数3.6属粗砂偏粗。质量及规格如表5、6，符合规范要求，可以运用。表 5 砂的筛分结果材 料经过以下筛孔mm的百分率9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075当地砂100 100 85 58 53 33 8.2 2.7指指 标标单单 位位规范要求规范要求实验结果实验结果细度模数

6、细度模数表观密度表观密度砂当量砂当量外观外观2.5060- 30.3mm部分，不小于%128T0340砂当量，不小于%6065T0334含泥量小于0.075mm，不大于%31T0333棱角性流动时间，不小于s3038T0345亚甲蓝值，不大于g/kg2520T03492.3 填料石灰石矿粉的质量及规格如表7 指 标单 位规范要求石灰石石粉岩石种类及产地表观密度亲水系数含水率经过以下筛孔的百分率0.6mm0.3mm0.15mm0.075mm g/cm3 石灰石2.5011 100-90-10075-100当地石灰石2.7911.00.15 10095.083.864.0塑性指数42.5 对粗、细

7、集料，按照的要求，测定的相对密度如表8资料种类10-15mm5-10mm35mm黄砂石屑矿粉表观相对密度：2.7812.792.7622.622.6922.791毛体积相对密度：2.7572.7112.6892.5362.617集料吸水率，0.311.040.981.261.07 二、 沥青混合料外表层集料工程设计级配确实定 v确定工程设计级配范围时应特别注重实际阅历，经过对条件大体相当的工程的运用情况进展调查研讨，证明选择的级配范围符合所设计工程的需求。调整时可遵照以下原那么。 v 1. 根据公路等级和施工设备的控制程度、面层混合料类型确定的工程设计级配范围上下限差值必需小于规范级配范围的差

8、值，其中4.75mm和2.36mm经过率的范围差值宜小于12。v 2. 对密级配沥青混合料应首先确定采用粗型(C型)或细型(F型)的混合料。 对夏季温度高、高温继续时间长，重载交通多的路段，宜选用粗型密级配沥青混合料(AC-C型)，并取较高的设计空隙率。对冬季温度低、且低温继续时间长的地域，或者重载交通较少的路段，宜选用细型密级配沥青混合料(AC-F型)，并取较低的设计空隙率。调整时可遵照的原那么：混合料最大公称直径混合料最大公称直径粗级配粗级配细级配细级配37.5mm4.75筛孔经过率筛孔经过率35%4.75筛孔经过率筛孔经过率35%25mm4.75筛孔经过率筛孔经过率40%4.75筛孔经过

9、率筛孔经过率40%19mm4.75mm， 45%2.36筛孔经过率筛孔经过率35%4.75mm， 45%2.36筛孔经过率筛孔经过率35%16mm2.36筛孔经过率筛孔经过率38%2.36筛孔经过率筛孔经过率38%12.5mm2.36筛孔经过率筛孔经过率40%2.36筛孔经过率筛孔经过率40%9.5mm2.36筛孔经过率筛孔经过率45%2.36筛孔经过率筛孔经过率45% 细、粗型密级配混合料划分v3. 在我国大部分地域，夏季温度炎热、高温继续时间长，冬季又非常冰冷，年温差特别大，且属于重载路段的工程，应在确保高温抗车辙才干的根底上，兼顾提高低温抗裂性能的需求。设计时宜适当减少公称最大粒径附近的

10、粗集料用量，减少0.6mm以下部分细粉的用量，使中等粒径集料较多，构成S型级配曲线，并取中等或偏高程度的设计空隙率。调整时可遵照的原那么：v4. 确定各层的工程设计级配范围时应思索不同层位的功能需求，经组合设计的沥青混合料应能兼顾到耐久、稳定、密水、抗滑等要求。外表层应综合思索满足高温、低温、抗滑的需求。对交通量大、轴载重的道路，对沥青层的中下面层也应重点思索提高高温抗车辙性能。在多雨潮湿地域，密水和雨天抗滑性能发生矛盾时宜加设抗滑磨耗层。v 5. 沥青混合料的配合比设计应充分思索施工性能，使沥青混合料容易摊铺和压实，不容易呵斥严重的离析。调整时可遵照的原那么：v高速公路的外表层设计采用原规范

11、的AK13A时，有的工程运用效果尚好，也有的运用效果并不好。效果不好的工程主要是施工级配的空隙率偏大，经常处于原规范要求的上限，即在58之间，在运用过程中的空隙率大于810，水分容易渗入路面层内，由于我国沥青面层较薄，大部分集料粒径偏粗，离析较严重，压实不够。路面中下面层很难防止渗水，那么水分就会直接渗入到基层构造中去。总之，AK类抗滑层对路面的密水、防止路面早期破坏很不利。而原规范中的AC13I型，很致密，不透水，但偏细，高温稳定性较差，外表欠粗糙。 目前，高速公路外表层，普通都采用的构造：vSMA是按照内摩擦角最大的原那么，以延续级配的粗集料构成相互嵌挤的矿料骨架，然后按照空隙率较小的原那

12、么，以沥青玛蹄脂填充骨架的空隙，构成一种骨架密实构造的混合料。SMA粗集料含量多，构成了骨架嵌挤构造，因此高温性能好。SMA 空隙率很小，几乎不透水，而集料和玛蹄脂的粘附性很好，因此SMA 具有较好的水稳定性和耐久性。同时，SMA粗集料用量多，路表粗糙，抗滑性能较佳。但是，SMA初 期 造 价 较 高 ， 普 通 适 用 于 重 交 通 道 路 。SUPERPAVE 混合料设计方法是美国战略研讨方案SHRP的研讨成果。SUPERPAVE 混合料的特点是延续、嵌挤、密实。目前，高速公路外表层，普通都采用的构造：v在哈绥高速公路、哈双高速公路、焦新高速公路、北京市京张公路运煤车干线公路、曲荷高速公

13、路、大运高速公路外表层配合比设计时，思索到原规范AC16I，AC13I型混合料偏细，高温稳定性较差，而原规范AK16A，AK13A型混合料空隙率较大，易离析、渗水，呵斥沥青路面的早期破坏。因此参照我国其它地域的阅历和美国SUPERPAVE 的最新成果调整了新的AC13型级配范围。铺筑时压路机在高温时碾压不拥堵，阐明集料有良好的嵌锁作用，且施工终了的路面根本上不透水，构造深度比原AC13I型的明显要大些，阐明在渗水、构造深度及空隙率方面尽能够得到了兼顾。经过5年来的运用，效果比较好。目前，高速公路外表层，普通都采用的构造：v沥青外表层重点思索耐久性和密水、抗裂兼顾抗滑、抗车辙等功能。立足于现有资

14、料、工艺措施的合理组合，借助其它地方的工程实际阅历，在规范级配范围内，提出了一种嵌挤骨架密实型的AC13调整型工程级配带。 v表1为我国94版规范的AK13A，AC13I与新提出的AC13调整型的工程级配范围。目前，高速公路外表层，普通都采用的构造：表1 三种沥青混合料的工程设计级配范围 沥青混合沥青混合料料经过以下筛孔经过以下筛孔mm的百分率的百分率1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075DAC-13规范级配规范级配范围范围100901006885386824501538102872051548AK-13A型型94版版100901006080305320401

15、530102371851248工程设计工程设计级配范围级配范围(SP-13-1)100901007080425328401525101971551047AC-13I型型94版版1009510070884868365324411830122281648三、外表层沥青混合料目的配合比设计v3.1.目的配合比优化选择原那么 v1)对高速公路和一级公路，宜在确定的工程设计级配范围内计算13组粗细不同的配比，使包括0.075mm、2.36mm、4.75mm筛孔在内的较多筛孔的经过量分别位于工程设计级配范围的上方、中值及下方，但应防止在0.3mm0.6mm范围内出现驼峰。此计算过程宜经过计算机不断地调整计

16、算，直至称心为止。设计的合成级配应符合工程设计级配范围的要求，且不得有太多的锯齿形交错。当反复调整不能称心时，应改换原资料重新设计 级配曲线图v2). 在级配曲线图上绘制配制的几组设计级配曲线，根据其与最大密度线的接近程度，大体估计各个级配的VMA值。v3).根据当地的实际阅历选择1个以为适宜的沥青用量，分别制造几组级配的马歇尔试件，测定VMA等体积目的，初选一组接近要求的级配作为设计级配。假设有两个以上的级配符合要求时，那么选择关键性筛孔经过率较细的一组为设计级配。v4). 优选矿料级配设计时宜充分思索各种资料的本钱和供料上的平衡，以降低本钱，减少废弃料。3.1.目的配合比优化选择原那么3.

17、2 选择矿料级配 v根据沥青混合料选定的工程设计级配范围，我们选择了几个配比，遵照的原那么是，以2.36mm为粗细集料的分界点，控制2.36mm和0.075mm筛孔经过率。在满足级配要求的前提下，尽量将2.36mm筛孔经过率拉开，而0.075mm的经过率根本一样。为此，AC13I型，配制了5个配合比见表3、4；AK13A型，配制了4个配合比，见表5、6；AC-13调整，配制了5个配合比，见表7、8。我们的目的是在这些配合比中选择满足技术要求的，最经济的沥青混合料。沥青混合料目的配合比优化设计步骤是：v第一步，将各种配合比进展原资料价钱计算，选择价钱低23种配合比进展目的配合比设计，满足体积目的

18、的配合比确定最正确油石比；v第二步，根据最正确油石比，计算沥青混合料的原资料价钱，选择本钱最低的混合料作为初定的优选级配；v第三步，对初定优选级配进展配合比检验，做车辙，水稳定性，低温弯曲，渗水系数等实验。满足要求那么此级配就是最正确混合料级配。如不满足要求，那么在第二步另选一种混合料价钱稍高的进展配合比检验实验。配合比优化设计步骤：表3 5种 AC-13I沥青混合料目的配合比矿料比例 资料资料编号编号10155-103-5砂砂矿粉矿粉石屑石屑120171121526236161175.524.532168324.529422191115528524139305.518.5表4 5种 AC-1

19、3I沥青混合料目的配合比矿料合成级配 编号编号筛孔筛孔1号合号合成级配成级配2号合号合成级配成级配3号合号合成级配成级配4号合号合成级配成级配5号合号合成级配成级配工程设计级配范围工程设计级配范围中值中值下限下限上限上限1610010010010010010010010013.297.896.297.897.697.497.5951009.581.670.583.779.679.87970884.7562.047.971.858.062.25848682.3643.436.052.639.646.144.536531.1826.823.532.924.029.832.524410.623.72

20、1.129.221.126.82418300.315.113.918.313.417.71712220.158.58.29.08.29.0128160.0756.05.96.06.06.0648表5 4种AK-13A沥青混合料目的配合比矿料比例 资料资料编号编号10155-103-5砂砂矿粉矿粉石屑石屑130174205.523.523525.52146.5173373384.57.510427182012617表6 4种AK-13A沥青混合料目的配合比矿料合成级配编号编号筛孔筛孔1号合成号合成级配级配2号合成号合成级配级配3号合成号合成级配级配4号合成号合成级配级配工程设计级配范围工程设计级

21、配范围中值中值下限下限上限上限16100.0100.0100.0100.010010010013.296.896.295.997.195901009.574.568.865.576.47060804.7552.739.730.153.541.530532.3638.930.120.834.33020401.1825.220.514.420.622.515300.622.618.713.318.216.510230.314.813.010.312.412.57180.158.48.38.08.18.55120.0756.06.06.16.1648表7 4种AC-13调整型沥青混合料目的配合比矿料

22、比例资料资料编号编号10155-103-5砂砂矿粉矿粉石屑石屑AC-13调整调整-1281815186152302291661732626121062042628165619525211520514表8 4种 AC-13沥调整型沥青混合料 目的配合比矿料合成级配编号编号筛孔筛孔1号级配号级配范围范围2号级配号级配范围范围3号级配号级配范围范围4号级配号级配范围范围5号级配号级配范围范围工程设计级配范围工程设计级配范围中值中值下限下限上限上限16100.0100.0100.0100.0100.010010010013.297.096.797.197.197.295901009.575.773.2

23、75.074.577.07570804.7552.947.547.345.053.047.542532.3636.433.831.728.236.53428401.1822.921.819.716.922.82015250.620.519.617.514.920.314.510190.314.013.411.810.213.6117150.158.38.28.07.67.67.55100.0756.05.96.06.05.35.547v将13种配合比进展了原资料价钱计算，结果见表9。根据矿料资料价钱和VMA的估算，实验路目的配合比的AC13I型，选择了1号和3号进展目的配合比设计，AK-13A

24、选择了1号，2号和4号进展目的配合比设计，AC-13调整型选择了3号和5号进展目的配合比设计。根据上述步骤：表9 实验路目的配合比经济分析规格规格101551035砂砂矿矿粉粉石屑石屑矿料原材矿料原材料价钱元料价钱元/t混合料原混合料原资料价钱资料价钱元元/t最正确最正确油石比油石比元元/吨配比吨配比51514532.712529.6AC13I12017112152644.633190.2335.20%236161175.524.546.656 32168324.52942.043VMA偏小，没有采用偏小，没有采用42219111552845.303 524139305.518.545.081

25、 AK13A130174205.523.546.141188.9415.10%23525.52146.51749.49202.695.6%3373384.57.51053.1065 42718201261748.406196.0065.30%AC-13调整调整-12818151861548.036 2302291661748.334 32626121062048.314190.1145.10%4262816561949.499 52521152051447.144195.5445.40% 3.3 马歇尔实验v 配合比设计各阶段都应进展马歇尔实验。经配合比设计得到的沥青混合料应符合本研讨提出的配

26、合比设计技术规范。 3.3. 1. 拌和和压实温度确实定 v沥青混合料试件的沥青加热温度、拌和温度按粘温曲线的方法确定，并与施工实践温度相一致，但成型温度应高于规范规定的开场碾压的最低温度。改性沥青混合料的成型温度在此根底上再提高1020。 表10为沥青的粘度温度实验数据 表10 110号沥青粘度 温度t,粘度mPa.s366165110v根据粘温曲线的关系，对粘度单位mPa.s取双对数，对温度单位绝对温度K取对数，对表沥青进展直线回归。回归方程如下vloglog=-3.5381log(t+273.2)+9.652, r2=0.9994v表 11 为 按 照 粘 度 1 9 0 m P a .

27、 s , 1 5 0 mPa.s ,310mPa.s和250 mPa.s相应的拌和温度和压实成型温度范围。回归方程：表11 重交110 拌和和压实温度沥青称号拌和温度范围压实温度范围=190mPa.s=150mPa.s=310mPa.s=250mPa.s重交110沥青150.5156.0140144.4v粘温曲线只适宜普通沥青确定压实和拌和温度。 根据多年的实际阅历和改性沥青消费者的建议，假设改性沥青依然要利用粘温曲线，那么合理地确定拌和温度的方法是：在以改性沥青做粘温曲线，确定的拌和和压实温度试应进展如下处置：拌和温度确实定：v将实验相应的温度减小1028是比较适宜的。普通来说，添加的聚合物

28、改性剂比例越高，温度减少就越多。例如，少量的改性剂比例，温度减少14是适宜的，较多改性剂比例时，减小28是适宜。当然对于改性沥青混合料的拌和和压实温度最好向供应商咨询，接受他们的建议。本次实验路，我们咨询了改性沥青供应商的建议，在思索了前述个要素的情况下综合决议的。拌和温度的方法：3.3.2密度和体积参数的计算 v根据研讨结论，采用以下有关计算方法。v 1 按1计算矿料混合料的合成毛体积相对密度sb。 1212100sbnn 1vP1、P2、Pn为各种矿料成分的配比，其和为100，1、2、n为各种矿料相应的毛体积相对密度，对2.36mm以上的粗集料(含从机制砂及石屑中筛出的大于2.36mm部分

29、)一致按T 0304方法测定， 2.36mm以下部分的机制砂及石屑，按T 0330方法实践测定毛体积相对密度。矿粉以表观相对密度替代。本例采用实践测定的毛体积密度。式中： 2 按2计算矿料混合料的合成表观相对密度sa： 1212100sann ( 2 ) 式中： P1、P2、Pn为各种矿料成分的配比，其和为100,为各种矿料按实验规程方法测定的表观相对密度。n、213确定矿料的有效相对密度 v对非改性的普通沥青混合料，宜预估适宜的最正确油石比拌和2组的混合料，按规定对混合料彻底分散后采用真空法实测最大相对密度，取2个以上试样的平均值。然后由式3反算合成矿料的有效相对密度se。有效相对密度se：

30、1 0 01 0 0bs ebtbp式中：se合成矿料的有效相对密度； Pb实验采用的沥青用量(占混合料总量的 百分数)，()；t实验沥青用量条件下得到的 最大相对密度，无量纲；b沥青的相对密度(25/25) ， 无量纲。 对改性沥青及SMA等难以分散的混合料，宜直接由矿料的合成毛体积相对密度与合成表观相对密度按式(4)计算确定，其中沥青吸收系数C值根据资料的吸水率由式(5)求得，资料的合成吸水率按式(6)计算： sbsaseCC)1 (5)式如下：C = 0.033 wx 2 - 0.2936 wx + 0.9339式中：se合成矿料的有效相对密度； C合成矿料的沥青吸收系数， 可按矿料的合

31、成吸水率从式(5)求取； wx 合成矿料的吸水率， 按式(6)求取，； sb资料的合成毛体积相对密度， 无量纲； sa 资料的合成表观相对密度， 无量纲。 10011sasbXW6)式如下：3.3.3 马歇尔实验 v1. 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%，取5个或5个以上不同的油石比。v 注：5个不同油石比不一定选整数，例如预估油石比4.8，可选3.8、4.3、4.8、5.3、5.8等。同时预备2个实测最大相对密度。v2按不同的油石比分别成型马歇尔试件，进展马歇尔实验。每一组试件的试样数按现行实验规程的要求确定，对粒径较大的沥青混合料，因实验数据动摇较大，宜添

32、加试件数量。 1通常采用表干法测定毛体积相对密度；2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；3对空隙率大于8的试件，应采用体积法测 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替代毛体积相对密度，且钻孔试件也采用同样的方法进展。但在配合比设计时不得采用水中重法 3测定压实沥青混合料试件的毛体积相对密度f和吸水率，取4个以上试件的平均值。测试方法应遵照以下规定执行：v对非改性的普通沥青混合料，在成型马歇尔试件的同时，用真空法实测各组沥青混合料的最大相对密度ti。v对改性沥青或SMA混合料等难以分散不便采用真

33、空法实测最大相对密度时，宜按式(7)或(8)计算不同沥青用量条件下的沥青混合料的最大实际相对密度。4确定沥青混合料的最大相对密度8式 ： baiseaitiP100100bbisesitiP100式中：ti相对于计算沥青用量Pbi时沥青混合料的最大实际相对 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的沥青用量，PbiPai /(1+ Pai)，；Psi所计算的沥青混合料的矿料含量，Psi100Pbi，；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5. 按式(9)、(10)、(11)计算沥青混合料试件的空隙率、矿料间隙率VMA、有效

34、沥青的饱和度VFA等体积目的，取1位小数，进展体积组成分析。v式(9)：v式(10)：v式(11)：1100ftVV1001ssbfVMA100VMAVVVFAVMAVV 试件的空隙率，；VMA 试件的矿料间隙率，；VFA 试件的沥青饱和度(有效沥青含量 占VMA的体积比例)，；f 试件的毛体积相对密度，无量纲；t 沥青混合料的最大相对密度，无量纲； Ps 各种矿料占沥青混合料总质量的 百分率之和，即Ps =100-Pb，；sb 矿料混合料的合成毛体积相对密度 在60条件下进展马歇尔实验，测定马歇尔稳定度及流值。表10 沥青混合料马歇尔实验结果 。式中：级配类型油石比空隙率VMAVFA稳定度密

35、度流值AC131号47.215.152.29.632.34623.14.56.014.658.710.842.3732254.214.471.312.152.38824.75.52.914.379.811.72.40225.962.615.182.712.062.39329AC13I3号47.01450.110.212.35924.24.55.213.561.810.922.38322.353.913.470.711.92.40025.65.53.313.77612.352.40026.362.51482.012.702.40430.7AK-13A1号47.314.850.79.552.365

36、31.524.55.914.459.29.722.38731.8654.214.069.910.252.40930.755.53.114.278.410.382.41830.2062.714.781.69.872.41329.83AK-13A2号48.115.648.310.342.36032.384.56.315.058.310.372.38732.4854.715.068.99.762.39931.585.54.415.371.38.652.40131.3863.115.680.38.072.40629.68AK-13A4号4714.953.48.922.38830.504.5615.16

37、0.49.702.39431.2854.815.067.89.802.40830.485.53.715.175.410.282.42134.2862.915.581.19.352.41732.30AC-13调整型3 号48.115.547.99.22.35424.884.56.815.455.89.412.36929.5854.414.269.210.162.41330.855.53.814.574.29.722.41533.562.714.881.88.872.41930.85AC-13调整型5 号47.415.050.49.432.36325.684.56.515.256.99.782.3

38、6829.6854.714.567.410.232.40031.875.53.914.873.29.92.40333.7262.814.881.08.792.41331.83要求35大于146575大于8/20407.沥青混合料各参数对其性能的影响 v 1)室内压实v 根据国内外对马歇尔与维姆混合料设计方法开展的讨论，室内压实方法包括最初方法都参考了现场条件。参考现场条件并非根据施工段落，而是根据路面阅历相当程度交通之后所到达的密度。因此，假设在室内设计阅历交通荷载的混合料，那末室内混合料显然应压实到未来效力条件下交通最终压实的一样的通常密度(空隙率)。否那么，效力中交通程度太高使混合料能够被

39、压实到空隙率太小且不够稳定的密实形状。或者交通程度太低使室内采用的压实功能生成的密度高于实践交通程度所构成的密度，其结果是混合料沥青含量太小，混合料现场耐久性偏低。因此，在设计提供适宜现场性能的混合料时，室内压实水准的选择是关键。 矿质集料间隙率VMA为压实集料块体中空隙总体积。假设VMA太小，那么混合料能够有耐久性问题，而假设VMA太大，那么混合料能够有稳定性问题，而且消费不经济，因此这项空隙率对混合料性能具有艰苦影响。VMA具有两个成分：压实后沥青填充的空隙体积及剩余空隙体积，剩余空隙体积使炎热气候沥青胶结料热膨胀成为能够。沥青胶结料体积是混合料耐久性的关键。沥青胶结料体积连同集料级配决议

40、每一集料颗粒周围沥青膜厚度。2集料间隙率(VMA)2集料间隙率(VMA)v除非膜厚足够，沥青胶结料能够更快氧化，膜容易被水穿透，且对混合料抗拉强度影响不利。美国沥青协会提出VMA建议中,留意到当最大颗粒尺寸减小，那么最小VMA增大，由于小颗粒间总的空隙大于大颗粒间的空隙所致。因此，最大集料尺寸为5cm的密级配混合料的最正确沥青含量能够低到3.0-3.5，而最大集料尺寸为1cm时,沥青含量能够到达7.0-7.5。任何给定混合料的VMA必需足够高，保证沥青胶结料加上要求空隙量有其空间。2集料间隙率(VMA) Louisiana它们对设计和现场混合料利用一样的最小VMA值，然而正在思索允许产生混合料

41、的VMA低于设计混合料的VMA。 产生和设计的HMA 的VMA值如下： 设计混合料的VMA值范围 厂拌混合料的VMA值范围 25mm的混合料 12.014% 11.514.5% 19mm的混合料 1315% 12.515.5% 12.5mm的混合料 1416% 13.516.5% 9.5mm的混合料 1517% 14.517.5%3压实沥青混合料空隙率v压实密级配沥青混合料试件在最正确沥青含量时的空隙率，美国大部分机构建议在35之间。引荐这一空隙率范围有假设干理由。但是该空隙率是对室内压实试样而言，不应同现场压实试样相混淆。该空隙率必需与施工中经过压实作用且空隙未被沥青胶结料填满的情况相接近。

42、沥青混合料路面层经过粒间接触，抵抗结合料流动，将荷载从外表传送至下卧层；因此，假设要到达足够的性能，在层内一定要构成高度的切剪抗力。必需具有这样高度的切剪抗力，以防止在交通作用下的附加压实、能够在轮迹带引起车辙或在外表引起沥青胶结料泛出。v此外，密级配沥青混合料磨耗层一定要提供一个比较不透水不透气的面层。空隙率低将减小集料体中沥青胶结料膜的老化，也减少水分进入混合料穿透沥青薄膜、沥青从集料剥离的能够性。重要的是沥青混合料在室内要压实到近似于交通作用下的最终密度，同时具有3-5的空隙率。3压实沥青混合料空隙率4密度v在马歇尔混合料设计方法中，密度随沥青含量而变化。由于热沥青胶结料光滑颗粒，压实功

43、迫使颗粒紧靠一同，起初密度随沥青含量添加而增大。密度到达某个峰值后开场降低，这是由于添加的沥青胶结料使各个颗粒周围的薄膜加厚，因此促使颗粒更多的分别，引起密度较低。但对于粗级配沥青混合料能够不出现降低密度的情况。5稳定度v为集料-沥青混合料块体粘性的普通量度，并受集料内摩阻角与沥青胶结料60C的粘度影响。由于60C粘度主要受沥青胶结料等级影响，因此增大集料混合料稳定度最容易的途径是将沥青胶结料改动到较高粘度级。选择棱角更多的集料对马歇尔稳定度也具有重要影响；即具有一样级配的富有棱角集料产生比圆形集料或扁圆形集料稳定度更高。5稳定度v沥青胶结料粘度的任何添加都会增大马歇尔稳定度。还可参与少量很细

44、粉尘，沥青胶结料/粉尘混合料，其作用如粘度更高的结合料，因此增大马歇尔稳定度。但是假设粉尘极细，那么能够扩展沥青胶结料，其作用如加大沥青胶结料含量而降低稳定度。这取决于马歇尔稳定度与沥青含量关系曲线的外形。人们必需仔细全面分析各种成分变化对沥青混合料材性的影响。马歇尔稳定度与现场稳定性不一定相关：马歇尔稳定度与现场稳定性不一定相关：v专业人员常假定假设现场发生稳定性问题车辙)，设计时可采用增大最小可接受的马歇尔稳定度来处理。现场阅历已证明，这种处理行不通。该处理方法的根本前提是：马歇尔稳定度是现场稳定性的一个代用量度。由于现场混合料稳定性受环境温度、荷载类型、加载速度、轮胎接触压力与众多混合料

45、特性的影响，v室内马歇尔稳定度只思索了上述条件的一部分，因此要接受以上前提是困难的。所以，假设现场稳定性存在问题，应进展综合研讨，以确定产生问题的终究是哪种资料特性，而不是假定更高的室内稳定度会处理问题。马歇尔稳定度与现场稳定性不一定相关：马歇尔稳定度与现场稳定性不一定相关：v马歇尔稳定度的主要用途在于评价稳定度随沥青含量添加的变化，以选择最正确沥青含量。马歇尔稳定度也用于量测厂拌沥青混合料的一致性。由于稳定度实验值变异性大，即实验精度很差，用马歇尔稳定度作为规范要求必需慎重。实践上，ASTM D1559并未包含精度阐明，虽然试图采集有精度阐明的数据已定期地进展多年。 6流值v高流值通常显现为

46、塑性混合料在交通作用下导致永久变形，而低流值可显现为空隙率高过正常而沥青含量缺乏的耐久性有问题混合料，并在路面寿命中因混合料的脆性而导致早期开裂。v在美国州际公路或高交通量道路或机场采用75次马歇尔击实设计时，通常规定流值在20-40的范围,改性沥青可达50。对较低交通量道路采用50击马歇尔设计时，流值有时可高到50。7沥青填隙率 美国有一些州将沥青胶结料填隙率饱和度(VFA百分率)加进以上表列规范。假设规定VMA要求并在施工中进展空隙率控制，那么VFA百分率对密级配配沥青混合料是多余要求，规定VFA百分率要求的大部分州普通规定VFA范围为65-75。 3.4 最正确沥青用量确实定 v以沥青用

47、量为横坐标，以测定的各项目的为纵坐标，分别将实验结果点入图中，连成圆滑的曲线。确定均符合本规范规定的沥青混合料技术规范的沥青用量范围OACminOACmax。选择的沥青用量范围必需涵盖设计空隙率的全部范围，并尽能够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值。假设没有涵盖设计空隙率的全部范围，实验必需扩展沥青用量范围重新进展。3.4 最正确沥青用量确实定3.4 最正确沥青用量确实定v1根据实验曲线的走势，按以下方法确定沥青混合料的最正确沥青用量OAC1。v在曲线图上求取相应于密度最大值、稳定度最大值、相应于空隙率要求范围的中值或目的空隙率、相应于沥青饱和度范围的中值的沥青用量a1、a

48、2、a3、a4。按式1取平均值作为OAC1。v OAC1= (a1十a2十a3十a4)/4 (1)v2假设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，宜从图中分别求取密度最大值、稳定度最大值、相应于空隙率要求范围的中值或目的空隙率的沥青用量a1、a2、a3，按式(2)求取3者的平均值作为OAC1。v OAC1= (a1十a2十a3)/3 (2)3.4 最正确沥青用量确实定v3当所选择实验的沥青用量范围，密度及稳定度的最大值出如今曲线的两端，而不能确定其峰值时，可直接以目的空隙率所对应的沥青用量a3作为OAC1，但OAC1必需介于OACminOACmax的范围内。否那么应重新进展配合比设

49、计。v4) 以各项目的均符合技术规范(不含VMA)的沥青用量范围OACminOACmax的中值作为OAC2。v OAC2=(OACmin十OACma (3)v5) 通常情况下取OAC1及OAC2的中值作为计算的最正确沥青用量OAC。v OAC=(OAC1十OAC2)/2 (4) B.6.5 按计算的最正确油石比OAC，从图中得出所对应的空隙率和VMA值，检验能否能满足本规范表5.3.4或表5.3.5关于最小VMA值的要求。当空隙率不是整数时，最小VMA由表B.6.6按内插法确定，并将其画入图中。 B.6.5 检查图中相应于此OAC的各项目的能否均符合马歇尔实验技术规范。马歇尔实验配合比设计的技

50、术规范按规范表5.3.4或表5.3.5执行。 根据上述方法，确定的最正确沥青用量见表9。利用各自的最正确油石比计算的沥青混合料原资料单价见表9。在满足体积目的要求的前提下，最经济的混合料级配是AC-13I型的1号，AK13A型的2号，AC13调整型的3号。对这三种沥青混合料作配合比检验实验。 假设按照4空隙率确定沥青用量，最正确油石比和相应沥青混合料原资料价钱见表11。 表11最正确油石比和相应沥青混合料原资料价钱见表 类型类型油石比油石比混合料价钱混合料价钱类型类型油石比油石比混合料价钱混合料价钱AC13 1号号5.1%182.0AK13A4号号5.2%194.0AC13I 3号号4.9%1

51、79.2AC-13调调3号号5.2%192.5AK-13A1号号5.1%188.9AC13调调4号号5.4%198.3AK-13A 2号号5.6%205.7 最廉价的集料并不一定配制出最廉价的沥青混合料。 较贵的集料也可以配制出最经济的沥青混合料。 在满足级配范围和马歇尔体积参数要求的前提下，配制的沥青混合料价钱差可以到达11.7元/ 吨，12.8元/吨。在这样的经济效果，添加几组沥青混合料配合比设计是值得的。从表9和表11可以发现：6 根据实际阅历和公路等级、气候条件、交通情况，调整确定最正确沥青用量OACv6.1调查当地各项条件相接近的工程的沥青用量运用情况，论证适宜的最正确沥青用量。计算

52、的最正确沥青用量宜与B.5.5预估新建工程沥青混合料的适宜的油石比Pa或沥青用量为Pb相近，如相差甚远，应查明缘由，必要时重新调整级配，进展配合比设计。6.2 对炎热地域公路以及高速公路、一级公路的重载交通路段，山区公路的长大坡度路段，估计有能够产生较大车辙时，宜在空隙率符合要求的范围内将计算的最正确沥青用量减小0.10.5作为设计沥青用量。此时，除空隙率外的其他目的能够会超出马歇尔实验配合比设计技术规范，配合比设计报告或设计文件必需予以阐明。但配合比设计报告必需求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到达未调整前的原最正确沥青用量时的程度，且渗水系数符合要

53、求。假设实验段达不到此要求时，宜调整所减小的沥青用量的幅度。6 根据实际阅历和公路等级、气候条件、交通情况，调整确定最正确沥青用量OAC6 根据实际阅历和公路等级、气候条件、 交通情况，调整确定最正确沥青用量OACv6.3对寒区公路、旅游公路、交通量很少的公路，最正确沥青用量可以在OAC的根底上添加0.10.3，以适当减小设计空隙率，但不得降低压实度要求。3.5 目的配合比设计检验v为适用高速公路的特点，结合高速公路建立工程，经过研讨提出了一种S型AC-13调整型级配，并与AC型、AK型沥青混合料作了室内对比研讨。根据规范规定应采用工程实践运用的资料而不是采石场的资料样品进展目的配合比设计。对

54、优化选择的三种满足体积目的的沥青混合料进展目的配合比设计检验。v 按计算确定的设计最正确沥青用量在规范条件下进展。如按照按照交通、气候等将计算的设计沥青用量调整后作为最正确沥青用量，或者改动实验条件时，各项技术要求均应适当调整，不宜照搬。 1、高温稳定性检验： 按规定的实验方法在温度60、轮压0.7MPa条件下用车辙实验机检验其高温抗车辙才干，动稳定度应符合现本规范的要求。 2、水稳定性检验： 按规定的实验方法进展浸水马歇尔实验和冻融劈裂实验，残留稳定度及残留强度比均必需符合规范的规定。 混合料性能检验：混合料性能检验：v3、低温抗裂性能检验：v 按设计沥青用量OAC用轮碾机成型试件，切割成规

55、定尺寸的棱柱体试件，在-10条件下用50mm/min加载速率进展低温弯曲实验，其破坏应变宜符合规范要求。v4、渗水系数检验：v 利用轮碾机成型的车辙试件进展渗水实验检验的渗水系数宜符合规范要求。AC-13调整型密级配沥青混合料配合比检验 按照确定的最正确油石比5.1%,制造马歇尔试件，按照真空法丈量的实际最大密度计算的体积参数见表12 。 表12 按真空法丈量的最大实际密度计算的体积参数 油石比油石比VV,%VV,%VMA,%VMA,%VFA,%VFA,%稳定度稳定度kNkN流值流值, ,0.1mm0.1mm密度密度g/cmg/cm3 3沥青膜沥青膜厚度微米厚度微米 粉胶比粉胶比5 51 14

56、.04.014.614.672.772.79 91 131.531.52.417.447.441.351.35规范要求规范要求3 35 51414656575758820204040实测实测由表12可知，油石比5.1%的AC13调整型的各项马歇尔体积参数均符合技术要求。沥青品种沥青品种油石比，油石比，DSDS（次（次/mm/mm）110110号号A A级沥青级沥青5 51 13253254 45 5SBSSBS改性改性110110号沥青号沥青5 51 1140014001 高温稳定性检验对上述设计的级配及油石比的沥青混合料在温度60、轮压0.7MPa条件下进展车辙实验，动稳定度为325次/mm

57、，不符合规范应不小于800次/mm的规定要求。 实验结果如下： 由于普通110号沥青的动稳定度达不到规定值，那么大体上可以采取以下措施来提高动稳定度： 1、增大集料粒径，添加粗集料用量； 2、采用水泥替代部分矿粉用量； 3、 掺加纤维稳定剂； 4、减少天然砂用量，用有棱角的人工砂或石屑替代 5、换用针入度小一些或60粘度高的沥青， 减少沥青用量，运用改性沥青等。 由于动稳定度不符合要求， 采用SBS进展改性和换为90号沥青两种方案，以提高高温性能。经协商，采用SBS改性沥青，实验结果见表13。提高动稳定度采取的措施：2 水稳定性检验 表14 残留稳定度实验结果沥青品种沥青品种0.5h0.5h稳

58、定度稳定度,kN,kN48h48h稳定度稳定度,kN,kN残留稳定度（）残留稳定度（）规范要求规范要求110110号号A A级沥青级沥青8.598.597.47.48686不小于不小于75754.54.5SBSSBS改性沥青改性沥青9.19.18.08.08888不小于不小于8080残留强度比残留强度比110110号号A A级沥青级沥青7474不小于不小于70704.54.5SBSSBS改性沥青改性沥青7979不小于不小于75752 水稳定性检验v残留稳定度和残留强度比均到达了规范要求。v由上结果，得出目的配合比的矿料级配及最正确油石比为5.1。对于改性110号沥青配制的沥青混合料的各项目的均

59、能满足现行规范的要求。规范规定此配比仅供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌运用3沥青混合料低温弯曲实验v按照实验规程要求对各构造层沥青混合料进展低温弯曲实验，测定沥青混合料在10条件下的极限应变、劲度模量及抗弯强度以评价各种沥青混合料的低温抗裂性。实验结果见表15表15 AC-13调整外表层沥青混合料低温弯曲实验结果沥青混合料沥青混合料类型类型极限应变极限应变（10106 6）抗弯强度抗弯强度（MPaMPa）劲度模量劲度模量（MPaMPa）备注备注AC-13AC-13调整调整301930194.524.5214971497SBSSBS改性沥青改性沥青AC-13AC-13调整调整281

60、228124.034.0314331433110110号沥青号沥青3沥青混合料低温弯曲实验v最正确油石比的110号改性沥青混合料的各项目的满足现行规范的要求，可以运用。vAC13I沥青混合料配合比设计检验:按照最正确油石比，制造马歇尔试件，其体积目的如表15。低温弯曲实验结果阐明：沥青混合料的10条件下的极限应变满足设计要求。v4) 渗水性能检验(略)由表可知：vAC13I型最正确油石比对应的各项体积目的符合规范要求。表15 AC-13I体积参数油石比%空隙率%VMA%VFA%稳定度kN流值0.1mm密度g/cm3沥青膜厚度微米粉胶比5.23.614.274.511.525.72.406.341.36