[PPT]沥青混合料表面层配合比优化设计实例

1、沥青混合料表面层配合比优化设计实例 主讲人： xxx 博士 教授 长沙理工大学 一、材料基本性质 1 沥青 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，沥青到货后按试验规程要求取样，公路工程质量检测中心进行试验，质量符合我国道路沥青技术A级要求，试验路铺筑用的克拉玛依110号沥青，SBS改性沥青主要技术指标如表1，2。 表 1 110 沥青质量试验结果 项 目单位技术要求（110号，A级）试验结果试验方法规范规定针入度 25，100g,5sdmm100-120105JTJ T 0604延 度 5cm/min, 15 10cm100150JTJ T 0605

2、cm40100JTJ 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 （COC）230280JTJ T 0609密度 15g/cm3实测1.0049JTJ T 0603蜡含量%55JTJ T 0604延度10cm10-30JTJ T 0605 表2 SBS改性沥青产品性质 指标SBS类（I类）试验结果IAIBICID针入度（25，100g5s）,0.1mm1008010060-8040-60111针入度指数PI，不小于1.2-0.8-0.40-1.0延度（5，5

3、cm/min）,cm，不小于5040302093.5软化点，不小于4550556060.0粘度（135）Pas，不大于35055606585.6延度（5），cm，不小于30252015702 矿料2.1 粗集料 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材料供应。各种材料的筛分结果如表3。在表中集料粒径符合规范要求。粗集料与使用沥青的粘附性达到4级，基本没有剥落。按规范对碎石质量的检测结果如表4，从表中可见，有些指标必须对不同粒径的碎石分别试验，各项指标均符合规范要求，可以使用。表3 各种粗集料的筛分结果 材 料通过下列筛孔（mm）的百分率（）19161

4、3.29.54.752.361.1810-15mm10010089.929.40.3005-10mm1001001009974.62.80.53-5mm10010010010091.436.210.3 表 4 各种粗集料的质量规格 指 标单 位规范要求碎石规格高速公路1015mm 5-10mm 35mm压碎值洛杉矶磨耗值磨光值表观密度毛体积密度吸水率针片状含量水洗法0.075mm含量软石含量坚固性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00

5、.9石质良好，经判断可以不做2.2 细集料 机制砂，细度模数3.6。质量及规格如表5、6，符合规范要求，可以使用。表 5 机制砂的筛分结果材 料通过下列筛孔（mm）的百分率（）9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075机制砂100 100 85 58 53 33 8.2 2.7指 标单 位规范要求试验结果细度模数表观密度砂当量外观2.5060-30.3mm部分），不小于%128T0340砂当量，不小于%6065T0334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

6、范要求石灰石石粉岩石品种及产地表观密度亲水系数含水率通过下列筛孔的百分率0.6mm0.3mm0.15mm0.075mmg/cm3石灰石2.5011100-90-10075-100当地石灰石2.7910.60.1510095.083.864.0塑性指测由表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。表13 车辙试验沥青品种油石比，DS（次/mm）110号A级沥青5132545SBS改性110号沥青5114001） 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条件下进行车辙试验，动稳定度为325次/mm，不

7、符合规范应不小于800次/mm的规定要求。 试验结果如下： 由于普通110号沥青的动稳定度达不到规定值，则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，增加粗集料用量； 2）、采用水泥代替部分矿粉用量； 3）、 掺加纤维稳定剂； 4）、减少或不用天然砂用量，用有棱角的人工砂或石屑代替 5）、换用针入度小一些或60粘度高的沥青， 减少沥青用量，使用改性沥青等。 由于动稳定度不符合要求， 采用SBS进行改性和换为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，试验结果见表13。提高动稳定度采取的措施：2） 水稳定性检验 表14 残留稳定度试验结果沥青品种0.5h稳定度

8、,kN48h稳定度,kN残留稳定度（）规范要求110号A级沥青8.597.486不小于754.5SBS改性沥青9.18.088不小于80残留强度比110号A级沥青74不小于704.5SBS改性沥青79不小于75按照最佳油石比5.1，制作的试件，进行马歇尔试验及48小时浸水马歇尔试验，对沥青混合料的水稳定性进行验证。残留稳定度结果如表14。2） 水稳定性检验残留稳定度和残留强度比均达到了规范要求。由上结果，得出目标配合比的矿料级配及最佳油石比为5.1。对于改性110号沥青配制的沥青混合料的各项指标均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、进料速度及试拌使用3）沥青混

9、合料低温弯曲试验按照试验规程要求对各结构层沥青混合料进行低温弯曲试验，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。试验结果见表15表15 AC-13调整表面层沥青混合料低温弯曲试验结果沥青混合料类型极限应变（106）抗弯强度（MPa）劲度模量（MPa）备注AC-13调整30194.521497SBS改性沥青AC-13调整28124.031433110号沥青3）沥青混合料低温弯曲试验最佳油石比的110号改性沥青混合料的各项指标满足现行规范的要求，可以应用。AC13I沥青混合料配合比设计检验:按照最佳油石比，制作马歇尔试件，其体积指标如表15。低温弯曲

10、试验结果表明：沥青混合料的10条件下的极限应变满足设计要求。4) 渗水性能检验(略)由表可知：AC13I型最佳油石比对应的各项体积指标符合规范要求。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规范要求3513.6657582040实测1） 高温稳定性表16 车辙试验沥青品种油石比，DS（次/mm）110号A级沥青5229545SBS改性110号沥青5210202）48小时浸水马歇尔试验表17 残留稳定度和残留强度比沥青品种0.5h稳定度,kN48h稳定度

11、,kN残留稳定度规范要求110号A级沥青8.817.56585.9不小8045SBS改性沥青9.2527.99586.4不小于85残留强度比110号A级沥青76不小于7045SBS改性沥青79不小于753) 按照试验规程要求对各结构层沥青混合料进行低温弯曲试验，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。试验结果见表15。表15 AC-13I表面层沥青混合料低温弯曲试验结果沥青混合料类型极限应变（106）抗弯强度（MPa）劲度模量（MPa）备注AC-13I30684.611503SBS改性沥青AC-13I28944.191448110号沥青低温弯曲

12、试验：低温弯曲试验结果表明：青混合料的10条件下的极限应变满足设计要求。由以上表知，改性110号沥青的各项指标均满足现行规范的要求，可以使用。AK-13A沥青混合料配合比设计检按照最佳油石比，制作马歇尔试件，按照真空法实测的理论最大密度计算的体积参数如表16 。最佳油石比时的各项体积指标满足现行规范的要求。表16 AK-13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513.914.773.510.1630.852.4127.311.35规范要求3513.965757.52040实测表17 车辙试验沥青品种油石比，DS（次/mm）110号沥

13、青5134045SBS改性110号沥青5112501） 高温稳定性: 水稳定性:表18 48小时浸水马歇尔试验残留稳定度沥青品种0.5h稳定度,kN48h稳定度,kN残留稳定度,规范要求110号重交沥青8.817.56585.9不小7545SBS改性沥青9.2527.99586.4不小于80残留强度比110号A级沥青75不小于7045SBS改性沥青78不小于753)按照试验规程要求对各结构层沥青混合料进行低温弯曲试验，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。试验结果见表19。 表19 AK-13A表面层沥青混合料低温弯曲试验结果沥青混合料类型极

14、限应变（106）抗弯强度（MPa）劲度模量（MPa）备注AK-13A31384.961581SBS改性沥青AK-13A25874.341678110沥青低温弯曲试验低温弯曲试验结果表明：沥青混合料的10条件下的极限应变满足设计要求。最佳油石比的110号改性沥青混合料的各项指标满足现行规范的要求，可以应用。3.6 沥青混合料配合比的调整原则在施工时，按试验室所作的配合比所试拌的混合料的各种指标有时不满足要求，因此须结合试拌与试铺，进行必要的调整，方可作为生产配合比，一般按以下原则进行调整： 1)空隙率与稳定度均较低 系沥青含量过多或细料偏多或两者兼有所致，提高空隙率的方法有多种，其中之一是在混合

15、料中添加粗矿料以提高VMA（矿料间隙率）值。提高空隙率的另一种方法是降低沥青含量。但应注意，只有当混合料中的沥青含量超出一般，而减少沥青含量又不会使沥青膜低于要求厚度，且不影响路面耐久性时，方可使用此种方法。在混合料中增加表面粗糙且有棱角的矿料可提高VMA值和摩阻力。 3.6 沥青混合料配合比的调整原则2）空隙率低、稳定度满足要求 系沥青含量偏多或主骨料够但级配中间料断档太长所致。空隙率低易出现泛油现象，尤其当主骨料被压碎时，将会引起失稳和泛油。因此，空隙率低的混合料，即便是稳定度暂时可以满足要求，也应该用上面所述的方法进行调整。3）空隙率满足要求、稳定度低 可能是因为混合料级配不佳、矿料本身

16、强度不足、细长扁平含量过高、沥青与矿料粘结性差等造成，可根据具体情况进行调整。3.6 沥青混合料配合比的调整原则4）空隙率高、稳定度满足要求 空隙率高常会使透水性提高。所以既使混合料的稳定度满足要求，也要将空隙率调低些。通常采用的方法是适当增加细料。5）空隙率高、稳定度低 对于空隙率高而稳定度低的混合料，需要按前面阐述的方法调低空隙率。如果经调整后，仍然不能同时改善空隙率和稳定度两项指标时。则要按照开始所述的方法，重新选择矿料。3.7最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度 1)、按式B.6.8.1计算沥青混合料的粉胶比，宜符合0.61.6的要求。对常用的公称最大粒径为13.2mm19mm的密级

17、配沥青混合料，粉胶比宜控制在0.81.2范围内。B.6.8.1: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 矿料级配中0.075mm的通过率(水洗法)，； Pbe 有效沥青含量，。2）、按式B.6.8.2的方法计算集料的比表面，按式B.6.8.3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B.6.8采用。SA=(PiFAI)(B.6.8.3)(B.6.8.2)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B.6.8所列； DA 沥青膜有效厚

18、度，m； Pba 有效沥青含量，； b 沥青的相对密度(25/25) ，无量纲。 注：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B.6.8示例。该例的SA6.60 m2/kg。若混合料的有效沥青含量为4.65，沥青的相对密度1.03，则沥青膜厚度为DA=4.65/1.03/6.60106.83m。表B.6.8 集料的表面积系数示例筛孔尺寸(mm)191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075集料比表面总和SA(m2/kg)表面积系数FAi0.00410.00410.00820.1

19、640.2870.6140.12290.3277通过百分率Pi(%)1009285766042322316126比表面FAiPi (m2/kg)0.410.250.340.520.660.981.471.976.60四、表面层沥青混合料生产配合比设计在目标配合比确定之后，应利用实际施工的拌和机进行施工配合比设计。本工程采用日本产田中拌和机。生产配合比设计阶段的主要任务就是从二次筛分后进入各热料仓的材料取样筛分，以确定各热料仓的材料比例，供拌合机控制室使用，同时反 复调整冷喂料仓进料比例，以达到供料平衡，并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量03等三个沥青用量进行马歇尔试验，确定生产配合

20、比的最佳沥青用量 1、 各热料仓比例的确定 （矿料级配设计）公路施工单位一般没有石料加工厂，而是采购许多集体和个人开办的小型加工厂，原材料品种杂、变异性大，拌和厂多数为临时型，材料露天堆放，材料含水量受天气影响较大。采用间歇式拌和机进行二次筛分，沥青混合料的矿料级配才能保证。1、1 振动筛孔的选用振动筛孔的选用对搞好矿料级配相当重要，一般拌和机采用的筛型与规范采用的筛型是一致的，都是方孔筛，但在具体施工时，应根据矿料级配要求和沥青混合料类型选用。 考虑实际情况及拌和机的生产效率，不可能在拌和机的振动装置上按照规范级配要求，设置太多筛片，应当根据规范要求和级配类型，并考虑原材料规格，设置几个关键

21、筛孔，如最大筛孔、中间筛孔、475mm筛孔等，以有利于更好地控制矿料级配，提高拌和机的生产效率。根据施工单位的经验，对于AC13型沥青混合料，拌合机上振动筛的选型尺寸为16mm、12mm和8mm,3mm1、2二次筛分所谓二次筛分，就是各种矿料经冷喂料，滚筒烘干加热，提升机将其提升到拌合机的振动装置上，热料将会根据已设定的筛片，进行振动筛分 形成几个固定规格尺寸的矿料，并分别进入不同的料仓备用。确定了各热料仓尺寸的规格后，下一步就是要进行冷喂料加热，二次筛分后确定各热料仓的比例沥青混合料生产配合比设计本工程采用的振动筛为1216,812,38,03等四级，筛分后在热料仓取样，根据筛分的结果，计算

22、得到的配合比例如表1所示。其合成级配即生产配合比的4.75mm、2.36mm、0.075mm大体接近目标配合比设计中值，由表1可知，符合规范设计范围的要求。 表1 AC-13调整型生产配合比合成级配计算表表1 AC-13调整型生产配合比合成级配计算表筛孔1234矿粉合成中值范 围16100100100100100100.010010010013.264.7100100100100.092.995901009.51.2394.7100.0100100.078.27570804.751.2312.194.14100100.046.447.542532.361.231.111.3790.05100.

23、032.63428401.181.230.653.1553.52100.020.82015250.61.230.512.04.37.03100.015.714.510190.31.230.411.4124.05100.011.7117150.151.230.260.8311.4996.97.77.55100.0751.230.160.454.0989.825.25.547配比20388304100表3 AK13A生产配合比合成级配计算表 筛孔1234矿粉合成中值范 围16100100100100100100.010010010013.264.7100100100100.090.59590100

24、9.51.2394.7100100100.071.57060804.751.2312.194.14100100.043.041.530532.361.231.111.3790.05100.030.03020401.181.230.653.1553.52100.019.722.515300.61.230.512.04.37.03100.015.316.510230.31.230.411.4124.05100.011.812.57180.151.230.260.8311.4996.98.38.55120.0751.230.160.454.0989.826.0648配比27348265100表5、试

25、验路混合料生产配合比类型1234矿粉AK-13A27348265AC-13I182610415AC-13调整20388304表6 生产配合比合成级配筛孔1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075AC-13I10093.680.858.843.527.620.715.49.96.5AC-13调10092.978.246.332.620.815.711.77.735.2AK-13A10090.471.5433019.715.311.88.363 1 1 10号沥青混合料生产配合比对于110号沥青混合料AK13A，按表5的配比进行马歇尔试验，其结果如表7。规范规定试验油

26、石比可取目标配合比得出的最佳油石比及其0.3三档试验.将其结果绘成图（图略），由图得出的最佳油石比 由此确定的最佳油石比 OAC 5.2 相应的最佳沥青用量 5.0 此结果与目标配合比设计结果相差0.1，基本吻合。结合以往经验，商定采用平均值即油石比5.1（沥青用量4.9）作生产配合比的建议油石比供试拌试铺使用。 表 7 AK13A生产配合比马歇尔试验结果油石比（）理论密度g/cm3毛体积密度g/cm3空隙率（）饱和度（）矿料间隙率（）稳定度(kN)流 值（mm）有效沥青厚度微米粉胶比4.92.5312.4074.966.514.611.932.276.901.515.22.5172.4154

27、.172.414.510.152.707.451.405.52.4922.4083.477.615.19.823.108.301.26 按表5的配比进行马歇尔试验，其结果如表8。规范规定试验油石比可取目标配合比得出的最佳油石比及其0.3三档试验.将其结果绘成图（图略），由图得出的最佳油石比 由此确定的最佳油石比 OAC 5.2 相应的最佳沥青用量 5.0 此结果与目标配合比设计结果相吻合。结合以往经验，采用油石比5.2（沥青用量5.0）作生产配合比的建议油石比供试拌试铺使用。对于AC13I：表 8 AC13I生产配合比马歇尔试验结果油石比（）理论密度g/cm3毛体积密度（g/cm3）空隙率（）

28、饱和度（）矿料间隙率（）稳定度(kN)流 值（mm）有效沥青厚度微米粉胶比4.82.5002.3784.965.314.08.823.125.301.75.12.4852.3824.170.614.18.873.295.7721.585.42.4792.3853.873.414.28.193.506.0481.50 按表5的配比进行马歇尔试验，其结果如表9。规范规定试验油石比可取目标配合比得出的最佳油石比及其0.3三档试验.将其结果绘成图（图略），由图得出的最佳油石比 由此确定的最佳油石比 OAC 5.2 相应的最佳沥青用量 5.0 此结果与目标配合比设计结果相吻合。结合以往经验，采用油石比5

29、.2（沥青用量5.0）作生产配合比的建议油石比供试拌试铺使用。对于AC13调：表 9 AC-13调整生产配合比马歇尔试验结果油石比（）理论密度g/cm3毛体积密度g/cm3空隙率（）饱和度（）矿料间隙率（）稳定度(kN)流值mm有效沥青膜厚度微米粉胶比4.92.5632.444.868.615.314.53.27.6621.245.22.5502.4484.173.715.316.23.08.1941.165.52.5382.4433.776.115.613.83.58.7011.09五、试验路段上面层沥青混合料铺筑技术要求 1) 准备工作在沥青层施工前将有可能导致沥青层污染的工序全部完成。并

30、辅以竹扫帚将表面清洗干净；如果留有残渣，应清理干净。然后喷洒0.3kg/m2沥青乳液，以增加新铺上面层与中面层之间的粘结。五、试验路段上面层沥青混合料铺筑技术要求2) 沥青混合料的运输2.1 热拌沥青混合料因采用较大吨位的自卸汽车运输、车厢应该清扫干净。为防止沥青与车厢板的粘结，车厢侧板和底板可涂一薄层油水（柴油与水的比例为1：3）混合液，但不得有余液集聚在车厢底部。2.2 从拌和机向运料车上放料时，应每卸一斗混合料挪动一下汽车的位置，以减少粗细集料的离析影响2.3 运料车应用篷布覆盖，用以保温、防雨水、防污染；五、试验路段上面层沥青混合料铺筑技术要求2) 沥青混合料的运输2.4 沥青混合料运

31、输车的运量应较摊铺机摊铺速度有富余，在开始摊铺时在施工现场等候卸料的运料车不宜少于5辆，摊铺过程中摊铺机前应有运料车在等候卸料；2.5 运输到现场的沥青混合料温度见表3。混合料温度过高或过低应废弃。 五、试验路段上面层沥青混合料铺筑技术要求3 ) 热拌沥青混合料的摊铺3.1摊铺前应该检查中面层的质量，对于不符合要求的中面层不得铺筑沥青面层。3.2摊铺机在开始受料前应在料斗内涂刷少量柴油，防止粘斗；3.3施工时气温不得低于10C，沥青混合料的摊铺温度见表1五、试验路段上面层沥青混合料铺筑技术要求3 ) 热拌沥青混合料的摊铺3.4沥青混合料的松铺系数应根据实际的混合料类型、施工机械和施工工艺等确定

32、，对于 AC-13I，松铺系数1.25 ，对于AC-13调整型松铺系数为1.23,AK-13A松铺系数为1.21 ；3.5摊铺过程中应该随时检查摊铺层厚度、路拱、横坡；五、试验路段上面层沥青混合料铺筑技术要求3 ) 热拌沥青混合料的摊铺3.6沥青混合料必须缓慢、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。摊铺速度应根据拌和机产量、施工机械配套情况及摊铺层厚度、宽度确定，摊铺速度为1.5m/min。 3.7在摊铺过程中，摊铺机螺旋送料器应不停顿的运转，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析；摊铺不得中途停顿。摊铺好的沥青混合料应紧接碾压

33、，因故不能及时碾压或遇雨时，应停止摊铺，并对卸下的料覆盖保温。五、试验路段上面层沥青混合料铺筑技术要求3 ) 热拌沥青混合料的摊铺3.8施工温度的确定 温度一直被认为是一个主要的压实因素。纯沥青混合料的施工温度，宜采用Brookfield旋转粘度计测定135及175时的粘度，绘制粘度温度关系图。按照美国ASTM D1599的 规定，以粘度为（0.170.02）Pa.s时的温度作为拌和温度范围；以（0.280.02)Pa.s时的温度作为压实成型温度范围。当用于改性沥青时，由此确定的拌和温度和压实温度可能会太高，所以此法是否适合于改性沥青国内外有不同意见。表1为三种改性沥青的粘度温度试验数据。表1

34、 三种改性沥青的粘度温度试验数据科氏改性沥青美能壳牌改性沥青路翔壳牌改性沥青温度t,粘度mPa.s温度t，粘度mPa.s温度t，粘度mPa.s1359881351330135740160371165365165202190188175264.51751483.8 施工温度的确定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，对表中三种改性沥青进行直线回归。回归方程如下:科氏改性沥青： loglog=-2.1702log(t+273.2)+6.1387, r2=0.9901美能改性沥青： loglog=-2.7380log(t+273.2)+7.643, r

35、2=0.9995路翔改性沥青： loglog=-3.0105log(t+273.2)+8.317, r2=0.9993拌和和压实温度的确定表2 是三种改性沥青，按照粘度190mPa.s,170 mPa.s ,300mPa.s和260 mPa.s相应的拌和温度和压实成型温度范围。表2 拌和和压实温度的确定 拌和温度范围压实温度范围沥青名称=190mPa.s=150mPa.s=300mPa.s=260mPa.s科氏改性沥青187.9197.8170.5175.8美能改性沥青184.7192.5171.0175.1路翔改性沥青167.4174.2155.0158.9由上表可知: 按照往常的工程经验，

36、前2种改性沥青的拌和温度明显太高。无论任何，拌和温度不能超过177。已经证明，当温度达到177时，沥青将氧化，轻质油分迅速挥发。在实际工程中，考虑到温度的变异性，设定温度应不超过170，这样混合料温度就不会太高。根据工程实践经验，一些学者提出改性沥青混合料的废弃最高温度为195。从这个角度也说明，用现在的粘温曲线确定的拌和温度是不可信的。由上表可知: 根据多年的实践经验和改性沥青生产者的建议，如果改性沥青仍然要利用粘温曲线，则合理地确定拌和温度的方法是：在现有拌和和压实温度试验方法的基础上，将试验相应的温度减小1028是比较合适的。一般来说，添加的聚合物改性剂比例越高，温度减少就越多。例如，少

37、量的改性剂比例，温度减少14是合适的，较多改性剂比例时，减小28是合适。为此，对上述三种改性沥青的建议拌和温度为：科氏改性沥青，170，美能改性沥青，168，路翔改性沥青165。 在实践拌和中还要考虑施工气候，运输距离，卸货时间，混合料施工性，压实时混合料的塑性区，集料包裹状况和沥青烟雾的出现情况等因素。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。 本次试验路，我们咨询了改性沥青供应商的建议，在考虑了前述个因素的情况下综合决定的。混合料施工温度控制如表3。 对于任何沥青混合料，压实应该在沥青结合料处于足够流动的状况的温度范围实施。当结合料在流动状况时，集料粒径能够再

38、定位。当HMA在摊铺冷却后，沥青结合料变硬。在大约80（表面温度85以下时，纯沥青混合料不能有效压实。对改性沥青结合料的压实对于改性沥青混合料更加重要。当用改性沥青结合料时，压实应当在混合料温度在110前完成。这等于只有纯沥青结合料的一半压实时间。我们设计的AC13调整型沥青混合料路面的一个问题是压实度在现有的基础上提高2。这个数字看来虽然不大，但其内在的物理实质和对压实功的要求已相当严格。这个问题的解决，一个是采用重型的压路机设备。还有一个就是现场组织和管理，加强高温碾压作业的控制方面。表3 沥青混合料施工温度控制表110号沥青SBS改性沥青SBR改性沥青沥青加热温度150160C16016

39、5C160165矿料加热温度180190C190200C200210C出厂温度155165170180170180混合料最高温度195195195摊铺温度不低于145不低于160不低于160初压温度不低于130不低于150不低于150复压温度不低于110不低于130不低于130终压温度不低于90不低于110不低于110开放温度不高于50不高于50不高于50五、试验路段上面层沥青混合料铺筑技术要求4 压实由于AC-13调整型混合料粗粒径的增加，散热加快，减少了有效压实时间，由此对铺筑压实空间即厚度和集料最大公称粒径的比例应增加，以延长有效压实时间。为了减小铺层的渗水性，与一般的细级配沥青混合料铺

40、层相比，其现场空隙率应减小12。 和纯沥青混凝土比，各种聚合物改性沥青都能增加沥青混合料高温稳定性或抗永久变形能力。五、试验路段上面层沥青混合料铺筑技术要求4 压实改性沥青粘度提高，高温下碾压显得特别重要。总之，试验路沥青混合料对压实的要求高，其压实特性与普通沥青混合料压实相比，具有特殊性。在哈高速公路、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）、曲荷高速公路、大运高速公路表面层的压实实践证明采用传统的压路机施工，是完全能够达到的98以上压实度标准的。简单地讲，就是要压得早，压得及时。 五、试验路段上面层沥青混合料铺筑技术要求4 压实为了阻止碾轮上粘有沥青混合料，必须使碾轮保

41、持适合的湿度。但过量的洒水又会导致混合料不必要的降温。因此，保持水箱和喷洒器良好的状态，就非常重要。对于改性沥青，沥青硬了，就更需要在高温下，紧随摊铺机之后的严格紧张的压实作业。五、试验路段上面层沥青混合料铺筑技术要求4 压实沥青混合料混凝土需要的是高温之下通过沥青的润滑作用来达到充分压实。不仅要趁热压实，还要保热压实。过去往往是把压实看得很简单，认为只要压路机在路面上碾压即可，忽视机械保养，技术状况低下。压路机作业起来不是在雾化喷水，而是在碾轮上撒水或流水，以致使摊铺之后烫热的沥青混合料被多余水不断地消耗着沥青混合料的热量，如此减少了有效压实时间，压实要求难以达到。沥青混合料拌和温度的注意事

42、项 沥青混合料要求在较高温度下拌和，不等于温度可以无限制的高。如果温度太高，产生的潜在危险是：气味浓，危及施工者的安全性，沥青和改性剂产生热分离，沥青严重老化，而失去粘结力，混合料在运输中的析漏，集料内部湿气的释放。大多数沥青加热到163165，开始冒烟。在初次碾压时，由于热分离，改性剂可能从混合料表面剥离，这将引起压实设备和施工车辆吸附沥青到路表，降低路面构造深度。根据我们的研究成果，提出如下压实工艺。AC-13I：碾压AC-13I：初压：静压自重710吨， 双刚轮铰结转向振动压路机 2遍 1.52km/h 复压 : 轮胎压路机 1遍 3.54.5km/h 振动压路机 3遍 56km/h 频

43、率4050HZ，振幅0.40.6mm终压 : 810吨双钢轮 2遍 2.53.5km/hAC-13调整型：碾压AC-13调整型初压 : 振动压路机 2遍 45km/h 频率4050HZ，振幅0.40.6mm复压 : 振动压路机 2遍 56km/h 轮胎压路机 1遍 3.54.5km/h终压: 810吨双钢轮 2遍 2.53.5km/hAK-13A ：碾压AK-13A初压: 静压自重710吨， 双刚轮铰结转向振动压路机 2遍 1.52km/h 复压 : 轮胎压路机 1遍 3.54.5km/h 振动压路机 3遍 56km/h 频率4050HZ，振幅0.40.6mm 终压: 810吨双钢轮 2遍 2

44、.53.5km/h五、试验路段上面层沥青混合料铺筑技术要求5 ） 碾压过程中注意的问题5.1碾压作业段要避免出现漏压现象；5.2在碾压过程中，为了不使混合料温度下降过快，下一个碾压带就要向摊铺机靠近一些，使折回处不在同一横断面上，而是呈阶梯形地随摊铺机向前进。五、试验路段上面层沥青混合料铺筑技术要求5 ） 碾压过程中注意的问题5.3在碾压过程中，压路机有沥青混合料粘轮或被带起现象时，可向碾压轮撒少量的水或加洗衣粉，严禁洒柴油；轮胎压路机可不洒水，或在连续碾压一段时间待轮胎已发热后停下洒洗衣粉水。为保持碾轮的温度，轮胎压路机应在热的混合料上连续碾压。低温施工时可使环形物围住轮胎来阻挡冷空气的直接

45、侵袭；5.4碾压后的路面在冷却前，任何车辆机械不得在路面上停放，并防止矿料、杂物、油料等落在新铺的路面上，路面冷却至50C后才开放交通六、新提出的沥青混合料的级配特点-S级配 在总结近几年哈绥高速公路、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）、曲荷高速公路、大运高速公路表面层配合比设计的经验，并借助其它地方的工程实践经验和SUPERPAVE的设计思想，在原规范基础上，提出了一种嵌挤密实型的AC-13调整（S型级配沥青混合料。表21为我国现行规范的AK13A，AC13I与AC-13调整（S型的级配范围。从级配曲线形状上看，AC-13调整（S是一条包含在AK13A和AC13I范

46、围内的“S”型曲线。 表21 三种沥青混合料的级配范围沥青混合料通过下列筛孔（mm）的百分率（）1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075AK-13A型100901006080305320401530102371851248AC-13调整（S）型100901007080425328401525101971551047AC-13I型1009510070884868365324411830122281648沥青混合料嵌挤形成原则为使粗集料形成嵌挤，粗集料用量是根据粗集料的松装密度与干捣密度的体积特性确定。根据山东科研所的研究，认为“应在松装密度开始，最大不超过松装密度

47、与干捣密度的平均值”。而细集料的选择“则从干捣密度开始，最小不超过干捣密度与松装密度的平均值”。不仅如此，嵌挤密实型级配的共同点是：细集料的用量应根据粗集料形成的空隙来决定，并依次推广到更细的集料。因此，这种级配被称作多级嵌挤密实型级配。由于该法对各级集料用量都有严格规定，故抗车辙、抗渗水的性能都好。与规范中的I型沥青混合料级配相比，粗集料含量相对增加，细集料含量相对减少。 沥青混合料嵌挤的形成 根据上述原则提出的AC-13调整（S型是以AK13A为原型，调整后的级配范围，以1.182.36mm为界，小于1.18mm的粒径级配范围取下限，大于2.36mm的粒径级配范围取上限，这样在原AK13A

48、 型级配范围中形成一个S型的新级配范围带。此级配范围要求粗集料中的偏粗的部分及细集料较小部分均适当减少，而粗集料的较小部分及细集料中的粗颗粒部分适当增加。这样调整的范围既考虑了I型密级配沥青混合料的致密密水的优点，空隙率减小，又可使构造深度比I型密级配沥青混合料大的多。施工设计级配要根据矿料的松装密度与干捣密度的体积特性等材料的特性来确定。根据美国给出的粗、细级配划分标准的判定按照美国联邦公路管理局（FHWA）和国家沥青路面管理局（NAPA）给出了粗、细级配混合料划分标准（见表22），我们试验的AC13I型沥青混合料的中值级配属于细级配混合料。AC-13调整（S型和AK13A都是粗级配混合料。

49、表22 细、粗密级配混合料划分混合料最大公称直径粗级配细级配37.5mm4.75筛孔通过率35%4.75筛孔通过率35%25mm(26.5*)4.75筛孔通过率40%4.75筛孔通过率40%19mm2.36筛孔通过率35%2.36筛孔通过率35%16mm*2.36筛孔通过率38%2.36筛孔通过率38%12.5mm（13.2*）2.36筛孔通过率40%2.36筛孔通过率40%9.5mm2.36筛孔通过率45%2.36筛孔通过率45%*为我国类型，表中数据系内插得到七 两种混合料的压实推荐方法7.1、干硬性沥青混合料压实为适用重载交通的需要，设计的混合料常是高劲度的，难于压实的。干硬性混合料的形

50、成，主要是在混合料中使用了较多的粗颗粒材料和大尺寸骨料，同时矿粉含量大，沥青粘性高；另外矿粉含量小的混合料，也易形成干硬性混合料，如聚合物改性沥青混合料。对于这类干硬性沥青混合料，在路面压实时，压实过程必须在混合料温度较高的时候完成。压实机械可以通过不同的组合使用来完成压实。压实机械包括双轮振动压路机，轮胎压路机，静力钢轮压路机。 7.1.1摊铺和碾压温度从路面碾压时的受力情况分析,混合料在受荷载作用时,路面产生相应的变形趋势。这需要混合料内部的约束力阻止这种变形,而此约束力随温度上升而下降,因此为防止碾压过程中推移等变形,对某种混合料都存在一个最高碾压温度。而对目前表层应用较多的碎石沥青混合

51、料,初压温度可达到150 ,而且压实效果良好。碾压温度的高低,直接影响沥青混合料的压实质量。混合料温度较高时,可用较少的碾压遍数,获得较高的密实度和较好的压实效果。 七 两种混合料的压实推荐方法7.1.1摊铺和碾压温度一般来说,干硬性沥青混合料的最佳压实温度在110 130 之间, 最高不超过160 。因此在实际施工中,要求在摊铺结束后即时进行碾压。而碾压温度过低时(90 70 以下) ,由于混合料的粘性增大,导致压实无效,或起副作用，易产生很难消除的轮迹，造成路面不平整。七 两种混合料的压实推荐方法七 两种混合料的压实推荐方法7.1.1摊铺和碾压温度研究表明:当沥青混合料的初始温度每提高10

52、 , 则碾压时间就可缩短16 %;而最低碾压温度每降低10 ,碾压时间需延长近30 %。可见沥青混合料温度较高时,有利于缩短碾压时间,加快施工进度。根据沥青标号、摊铺层厚度、气温、风速及下卧层表面温度等因素，干硬性普通沥青混合料一般的摊铺温度在135150；干硬性改性沥青混合料，还需考虑改性剂类型和剂量的不同，其摊铺温度在160170。 七 两种混合料的压实推荐方法7.1.1摊铺和碾压温度轮胎压路机复压时，必须使轮胎的温度和压实路面的温度相同。这就是说，不允许轮胎压路机停下来，等候太长时间。不允许温度低到轮胎带出路面材料（粘轮）的时刻。对于某些改性沥青混合料，由于改性剂的类型和剂量的原因，要避

53、免轮胎带出路面材料是很困难的。对于干硬性沥青混合料，复压应在路表温度降到100前完成。因此，复压应该在初压后立即进行。 钢轮压路机一般用于终压。压实的主要目的是获得最后的压实，消除初压或复压在路表面留下的痕迹。对于干硬性沥青混合料，终压应该在表面温度80前完成。 7.1.1摊铺和碾压温度大运高速公路采用SBS 沥青上面层，混合料采用了94版施工规范中的AK类型，表现出干硬性沥青混合料的特性，具体碾压方法为:初压: 2 台25 t 胶轮压路机各1 遍;复压:DD110 双钢轮振压1 遍, 宝马100 双钢轮振压1 遍;终压:DD110 双钢轮振压1 遍, 宝马100 双钢轮稳压1 遍。在复压、终

54、压过程中,DD110 压路机和宝马100 压路机要连续碾压, 不得停顿。碾压后通过测试, 压实度大于等于98 % , 渗水系数小于60 mL/m in, 平整度小于0. 6。检测结果达到甚至超过了规定的技术要求，效果良好。 七 两种混合料的压实推荐方法七 两种混合料的压实推荐方法7.2、脆弱沥青混合料压实 在压实过程中，并非所有混合料都表现出高的劲度。有些混合料是脆弱的。产生脆弱混合料的原因包括：（1）大部分为天然或圆骨料；（2）骨料最大尺寸偏小；（3）矿粉含量小；（4）沥青结合料较软；（5）沥青含量高；（6）温度变化时沥青粘度变化率小（7）混合料中含水量过多。脆弱混合料的压实和干硬性沥青混合料的压实截然不同。在压实中，脆弱混合料容易产生过大的推移，这种移动