沥青混合料技术性质及施工技术讲义355页PPT(结构配合比施工)_ppt

1、沥青混合料 一 沥青混合料技术性质铺设沥青混合料路面压实稀浆封层施工沥青路面钻芯检测沥青路面摩擦系数检测沥青路面弯沉值 沥青混合料是矿质混合料与沥青结合料经拌制而成的混合料，其中矿料作为骨架，沥青与填料起胶结和填充作用。 沥青混合料特点1、良好的力学性质和路用性能路面无接缝，行车舒适。2、施工方便，开放交通快。3、便于修理和再生利用。1、沥青混合料的分类（1）根据矿质混合料（矿料）的级配组成划分 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，可分为： 连续密级配沥青混凝土混合料 连续半开级配沥青混合料 开级配沥青混合料 间断级配沥青混合料第一节 沥青

2、混合料概述 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。 代表：DAC和ATB类。 DAC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；ATB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。 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，由适当比例的粗、细集料及较少填料（或不加填料）拌和而成。 代表：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。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

3、料粘度要求较高。 代表：排水式沥青磨耗层混合料OGFC，排水式沥青稳定碎石基层ATPB。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：沥青玛蹄脂SMA。（2）按矿料的最大粒径划分 集料最大粒径：指筛分试验中，通过百分率为100的最小标准筛孔尺寸，如DAC-16，其最大粒径为19mm。 集料公称最大粒径：指全部通过或允许少量不通过的最小一级标准筛筛孔尺寸，如DAC-16，其公称最大粒径为16mm，实际上沥青混合料名称中的数值即为公称最大粒径。 按公称最大粒径的大小可分：（1）特粗式 D37.5mm（2）粗粒

4、式 D=31.5/26.5mm 用于基层、下面层（3）中粒式 D=19/16mm 面层或下面层（4）细粒式 D=13.2/9.5mm 面层（5）砂粒式 D4.75mm 磨耗层（3）按拌合与铺筑温度划分 热拌热铺沥青混合料主要采用粘稠石油沥青作为结合料，与矿料在热态下拌合、摊铺、碾压成型。 常温沥青混合料采用乳化沥青、改性乳化沥青或液体沥青作为结合料，在常温下与矿料拌合后铺筑而成的。热拌热铺沥青混合料常温沥青混合料 （4）根据强度形成原理划分 按嵌挤原则构成的沥青混合料的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SMA 按密实原则构成的沥青混合料主要是

5、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。嵌挤原则混合料密实原则混合料沥青贯入式、沥青表处治和沥青碎石一般沥青混合料DAC一、沥青混合料组成结构的现代理论 （1）表面理论 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。 胶结作用是一个相当复杂的过程，包括物理吸附、化学吸附、选择性吸附等。第二节 沥青混合料组成结构与强度理论物理吸附是固-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

6、，生成了沥青酸盐。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。注：化学吸附比物理吸附作用更强烈，形成的沥青膜更稳定。物理吸附、化学吸附和选择性吸附 （2）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，如下图所示，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，因以沥青胶浆为基础，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

7、能力。沥青混合料中的多级分散体系一级二相体二级二相体三级二相体粗分散体系：粗集料沥青砂浆细分散体系：细集料沥青胶浆微分散体系：矿粉沥青结合料分散相分散介质二、沥青混合料的组成结构 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，可分为 悬浮密实结构 骨架空隙结构 骨架密实结构 悬浮密实结构 特点：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。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

8、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 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。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 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

9、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。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，要防止混合料生产、运输和摊铺等施工过程中产生离析。1、沥青混合料的结构强度构成 路面破坏原因： 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。 沥青

10、路面必须具备一定的抗剪切破坏的能力。 二、沥青混合料的强度理论 沥青路面设计中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，即： c + tg 沥青混合料的抗剪强度取决于沥青混合料的内摩擦角和粘结力c。 沥青混合料的粘结力和内摩阻角可以通过三轴剪切试验确定。应力圆的公切线为墨尔-库伦应力包络线，即抗剪强度曲线，该包络线与纵轴的截距表示沥青混合料的粘结力c，与横轴的交角为沥青混合料的内摩阻角。即可求出混合料的c、值。2. 沥青混合料结构强度的影响因素（1）沥青结合料的粘度 c 因为提高，沥青胶团相对运动变难

11、，使沥青混合料的粘滞阻力增大，保持了矿质集料的相对嵌锁作用，使结构强度提高。反映沥青自身的内聚力 由图可知，沥青粘度增大，沥青混合料粘结力明显增大，内摩阻角稍有增加。（2）矿质混合料性能的影响 级配：悬浮密实结构强度主要依赖于沥青与矿料的粘结力，矿料颗粒间的内摩擦力较小；骨架空隙结构以嵌锁力为主，沥青粘结力为辅；骨架密实结构以嵌锁力为主，但粘结力也很强，整体强度高，稳定性好。表面性质：有棱角、粒径大、表面粗糙且均匀的矿料嵌锁力与内摩擦角大；化学性质：采用碱性石料，混合料中矿料间粘结力大，混合料强度高。 （3）沥青与矿料在界面上的交互作用 沥青与矿粉交互作用示意图“自由沥青”“结构沥青”（4）沥

12、青混合料中矿料比表面积和沥青用量影响a)沥青与矿粉交互作用b)结构沥青粘结c)自由沥青粘结 沥青膜层厚度 对粘结力影响 （5）沥青用量影响（1）沥青较少时，不足敷裹集料颗粒表面，使沥青混合料整体强度较低。（2）增加沥青用量，沥青逐渐敷裹矿料表面，结构沥青增加，矿料间的粘结力增强，混合料整体强度增高，直到整个矿料表面被“结构沥青”所敷裹。（3）当沥青用量进一步增加，形成了 “自由沥青”，将矿料“推开”。这部分沥青在矿料间不是起粘结作用而是起润滑作用，从而降低沥青混合料的内摩擦角，使沥青混合料的整体强度下降。 沥青用量对沥青混合料抗剪强度的影响（6）使用条件的影响环境温度：温度升高，沥青粘度降低，

13、混合料的粘结力下降；同时矿料间的约束减小，使得矿料间的内摩阻力降低，从而混合料整体强度都下降。荷载作用：荷载作用体现在变形速率上，一般沥青混合料粘结力随变形速率增加而显著提高，而内摩阻力变化较小。因此变形速率增加，沥青混合料的粘结力增大，混合料整体强度提高。 沥青混合料的路用性能 高温稳定性 低温抗裂性 耐久性（水温度定性） 抗滑性 施工和易性第三节 沥青混合料的技术性质 高温条件下或长时间承受荷载作用，混合料会产生显著的永久变形，从而使沥青路面产生车辙、波浪及拥包等病害。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。 （一）高温稳定性 1、高温稳定性

14、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；马歇尔稳定度、维姆稳定度和哈费氏稳定度；反复碾压模拟试验如车辙试验。常用评价方法：马歇尔试验和车辙试验。 评定指标：马歇尔试验 稳定度、流值 车辙试验 动稳定度沥青混合料搅拌机数控电动标准击实仪恒温水浴马歇尔稳定度测定仪马歇尔稳定度试验 马歇尔稳定度试验方法是由美国密西西比州公路局布鲁斯.马歇尔（Brue Marshell）提出的，最初是为了美国工程兵团快速确定沥青用量之用，后来经过多人的改进，形成为目前的马歇尔设计体系。马歇尔试验最大特点设备简单、操

15、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坏荷载和抗变形能力，得到马歇尔稳定度、流值和马歇尔模数。试件尺寸（1）101.6mm63.5mm（1.3mm，两侧高度差不大于2mm）。适用于公称最大粒径1 影响水稳性因素 沥青路面的水损坏通常与沥青的剥落有关，而沥青的剥落与沥青和集料间的粘附性相关。 集料的组成碱性集料粘附性好，酸性较差。 空隙率水分的进入结构内部，在高速行车造成的动水压力下，集料表面的沥青会发生迁移甚至剥落。 沥青膜的厚度沥青膜薄，水分易穿透膜层导致沥青的剥落。 成型方法成型温度低，可能会压得过实，把集料压碎，或压实不够，空隙率增大。 在进行混合料

16、配比设计中，应在满足高温稳定性前提下，尽量增加沥青膜厚度。（四）抗滑性 抗滑性指抵抗车轮打滑的能力。对于交通安全至关重要。 评价方法： 1.表面构造深度铺砂法 2.摩擦系数摆式仪测定法表面构造深度 路面抗滑性指标有路面摩擦系数和构造深度。摩擦系数和构造深度越大，说明路面的抗滑性越好。 构造深度实验 将0.15-0.3mm的干砂25ml倒在试件表面，用粘有像胶片的推平板，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，计算出混合料的表面构造深度。式中：TD沥青混合料的表面构造深度，mm V 砂的体积，25m

17、l D 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。构造深度计算 影响因素： a. 集料的性质 b.沥青混合料级配 c. 混合料空隙率 d.沥青的用量 （五）施工和易性1、影响混合料施工和易性的主要因素（1）组成材料 a.矿料级配 b.沥青用量级配：粗细集料的颗粒尺寸相差过大，中间尺寸颗粒缺乏，混合料易离析；细集料太少，沥青层不易均匀分布在粗颗粒表面。沥青用量：沥青少时，混合料易产生疏松且不易压实；沥青用量过多，则使混合料结团，不易摊铺。量适量用青沥理合配级料矿2.施工条件 施工温度 温度较高时，沥青的流动性大，在拌和中能够充分均匀地粘附在矿料颗粒表面；在压实期间

18、，矿料颗粒能相互移动就位，达到规定的压实密度。 注：温度过高会引起沥青老化，将严重影响沥青混合料的使用性能，应该选择合适的施工温度。 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。 粘度适宜于拌和的粘度适宜于压实的粘度动力粘度（Pa.s）0.170.020.280.03运动粘度（mm2/s)1702028030热拌沥青混合料在拌和或压实时沥青的粘度水平第五章沥青混合料的组成设计一、矿质混合料的组成设计 设计目的：根据目标配合比确定各种集料的合理比例二、最佳沥青用量（OAC）的设计 设计目的：确定沥青用量第一节组成材料的技术要求一、沥青路面使用性能的气候分区二、沥

19、青混合料组成材料的技术要求 公路的分类 根据交通量及其使用功能、性质分为汽车专用公路和一般公路两类,包括五个等级：高速公路、一级公路、二级公路、三级公路和四级公路。 1.汽车专用公路：是供汽车高速、安全、顺畅运行的现代化公路，是连接重要政治、经济中心以及工矿区、港口和机场的交通纽带。分为三个等级：高速公路、一级公路、二级公路。 高速公路：一般能适应按各种汽车包括摩托车折合成小客车的年平均昼夜交通量为 25000 辆以上高速公路为具有特别重要的政治、经济意义，专供汽车分道高速行驶并全部控制出入的公路。 一级汽车专用公路:一般能适应按各种汽车包括摩托车折合成小客车的年平均昼夜交通量为10000-2

20、5000辆，为连接重要政治、经济中心，通往重点工矿区、港口、机场，专供汽车分道行驶并部分控制出入的公路。二级汽车专用公路:一般能适应按各种汽车包括摩托车折合成中型载重汽车的年平均昼夜交通量为2000-7000辆，为连接政治、经济中心，通往重点工矿区、港口、机场等地专供汽车行驶的公路。 一般公路：是连接各个城市、工矿区、港口、机场以及县、乡等地，保证车辆正常通行，保证交通运输正常运行的公路。分为三个等级：二级公路、三级公路、四级公路。二级公路:一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的年平均昼夜交通量为2000-5000辆，为连接政治、经济中心或大矿区、港口、机场等地专供汽车行驶的公路。 三级公路

21、:一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的年平均昼夜交通量为2000辆以下，为沟通县以上城市的公路。 四级公路:一般能适应按各种车辆折合成中型载重汽车的年平均昼夜交通量为200辆以下，为沟通县、乡（镇）、村等的公路。 一、沥青路面使用性能气候分区1、气候分区指标一级指标 采用所在地最近30年内年最热月份平均最高气温的平均值，来反映沥青路面在高温和重载条件下出现车辙等流动变形的气候因子。(划分为3个区)二级指标 采用所在地最近30年内的极端最低气温，来反映沥青路面由于温度收缩产生的裂缝的气候因子。（划分为4个区）三级指标 采用所在地最近30年内的年降雨量的平均值，作为反映沥青路面受水影响的气候因

22、子。（划分为4个区）2. 气候分区的确定气候分区指标气候分区一级指标高温气候区123气候区名称夏炎热区夏热区夏凉区最热月平均最高气温3020-3020二级指标低温气候区1234气候区名称冬严寒区冬寒区冬冷区冬温区极端最低气温-9三级指标雨量气候区1234气候区名称潮湿区湿润区半干区干旱区年降雨量10001000-500500-200250每个数字越小，表示气候对沥青路面影响越严重表示方法：每个气候分区用3个数字表示： 第一个数字代表高温分区 第二个数字代表低温分区 第三个数字代表雨量分区（每个数字越小，表示气候对沥青路面影响越严重）如：1-3-1气候分区：表示该地区为：夏炎热冬冷潮湿区，对沥青

23、混合料的高温稳定性和水稳定性要求较高。二、沥青混合料组成材料的技术要求1、沥青材料 不同型号的沥青材料，具有不同的技术指标，适用于不同等级，不同类型的路面。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。各个沥青等级的适用范围应该符合以下规定：选择原则 根据当地沥青路面气候分区的温度水平选择沥青。 高温区应选粘度较大的粘稠沥青，其混合料具有较高的力学强度和稳定性， 低温区应选粘度较低的沥青，其混合料在低温时变形能力较好。 日温差大的地区应选用针入度指数大、感温性低的沥青。 重交通、高速公路，山区及丘陵区上坡段、服务区、停

24、车场等行车慢速的路段应选用稠度大的沥青。粘度低的沥青在高温时，混合料会产生较大的高温变形 粘度高的沥青混合料的低温变形能力较差路面易开裂 基本要求 洁净、干燥、表面粗糙、形状接近立方体，且无风化、不含杂质，并具有足够的强度和耐磨耗性。 破碎砾石应采用粒径大于50mm的颗粒轧制，破碎前必须清洗，含泥量不大于1%等 钢渣作为粗集料时，仅限于三级及三级以下公路和次干公路以下的城市道路，并应经过试验论证取得许可后使用。钢渣破碎后应由6个月以上的存放期，除吸水率允许适当放宽外，各项指标必须符合要求。 2.粗集料技术指标高速公路、一级公路、城市快速路、主干道其它等级公路与城市道路表面层其它层次石料压碎值(

25、%)252830洛杉矶磨耗率(%)283040视密度(kg/m3) 260025002450吸水率(%)2.03.03.0坚固性(%)1212软石含量(%)1559.5mm1218粒径0.3mm)（）12砂当量（）6050 （2）细集料的粒径规格 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。经筛洗法后小于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%（其它道路） 沥青面层用天然砂规格沥青面层用天然砂的规格 石屑 石屑是通过4.75mm部分，在石料加工破碎或撞击下的边角部分，强度一般较低，针片状含量较高。 不得使用泥土、细粉、细薄碎片颗粒含量高的石

26、屑。 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（3-5%mm）和S16（0-3mm）两种规格使用，石屑含量不宜超过细集料总量的50%。 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。 沥青面层用机制砂或石屑规格 规格公称粒径通过质量百分率（）9.54.752.361.180.60.30.150.075S15051009-100609040752065740220010S160310080-10050802550830015010

27、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。沥青面层用矿粉质量要求第二节沥青混合料的技术标准第三节矿质混合料的组成设计 主要任务：确定组成混合料的各种集料的用量比例。步骤：（1）确定混合料类型。 AC、SMA、OGFC、ATB、AM、ATPB（2）确定级配范围。（3）矿质混合料配合比计算 a、原始数据测定 b、配合比计算 c、配合比的调整配合比计算数解法与图解法 矿质混合料的设计方法主要采用数解法和图解法。在应用设计方法时应具备以下两项条件： （1）各种集料的级配参数。 （2）按规范

28、要求确定的矿质混合料的目标级配范围。数解法-试算法和正规方程法（线性规划法）原理：假定混合料中某种粒径的颗粒由一种对该粒径占优势的集料组成，而其他各种集料不含这种粒径。 1试算法设计步骤 (1)建立基本计算方程 设集料A、B、C 在筛孔 i 上的分计筛余分别为aA(i)、aB(i)、aC(i) ，欲配制的矿质混合料在筛孔 i 上的分计筛余为aM(i) 。设在混合料中含量分别是X 、Y、Z，则： X+Y+Z=100% aA(i)X+aB(i)Y+aC(i)Z=aM(i) 设有A、B、C共三种集料，欲配制成级配为M的矿质混合料，求A、B、C集料在混合料中的比例，即配合比。 （2）基本假设 假定混合

29、料中某一级粒径的颗粒仅由集料A来提供，而其它两种集料B和C中不含有此粒径，即B、C相应的分计筛余为0。（3）计算 根据上述假设，可得： aA(i) X=aM(i) 则 X=aA(i)/aM(i) 同理，C集料：aC(j)Z=aM(j) 即： Z=aM(j)/aC(j) 则B集料： Y=100-X-Z （4）校核调整 按以上各集料的含量得到的合成级配不一定在所要求的级配范围，应调整验算，直到满足为止。如仍不能达到要求，可掺加单粒级集料或调换其它集料。调整原则:通常情况下，合成级配曲线宜尽量接近设计级配中限，尤其应使0.075 mm、2.36 mm和4.75 mm筛孔的通过量尽量接近设计级配范围中

30、限。对高速公路、一级公路、城市快速路和主干路等交通量大、车辆载重大的道路，宜偏向级配范围的下（粗）限；对一般道路、中小交通量和人行道路等宜偏向级配范围的上（细）限。合成级配曲线应接近连续或有合理的间断级配，不得有过多的犬牙交错。当经过再三调整，仍有两个以上的筛孔超过级配范围时，必须对原材料进行调整或更换原材料重新设计。 例题：【5.1】 /Article.asp?id=498 2图解法 设计步骤（1）准备工作 对所使用的各集料进行筛分，并计算出各自的通过百分率。明确设计级配要求的级配范围，并计算出该要求级配范围的中值。（2）绘制框图a、按比例（通常纵横边各为100mm和150mm）绘制一矩形框

31、，从左下向右上引对角线OO作为合成级配的中值。 b、在纵坐标上标出通过百分率，根据合成级配要求的通过百分率中值，在纵坐标上找出该值的位置，然后从纵坐标引平行于横坐标的直线与对角线相交，再从交点处向下作垂线，垂线与横坐标的相交点即为各筛孔相应位置。（3）确定各集料用量 用直线将各集料通过率对应的点连接起来，根据相邻两条曲线的关系，确定各集料相对比例。1）重叠关系：如集料A的级配曲线下部与集料B的级配曲线上部搭接。 解：在两条级配曲线之间引一条垂线AA ，要求与A 、B的级配曲线截距相等，即a=a，过垂线AA与对角线OO交点M作一水平线与纵坐标交于P点,LOP（以mm计）就是A的含量。2）相接关系

32、：相邻两条曲线首尾相接，如B的末端与C的首端正好相接。 解：从C的首端向B的末端引垂线BB，该过BB与OO交点N，作水平线与纵坐标交于点Q，则LPQ就是B的含量。 3）分离关系：相邻两条曲线分离，如C的级配曲线与D在水平方向彼此分离。 解：作一条垂线CC平分这段水平间距，使b=b 。过CC与OO交点R，作一水平线与纵坐标交于点S，则LQS是C的含量，LST即为D的含量。 实际上第一种关系为最常见。图解法用图 4）合成级配的计算与校核 根据求得的各集料用量比例，计算出合成级配的结果有可能超出级配范围，这时要调整各集料的用量，直到满足设计要求为止。如经数次仍不能达到要求，可掺加单粒级集料或调换其它

33、集料。矿质混合料配合组成计算例题（图解法） 试用图解法设计某高速公路用细沥青混凝土矿质混合料的配合比。【原始资料】(1) 现有碎石、石屑、砂和矿粉四种矿料，筛析试验得到各粒径通过百分率列于表6-11 表6-11 原有矿质集料级配表材料名称通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（）16.013.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075碎 石 100 93 17 0 石 屑 100 100 100 8414 8 40砂 100 100 100 100 92 82 42 21 114矿 粉 100 100 100 100 100 100 100 100 96

34、87(2) 设计级配范围按沥青路面施工及验收规范（GB 5009296）细粒式沥青混凝土混合料要求，其级配范围和中值列于表6-12。表6-12 矿质混合料要求级配范围和中值表级配名称通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（）16.013.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075上面细粒式(AC-13 I)(GB50092-96)级配范围100 95100 7088 4868 3653 2441 1830 1222 816 48级配中值100 98 79 58 4533 24 17 126【计算要求】(1) 根据p与(d/D)n关系，将规范的级配中值（表6

35、-12）绘出各粒径在横坐标上的位置。(2) 将各原有矿质材料筛析结果（如表6-11）在图上绘出级配曲线。按图解法求出各种材料在混合料中的用量。(3) 按图解法求得的各种材料用量计算合成级配，并校核合成级配是否符合技术规程的要求，如不符合应调整级配重新计算。【计算步骤】(1) 绘制级配曲线图（如图6-4），在纵坐标上按算术坐标绘出通过量百分率。(2) 连对角线OO,表示规范要求的级配中值。在纵坐标上标出规范（GB 50092-96）规定的细粒式混合料（AC-13 I）各筛孔的要求通过百分率，作水平线与对角线OO相交，再从各交点作垂线交于横坐标上，确定各筛孔在横坐标上的位置。(3) 将碎石、石屑、

36、砂和矿粉的级配曲线绘于图6-4上。(4) 在碎石和石屑级配曲线相重叠部分作一垂直线AA，使垂线截取二级配曲线的纵坐标值相等（即a=a）。自垂线AA与对角线交点M引一水平线，与纵坐标交于P点，OP的长度X=31，即为碎石的用量。 同理，求出石屑的用量Y=30，砂的用量Z=31，则矿粉用量W=8。图6-4 组成集料级配曲线和要求合成级配曲线图 (5) 根据图解法求得的各集料用量百分率，列表进行校核计算如表6-13。从表6-13可以看出，按碎石：石屑：砂：矿粉31：30：31：8计算结果，合成级配中筛孔0.3mm和0.6mm的通过量偏低，筛孔0.075mm的通过量偏高，且曲线呈锯齿状。(6) 由于图

37、解法的各种材料用量比例是根据部分筛孔确定的，所以不能控制所有筛孔。通常需要调整修正，才能达到满意的结果。通过试算现采用减少粗石屑的用量、增加砂的用量和减少矿粉用量的方法来调整配合比。经调整后的配合比为：碎石用量X=31；石屑用量Y=26；砂的用量Z=37；则矿粉用量W=6。按此配合比计算如表6-11中括号内数值。(7) 将表6-13计算得到合成级配通过百分率，绘于规范要求级配曲线中，如图6-5。从图中可以看出，合成级配曲线在规范要求的级配范围之内，并且接近中值，呈一光滑平顺的曲线。确定矿质混合料配合比为碎石：石屑：砂：矿粉31：26：37：6。材料名称通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（

38、）16.013.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075原材料级配碎 石100100 93 17 0 -石 屑100 100 100 100 8414 8 40-砂 100100 100 100 100 92 82 42 21 114矿 粉100 100 100 100 100 100 100 100 100 96 87各种矿料在混合料中的级配碎 石31(31)31.0(31.0) 28.8(28.8) 5.3(5.3) 0(0)-石 屑30(26) 30.0(26.0) 30.0(26.0) 30.0(30.0) 25.2(21.8) 4.2(3.6)

39、2.4(2.1) 1.2(1.1) 0(0)-砂 31(37)31.0(37.0) 31.0(37.0) 31.0(37.0) 31.0(31.0) 28.5(34.0) 25.4(30.3) 13.0(15.5) 6.5(7.8) 3.4(4.1) 1.2(1.5)矿 粉86) 8.0(6.0) 8.0(6.0) 8.0(6.0) 8.0(6.0) 8.0(6.0) 8.0(6.0) 8.0(6.0) 8.0(6.0) 7.9(5.8) 7.0(5.2)合 成 级 配 100(100) 97.8(97.8) 74.3(74.3) 58.8(64.2) 40.7(43.6) 35.8(38.4

40、) 22.2(22.6) 14.5(13.8) 11.3(9.9) 8.2(6.7)GB 50092-96要求AC-13 I级配范围 100 95100 7088 4868365324411830122281648表6-13 矿质混合料组合计算表图6-5 要求级配曲线和合成级配曲线 矿质混合料配合组成计算例题（图解法） 现有细碎石、石屑、砂和矿粉四种矿料，其筛析试验得到各粒径通过百分率见下表1，其要求的级配范围中值结果见表2。试用图解法将其配成AC-10型的沥青混合料。筛孔尺寸(mm) 13.29.54.752.361.180.60.30.150.075各种矿料筛分通过量（%）细碎石98.01

41、6.70.8石屑10095.536.41.00.50.3砂10098.295.787.559.628.916.72.2矿粉10010010010010099.197.494.381.9筛孔尺寸(mm) 13.29.54.752.361.180.60.30.150.075AC-10通过量（%）10090100457530582044133292361648AC-10中值（%）1009560443222.516116作 业 采用“试算法”和 “图解法”分别确定某矿质混合料的配合比（碎石、石屑和矿粉的筛分析试验结果以通过百分率列于下表第24列；设计级配范围要求值列于下表第5列）。筛孔尺寸(mm)原材

42、料筛分析试验结果，通过百分率（%）设计级配范围通过百分率(%)碎石石屑矿粉26.510010010010019.09710010095-10016.061.510010075-9013.234.510010062-809.519.893.810052-724.754.677.910038-582.36-58.710028-461.18-36.010020-340.6-23.09715-270.3-11.09410-200.15-926-140.075-70.54-8要求：计算出各材料在混合料中的用量比例；并校核合成级配是否符的要求，如不符合应调整。第四节沥青混合料OAC的确定步骤： 1.制备试

43、样 2.物理指标测定 3.力学指标测定 4.结果分析 5.沥青混合料性能检验1.试样制备1）确定各种集料用量2）估计沥青用量3）以不同沥青用量制备马歇尔试件2.物理指标测定1)密度:理论密度、毛体积密度2）空隙率3）沥青体积百分率4）矿料间隙率5）沥青饱和度（1）沥青混合料的密度 沥青混合料的理论最大密度 定义：假设沥青混合料试件被完全密实，即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。 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。式中： t压实沥青混合料试件的理论最大密度，g/cm3； Pi 、Pi各种集料的比例(各种集料总和为100

44、)，% i各种集料的相对毛体积密度； Pa油石比，% Pb沥青含量，% a 、b沥青的相对表观密度，g/cm3； w常温水的密度，g/cm3，约等于1。 （按油石比) （按沥青含量）沥青与矿料的质量比 沥青混合料试件的毛体积密度 定义：单位毛体积（沥青混合料实体体积封闭孔隙开口孔隙）的干质量。 毛体积可选用表干法、蜡封法或体积法测定。 表干法 饱和面干状态下测得，适用于较密实且吸水很少的试件 式中：b试件的毛体积密度，g/cm3； ma干燥试件在空气中的质量，g； md试件的水中质量，g。 mw 饱和面干状态试件在空气中的质量，g； w 常温水的密度，g/cm3，约等于1。 蜡封法 此法忽略蜡

45、吸入部分的体积，适用于吸水率大于2%的沥青混合料试件。 式中：f 试件的毛体积密度，g/cm3； ma 干燥试件在空气中的质量，g； mp 蜡封试件在空气中的质量，g； mc 蜡封试件在水中的质量，g； f 蜡对水的相对密度，g/cm3，约等于1。 w 常温水的密度，g/cm3，约等于1。 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。 (2)沥青混合料试件的空隙率 定义：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）体积占试件总体积的百分率。 式中： VV沥青混合

46、料试件空隙率，%； 沥青混合料的毛体积密度，g/cm3； t压实沥青混合料试件的理论最大密度 测试方法对沥青混合料试件空隙率的影响 水中重法表干法30（夏炎热区）2030 （夏热区）20 （夏凉区）气候分区1-11-21-31-4212-2232432车辙试验动稳定度(次/mm)（60、0.7MPa)15002000250030001000140017002000800改性沥青混合料低温抗裂性技术要求 年极端最低气温 9 （冬温区）气候分区1-12-11-22-23-23-32-31-42-4弯曲试验破坏应变（）不小于（-10、50mm/min)300035002800250035002000

47、250015002000 改性沥青混合料的水稳定性应符合以下两个指标要求，达不到要求时应采取抗剥落措施： 1）采用沥青混合料马歇尔稳定度试验方法测定的48h浸水马歇尔稳定度试验残留稳定度不应小于80。 2）采用沥青混合料冻融劈裂试验方法的劈裂强度比不应小于80。R 沥青路面的存在的问题 易被履带车辆和坚硬物体所破坏；表面易被磨光而影响安全，温度稳定性差，夏天易软、冬天易脆并产生裂缝。此外铺筑沥青路面受气候和施工季节的限制。雨天不宜铺筑各种沥青面层，冰冻地区在气温较低时铺筑沥青面层难以保证质量。沥青路面属于柔性路面，其力学强度和稳定性主要依赖于基层与土基的特性。 在有冻胀现象的地区通常需设置防冻

48、层，以防止路面冻胀产生裂缝。修筑沥青路面后，由于隔绝了土基与大气间气态水的流通，路基路面内部的水分可能积聚在沥青结构层下，使土基和基层变软，导致路面破坏，因此必须增强基层的水稳性。 对交通量大的路段，为使沥青路面具有一定的抗弯拉和抗疲劳能力，宜在沥青面层下设置沥青混合料封层。采用较薄的沥青面层时，特别是在旧路面上加铺面层时，要采取措施加强面层与基层之间的粘结，以防止水平力作用而引起沥青面层的剥落、推挤、拥抱等破坏。 二 沥青混合料的施工技术247决定路面质量的因素 原材料：沥青、集料 设计：结构、混合料 施工：设备、工艺 质量控制：施工全过程248沥青路面施工过程中，施工质量的控制是实现设计意

49、图的最重要的环节。“勿以善小而不为”“细节决定成败”249主要内容 原材料与配合比设计 后场管理 施工与运输 拌和 摊铺 碾压 质量控制材料和配合比设计251沥青质量控制源头控制必要的试验如三大指标要做根据以往检测结果需要重点监控的指标 针入度指数 老化指标（老化延度） 蜡含量 252集料质量控制源头控制控制集料的规格、质量与加工工艺（如除尘）必需要有人常驻现场；集料控制的两个方面 规格（主要指集料级配的波动） 材料质量253集料质量控制指标粗集料 规格、 软弱颗粒含量、 针片状、 压碎值 粉尘含量细集料 级配、 砂当量、 粉尘含量矿粉 级配（0.075mm通过率）、亲水系数 254正确看待配

50、合比设计三阶段设计是完整的整体目标配合比生产配合比试拌、试铺好的配比应具备以下特点：优良的性能和易性好就地取材255几个注意事项关键指标：体积指标 重视生产配合比和试拌、试铺级配的选择和控制试验方面的几个问题 试验项目比对 试验温度确定 最大理论密度试验后场质量管理257场地要求场地硬化细料搭棚或覆盖场地排水良好258场地排水不良259260 输送带导致集料离析（错误）粗集料滚到边上261正确的堆料方式262正确的堆料方式263正确的堆料方式沥青混合料的拌和265拌合楼的类型连续式拌合楼间歇式拌合楼266连续式拌合楼267间歇式拌合楼Pug Mill268冷料添加系统269冷料的添加比例不同冷

51、料仓的流量不同取决输送带马达的转速人工调节仓门可以控制最大/最小流量270冷料仓 料仓输送带 271燃烧器 间歇式拌合楼272逆流式平行流干燥筒273干燥筒内部结构274干燥筒适宜的油气比充分燃烧很重要（雾化）重油柴油275热料筛分276热料筛分277粉料沿热料仓壁漏下2781热料仓挡板279拌合缸内部构造280拌缸过满/过少281拌合次序282除尘装置干式集尘器离心式惯性式多用作一级除尘湿式集尘器常用作二级集尘布袋式集尘器常用作二级集尘283沥青拌和的重要参数合适的混合料配比冷料的转速热料仓比例合适的拌和时间284沥青混合料拌和注意事项 拌和楼的要求 1）定期对计量、测温系统进行校核 2）必

52、须具有逐盘打印装置 3）定期检查易耗件筛网布袋不得手动补仓，等料、溢料的解决：一靠控制原材料二靠配合比设计严禁使用回收粉尘285回收粉286温度控制拌和温度的确定方法：根据粘温曲线确定压实温度，并根据施工当天的气温、风速、运距、路面厚度确定拌和温度以确保前场压实温度规定一个不变的拌和温度是不科学的集料加热温度应高于沥青加热温度1015控制温度的显示要准从运输车上通过插入式温度计检测出料温度287级配控制要点目测混合料的均匀性，如有无花白料、冒青烟和离析现象用好打印机录，在线检查、分析打印数据，判断是否出现异常试验检测：每天上、下午各取一组样进行马歇尔和抽提试验，数据及时反馈总量控制：每天结束后

53、，根据打印数据进行总量校核，检查各档量用量和沥青用量沥青混合料的运输289注意事项装料前应对车厢清扫干净并涂洒隔离剂，但不得有余液积聚装料：分“前、后、中”依次装料卸料：卸料过程中不取走篷布注意保温：运输过程中应有良好篷布覆盖(建议采用厚棉被) 防污染：运输车辆轮胎上不得粘有泥土等物290正确的装料291运料车正确装料方式292正确的装料293不正确的装料导致离析294温度保护295运料车296运料车沥青混合料的摊铺298混合料摊铺注意事项核心：缓慢、均匀、连续不间断摊铺 好的摊铺工艺应该做到：平整度好较高的初始压实度高铺面均匀，基本无离析299怎样提高平整度？连续摊铺不要撞击摊铺尽量减少摊铺

54、宽度，避免全幅摊铺，双机摊铺时保持相同坡度和机械参数熨平板应在同一平面、平整采用比较长的平衡梁自动找平，尽量采用非接触式平衡梁避免人工补料300路面离析离析是路面发生早期破坏的重要原因之一离析分级配离析和温度离析两类，温度离析我们必须引起足够的重视301怎样减少离析？做好运输过程的保温措施（温度离析）良好的级配设计装、卸料过程及原材料堆放过程混合料摊铺控制302混合料设计正确的混合料设计对防治离析的前提条件；S型级配曲线不容易离析，这是配合比设计的要求之一。303反“S” 形曲线容易离析304错误的料场堆放导致集料离析粗集料滚到边上305306运料车正确装料方式307正确的卸料方式308混合料摊铺机摊铺机不正确的操作将不同程度地产生离析，以下是防止摊铺机中发生离析的几条措施：309a）摊铺机连续摊铺摊铺机要快速启动，摊铺中间尽量不要停下来。尽量调节摊铺机的摊铺速度，让拌和楼生产和运料车的运输能力与摊铺速度相匹配。310b）不要把每车卸的料都铺完粗集料容易运料车的两边，卸料时直接滚到摊铺机料斗的两侧，把粗集料留在摊铺机中，与下一车的细料重新拌和，可以减少混合料的离析。311c）尽可能将料一次性卸到摊铺机的料斗。由于摊铺机的料斗比较满时，可以减小运料车卸料时混合料的滚动。312d）尽量减少收斗次数应尽可能减少