DB14T-嵌挤密实型沥青混合料组成设计规程

Q/LB.□XXXXX-XXXX目次TOC\o"1-1"\h前言 II1范围 12规范性引用文件 13术语和定义、符号及代号 14材料 25沥青混合料设计要求 46配合比设计方法 6附录A（规范性）PG性能分级 12附录B（资料性）PG性能分级选择示例 17附录C（资料性）CEI、TDI计算 18附录D（规范性）低温弯曲应变能密度试验及计算 20附录E（规范性）沥青混合料水稳定性试验 22附录F（资料性）贝雷法计算示例 26附录G（资料性）沥青混合料成型和指标计算 32附录H（规范性）钢渣沥青混合料膨胀量试验 36附录I（规范性）胶粉-SBS复合改性沥青残留延度比试验 37附录J（规范性）半圆弯曲试验（SCB） 38参考文献 43前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件代替DB14/T676-2012《嵌挤密实型沥青混合料组成设计规程》，与DB14/T676-2012相比主要技术内容变化如下：——更改了范围（见1）；——增加了“规范性引用文件”（见2）；——更改了沥青（见4.1）；——增加了胶粉-SBS复合改性沥青质量技术要求（见4.1.1）；——增加了道路用钢渣技术要求（见4.2.1、4.2.2）；——增加了ARAC-13、ARAC-16、ARAC-20沥青混合料技术要求（见5.1、5.2）；——修改了沥青混合料空隙率技术要求（见5.2.1表8，2012年版5.2.1表6）；——修改了沥青混合料有效沥青饱和度技术要求（见5.2.1表8，2012年版5.2.1表6）；——增加了钢渣沥青混合料膨胀量技术要求（见5.2.2表9）；——增加了半圆弯曲（SCB）技术要求（见5.2.2表9）；——修改了PG性能分级标准（见附录A，2012年版附录A）；——增加了钢渣沥青混合料膨胀量试验方法（见附录H）；——增加了胶粉-SBS复合改性沥青残留延度比试验方法（见附录I）；——增加了半圆弯曲（SCB）试验方法（见附录J）。本文件由山西省交通运输厅提出并实施监督。山西省市场监督管理局对标准的组织实施情况进行监督检查。本文件由山西省交通运输标准化技术委员会（SXS/TC37）归口。本文件起草单位：山西省交通建设工程质量检测中心（有限公司）。本文件主要起草人：李文良，陈梦、卢鹏、王小龙、马力、路宪法、李晶、宿静、史文秀、张晓、赵翔宇、任晋磊、杨尉明、李成刚、李建树、高斌垒、郑彪、杜光、张子良、王望春本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为：——2012年11月26日首次发布；——本次为第一次修订。嵌挤密实型沥青混合料组成设计规程范围本文件规定了嵌挤密实型沥青混合料的范围、规范性引用文件、术语和定义、符号及代号、材料、沥青混合料设计要求、配合比设计方法。本文件适用于各级公路沥青路面嵌挤密实型沥青混合料的组成设计。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB6566建筑材料放射性核素限量GB5085.3危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别GB/T24175钢渣稳定性试验方法JTGD50公路沥青路面设计规范JTGE20公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG3432公路工程集料试验规程JTGF40公路沥青路面施工技术规范YB/T4328钢渣中游离氧化钙含量测定方法DB14/T160公路改性沥青路面施工技术规范术语和定义、符号及代号下列术语和定义适用于本文件。术语和定义嵌挤密实型沥青混合料按照嵌挤原则设计,含有足够的粗集料并经沥青胶浆和细集料填充空隙形成的稳定结构，密实式沥青混凝土混合料（以AC表示）、密级配大粒径沥青混合料（以LSAM表示）、橡胶沥青混合料（以ARAC表示）等。密级配大粒径沥青混合料密级配大粒径沥青混合料(Large-StoneAsphaltMixes，以LSAM表示)，指矿料的最大粒径在25mm～63mm之间的热拌热铺密级配沥青混合料，与我国传统沥青路面使用的混合料相比，密级配大粒径沥青混合料形成了更多的石—石接触结构，具有更大的嵌挤力。

压实能量指数压实能量指数（以CEI表示），由Nini=8至密实度93%的旋转密实曲线面积，表征混合料在摊铺、碾压阶段的可压实性。

密实能量指数密实能量指数（以TDI表示），由密实度93%至设计密实度%Ndes（96%）时旋转密实曲线下的面积，表征开放交通后混合料在交通荷载下的抗压密变形能力。符号及代号下列符号及代号适用于本文件。ARAC：橡胶沥青混合料（AsphaltRubberAggregateConcrete）简称。LTPP：长期使用性能研究（LongTimePavementPerformance）简称。Ne：设计年限内设计车道累计大型客车和货车交通量。PG：美国沥青路用性能分级(PerformanceGraded)简称。SGC：沥青混合料旋转压实试验机(SuperpaveGyratoryCompactor)简称。CA'FAcFAf'Nini：初始旋转压实次数，次。Ndes：设计旋转压实次数，次。Nmax：最大旋转压实次数，次。Gmm@N初始：N初始次数时旋转压实试验的沥青混合料压实度。DA：有效沥青膜厚度，μm。FB：粉胶比。材料沥青沥青的选择与评价应符合JTGF40和PG性能分级要求。使用胶粉-SBS复合改性沥青时，技术要求符合表1规定。胶粉-SBS复合改性沥青质量技术要求项目胶粉-SBS复合改性沥青试验方法软化点TR&B℃≥70T0606针入度（25℃，100g，5s0.1mm40～70T0604180℃旋转粘度Pa·s1.0～2.5T0625延度（5℃，5cm/minCm＞20T0605180℃离析软化点差a℃＜3.0T0661表1胶粉-SBS复合改性沥青质量技术要求（续）项目胶粉-SBS复合改性沥青试验方法弹性恢复（25℃）%＞80T0662RTFOT（180℃,75min）残留延度比(5℃，5cm/min)b%≥60附录I胶粉-SBS复合改性沥青离析试验，采用180℃±5℃环境试验；沥青旋转薄膜加热试验（RTFOT），胶粉-SBS复合改性沥青试样预热和保持温度为180℃±0.5℃，试验方法见附录I，计算试样残留物延度/原试样延度比。嵌挤密实型沥青混合料用沥青PG高温等级建议不低于PG64。矿料矿料由粗集料、细集料、填料组成。石屑是石料场加工粗集料时通过4.75mm或2.36mm的筛下部分，除应符合JTGF40中相关规定外，尚须符合表2中S15ˊ、S16ˊ要求的要求。机制砂选用优质碱性石料生产，除应符合JTGF40中相关规定外，尚须符合表2中S16ˊ的要求。矿粉须采用洁净的10mm以上石灰岩碎石磨细石粉，除应符合JTGF40中相关规定外，尚须符合表3的要求；其他填料技术要求见JTGF40或DB14/T160。沥青混合料用机制砂和石屑规格要求规格公称粒径mm水洗法通过各筛孔的质量百分率/%9.54.752.361.180.60.30.150.075S15ˊ0～510090～10060～9040～7530～5514～402～200～7S16ˊ0～310080～10050～8035～6025～450～250～10矿粉规格要求粒度范围通过率/%试验方法＜0.6mm＜0.15mm＜0.075mm10090～10085～100JTG3432T0351道路用钢渣稳定性须符合表4的要求；道路用钢渣的放射性要求符合GB6566的相关规定，道路用钢渣的浸出毒性要求符合GB5085.3的相关规定。道路用钢渣稳定性要求项目钢渣试验方法10d浸水膨胀率（%）≤1.5GB/T24175f-CaO含量（%）≤2.0YB/T4328未提到的矿料规格、质量技术要求见JTGF40或DB14/T160的相关规定。沥青混合料设计要求矿料级配嵌挤密实型沥青混合料矿料级配应符合表5嵌挤密实型沥青混合料设计控制关键点和表6合成级配检验技术要求。嵌挤密实型沥青混合料设计控制关键点级配类型下列筛孔的通过率/%（方孔筛，mm）37.531.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075AC-13上控制点10010073468下控制点10090171285ARAC-13a上控制点1001007040下控制点1008513975AC-16上控制点10010073468下控制点10090171285ARAC-16上控制点10010065408下控制点1009013975LSAM-20bAC-20上控制点10010055408下控制点10090161285ARAC-20上控制点10010050356下控制点1009012864LSAM-25细型上控制点10010046347下控制点10090131074LSAM-25c粗型上控制点1001007346347下控制点10090131074胶粉-SBS复合改性沥青混合料采用ARAC控制点；LSAM-25粗型也适用于胶粉-SBS复合改性沥青。合成级配检验技术要求混合料类型技术要求CFFAC-13AC-16LSAM-20AC-20-0.50～0.680.50～0.68表6合成级配检验技术要求（续）混合料类型技术要求CFFARAC-13ARAC-16ARAC-20-0.40～0.580.40～0.58LSAM-25≥1.80.50～0.680.50～0.68aCA'=P19-P技术要求沥青混合料设计要求嵌挤密实型沥青混合料宜采用旋转压实法成型试件，配合比设计指标符合表7技术要求。嵌挤密实型沥青混合料配合比设计技术要求Gmm@N（最大理论密度）%矿料间隙率VMA%有效沥青饱和度VFA%有效沥青膜厚度DAμm粉胶比FB密实能量指数CEIa交通密实指数TDIaNini=8Ndes=100Nmax=160≤8995≤98AC-13、AC-16：14～1660～75≥71.0～1.6选用较小值选用较大值LSAM-20或AC-20：12～14ARAC-13：≥1470～85ARAC-20：≥12LSAM-25：11～1355～70aCEI和TDI计算参见附录C。b仅使用马歇尔设计时，符合表7中空隙率（5%）、矿料间隙率VMA、有效沥青饱和度VFA、有效沥青膜厚度、粉胶比要求。配合比验证技术要求嵌挤密实型沥青混合料应满足表8沥青混合料配合比验证技术要求。沥青混合料配合比验证技术要求试验项目单位技术要求试验方法

马歇尔试验（最佳沥青用量时）空隙率矿料间隙率饱和度稳定度流值/符合JTGF40或DB14/T160相关技术要求JTGE20T0702T0704T0709表8沥青混合料配合比验证技术要求（续）试验项目单位技术要求试验方法车辙试验动稳定度次/mm符合JTGF40或DB14/T160相关技术要求JTGE20T0719低温弯曲试验弯曲应变能密度kPaPG低温等级1016222834附录D试验温度℃0-6-12-18-24≥6水稳定性试验干湿间接抗拉强度比%≥80附录E渗水试验渗水系数ml/min符合JTGF40或DB14/T160相关技术要求JTGE20T0730钢渣沥青混合料膨胀量（80±1℃，72h）%≤1.5附录H半圆弯曲试验（SCB）断裂能J/m2PG低温等级222834附录J试验温度℃-12-18-24≥650配合比设计方法配合比设计步骤嵌挤密实型沥青混合料的配合比设计应通过目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段，确定沥青混合料的材料品种及配合比、矿料级配、最佳沥青用量。本规范目标配合比流程图见图1，应按本规范规定进行最佳沥青用量条件下马歇尔试验及各项配合比设计检验。生产配合比设计可参照本方法进行。目标配合比设计一般规定混合料拌和应采用小型沥青混合料拌和机进行。配合比设计从工程实际使用的材料中取代表性样品。配合比设计流程配合比设计流程见图1。规范规定的矿料级配关键控制点如选定级配不合理重新拟定规范规定的矿料级配关键控制点如选定级配不合理重新拟定评估VV，VMA，VFA、有效沥青膜厚度、粉胶比、CEI、TDI，优选级配等体积指标评估VV，VMA，VFA、有效沥青膜厚度、粉胶比、最大压实次数检验确定最佳沥青用量对选定级配以4组沥青用量成型SGC试件沥青混合料的类型根据级配关键控制点和[CA′]、[FAc′]、[FAf′]选用3组不同级配进行马氏、车辙、低温弯曲、水稳定性试验完成配合比设计检验材料选择、取样其他材料、外掺剂等材料试验粗集料、细集料、矿粉沥青或改性沥青结合料确定试验温度对选择的每一设计级配，初选沥青用量，拌和混合料，分别制作SGC试件测定试件毛体积相对密度确定理论最大相对密度普通沥青用真空法改性沥青用计算法或提交材料品种、矿料级配、标准配合比、最佳沥青用量等 配合比设计流程初选级配沥青混合料设计级配宜根据表9路面结构型式。推荐的沥青面层结构形式结构层厚度/cm三层式双层式上面层4AC-13AC-13SMA-13SMA-13ARAC-13ARAC-135AC-16AC-16SMA-16SMA-16ARAC-16ARAC-16表9推荐的沥青面层结构形式（续）结构层厚度/cm三层式双层式中面层8～10LSAM-25、LSAM-20下面层6～8LSAM-20LSAM-20AC-20AC-20ARAC-20ARAC-20对高速公路和一级公路，宜在工程设计级配范围内按表5计算3组粗细不同的沥青混合料配合比，绘制设计级配曲线，按表6、表7和附录F初选级配。当反复调整不能满意时，宜更换材料设计。如大体相当的工程使用情况有地方经验可循，可据表5初步拟定级配，然后按表6、表7和附录F调整确定级配。选定级配预估沥青用量试拌为拟定级配的沥青混合料预估适宜的沥青用量，制作SGC试件。设计级配确定采用式1确定试拌混合料空隙率为5%时（N设计时95%Gmm）的预估胶结料含量。 Pb预估=Pbi式中：PbPbiVV——N设计依据表7，在Pb预估条件下（即各级配沥青混合料达到5%空隙率条件时）评估N初始次数时压实度Gmm@N初始（见式2），矿料间隙率VMA（见式3），饱和度VFA（见式4），有效沥青膜厚度DA（见JTGF40），粉胶比FB（见式5），密实能量指数CEI和交通密实指数TDI（见附录C）选择级配。 Gmm预估@N初始=式中：Gmm预估@N初始 VMA预估=VMA初始+式中：VMA预估VMA——试拌试验试件矿料间隙率，%；C——如果VV大于4.0%，C=0.2；如果VV小于4.0%，C=0.1。 VFA预估=100%×(VMA预估式中：VFA预估 FB＝P0.075Pbe预估式中：FB——粉胶比，沥青混合料的矿料中0.075mm筛孔通过率与有效沥青用量的比值，无量纲；P0.075——矿料级配中0.075mm的通过率（水洗法），%；Pbe——有效沥青用量，%。当拟定级配反复调整不能满意时，宜重新调整级配或更换材料设计。最佳沥青用量确定试件成型选定设计集料结构后，依据JTGE20中“T0736沥青混合料旋转压实试件制作方法（SGC方法）”，按预估沥青含量、预估沥青含量±0.5%、预估沥青含量+1.0%制作SGC试件，每组试件至少2个，控制压实成型试件高度115mm±5mm。另需准备预估沥青含量-0.5%试样用于确定最大理论相对密度，试件的准备和试验方法与附录G相同；改性沥青混合料采用计算法确定最大理论相对密度。体积特性和力学特性评价依据每个试拌沥青用量的设计旋转次数（N设计），以沥青用量为横坐标，以VV、VMA、VFA、FB、Gmm@N初始为纵坐标，绘制SGC试验结果（见图2）。设计最佳沥青含量建立在VV为5.0%条件下，在此条件下评估沥青混合料体积特性和力学特性，验证其是否满足表7技术要求。若试验结果未能满足体积特性和力学特性要求，须重新拟定沥青混合料级配组成再次试验。SGC试验结果示例配合比验证用于高速公路和一级公路的密级配沥青混合料，需在配合比设计的基础上进行各种使用性能的检验，不符合要求的沥青混合料，必须更换材料或重新进行配合比设计。其他等级公路的沥青混合料可参照此要求执行。配合比设计检验按计算确定的设计最佳沥青用量在规定条件下进行。马歇尔试验检验。按规定方法以最佳沥青用量进行马歇尔试验，应符合表8的要求。高温稳定性检验。按规定方法进行车辙试验，动稳定度必须符合表8的要求。低温抗裂性能检验。优先使用半圆弯曲试验（SCB）进行，按照附录J方法计算断裂能，应在相应结构层路面设计低温温度条件下符合表8的要求；不具备条件时进行沥青混合料低温弯曲试验，按照附录D方法计算低温弯曲应变能密度，应在相应结构层路面设计低温温度条件下符合表8的要求。水稳定性检验。按附录E方法进行水稳定性试验，干湿间接拉伸强度比须符合表8的要求。渗水系数检验。按规定方法利用轮碾机成型的车辙试件进行渗水试验，检验的渗水系数宜符合JTGF40或DB14/T160的相关要求。钢渣沥青混合料膨胀量试验。按附录H方法进行钢渣沥青混合料膨胀量试验，符合表8的要求。生产配合比设计及验证生产配合比设计阶段根据目标配合比试验的冷料仓供料比例试拌，测试拌和机各热料仓的材料级配，确定适宜的筛孔尺寸、安装角度和各热料仓的配合比，尽量达到供料均衡。并对由生产配合比确定的矿质混合料取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量±0.3%进行马歇尔试验、车辙试验,满足JTGF40或DB14/T160技术要求，确定生产配合比的最佳沥青用量，由此确定的最佳沥青用量与目标配合比设计结果的差值不宜超出±0.2%范围。生产配合比验证阶段按拌和机生产配合比结果试拌、试铺试验段，并在现场取样进行马歇尔试验、车辙试验、水稳定性试验及其它施工过程控制指标检验，最终确认生产用的标准配合比，用以作为生产控制和质量检测的依据。确定施工级配允许波动范围依据标准配合比及施工质量管理要求，施工允许波动范围满足JTGF40或DB14/T160技术要求。经设计确定的标准配合比在施工过程中不得随意变更生产中若材料变化或经抽检材料级配、马歇尔技术指标、车辙试验技术指标及其他相关施工过程控制指标不符合要求时，应及时调整配合比，使沥青混合料的质量符合要求并保持相对稳定，必要时重新进行配合比设计。配合比设计报告配合比设计报告应包括工程设计级配范围选择说明、材料品种选择与原材料质量试验结果、矿料级配、最佳沥青用量，以及其他各项配合比设计技术指标要求和检验结果等。

（规范性）

PG性能分级采用PG性能分级评价体系时，沥青的选择应根据工程建设所在区域的路面设计温度、交通量和交通速度进行。应查询工程建设区域不少于20年温度信息。采用连续7天最热气温,按照式（A.1）换算路面设计基础计算高温；采用年最低极端气温，按照式（A.2）换算路面设计基础计算低温。Tpav=54.32+0.78Tair-0.0025Lat2-15.14logTpav=-1.56+0.72Tair-0.004Lat式中：Tpav——表层以下位置路面温度，Tair——空气高温或低温，℃Lat——项目所在地的地理纬度，°；H——路表以下深度，mm；σair——最热7天平均气温或极端最低气温标准差，℃z——保证率系数，当保证率为98%时，z=2.055。美国PG分级按照当地的7d最高平均气温、年极端最低气温、道路等级、交通荷载作用速度调整，规范将沥青分为7个高温等级和7个低温等级，高温从46℃～82℃，低温从-10℃～-46℃，每6℃为一级，超出上述等级的也可按6℃延伸。具有50%可靠度的路面高温设计温度Tmaxat50%和低温设计温度Tminat50%以相应结构层表面下20mm处计算。当路面高温设计温度和低温设计温度的可靠度取98%时，路面高温设计温度和低温设计温度按照式（A.3）和式（A.4）计算。 Tmaxat98%=Tmaxat50%+2×σHighTemp (A.seqfulu_equation_133822747069957303 Tminat98%=Tminat50%-2×σLowTemp (A.seqfulu_equation_1338227470699573034式中：Tmax——20年以上年连续7天路面平均最高温度的平均值，℃Tmin——20年以上年路面最低极端温度的平均值，℃σHighTemp——20年以上连续7d平均最高气温的标准差，℃σLowTemp——20年以上年最低极端气温标准差，℃根据路面高温设计温度和低温设计温度，按照表A.2确定路面气温所要求的沥青PG等级。根据交通量的大小和交通速度，按照表A.1调整要求的沥青PG等级。交通量和交通荷载速率对高温PG等级的调整设计车道累计大型客车和货车交通量Nea（次）沥青PG等级调整交通荷载速率＜20km/h20～70km/h＞70km/h轻交通荷载等级：Ne＜4×1061--中交通荷载等级：4×106≤Ne＜8×10611—重交通荷载等级：8×106≤Ne＜19×106211特重交通荷载等级：19×106≤Ne＜50×106221极重交通荷载等级：Ne≥50×106332a设计车道累计大型客车和货车交通量Ne按JTGD50计算；b交通量和交通荷载速率仅调整深度少于100mm结构层的沥青PG高温等级；c1个调整等级为6℃。沥青性能等级规范见表A.2。沥青性能等级规范AASHTOM320－21性能等级PG58PG64PG70试验方法1622283440101622283440101622283440平均7天最高路面设计温度a/℃＜58＜64＜70最低路面设计温度（＞），a/℃-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-40-10-16-22-28-34-40原样沥青-闪点温度/℃≥230T0611粘度b/Pa•s（试验温度为135℃时）≤3.0T0625动态剪切c/℃（应变约10rad/s时，G*/sinδ≥1.00kPa）586470T0628旋转薄膜烘箱残留物T0610质量改变/%≤1.00T0610动态剪切/℃（应变约10rad/s时，G*/sinδd≥2.20kPa）586470T0628压力老化容器残留物T0630PAV老化温度e/℃100（110）100（110）110（100）-动态剪切/℃（应变约10rad/s时，G*sinδd≤6000kPa，δ≥42°）2522191613312825221916343128252219T0628蠕变劲度f/℃（试验时间为60s时，S＜300MPa且m≥0.3)-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-24-30T0627直接拉伸f/℃（试验拉伸速度为1.0mm/min时，破坏应变≥1.0%）-6-12-18-24-300-6-12-18-24-300-6-12-18-24-30T0629表A.2沥青性能等级规范AASHTOM320－21（续）性能等级PG76PG82试验方法10162228341016222834平均7天最高路面设计温度a/℃＜76＜82最低路面设计温度（＞），a/℃-10-16-22-28-34-10-16-22-28-34原样沥青-闪点温度/℃≥230T0611粘度b/Pa•s（试验温度为135℃时）≤3.0T0625动态剪切c/℃（应变约10rad/s时，G*/sinδ≥1.00kPa）7682T0628旋转薄膜烘箱残留物T0610质量改变/%≤1.00T0610动态剪切/℃（应变约10rad/s时，G*/sinδd≥2.20kPa）7682T0628压力老化容器残留物T0630PAV老化温度e/℃110（100）110（100）-动态剪切/℃（应变约10rad/s时，G*sinδd≤6000kPa，δ≥42°）37343128254037343128T0628蠕变劲度f/℃（试验时间为60s时，S＜300MPa且m≥0.3)0-6-12-18-240-6-12-18-24T0627直接拉伸f/℃（试验拉伸速度为1.0mm/min时，破坏应变≥1.0%）0-6-12-18-240-6-12-18-24T0629表A.2沥青性能等级规范AASHTOM320－21（续）性能等级PG76PG82试验方法10162228341016222834a路面设计温度从气温、交通量条件转换而得；b如证实沥青在拌和温度范围有足够的泵送能力并具备安全性，可不采用该技术要求；c非改性沥青的粘度测量也可用试验温度时的G*/sinδ来代替；d车辙因子G*/sinδ为高温劲度检验指标，疲劳因子G*sinδ为中等温度劲度检验指标；如果G*sinδ≤5000kPa，δ不作要求；如果5000＜G*sinδ≤6000kPa，要求δ≥42°；ePAV老化温度为模拟气候条件温度，从90℃，100℃和110℃中选择，PG58及以上等级为100℃，在沙漠气候条件下，PG76及以上等级为110℃；由于沥青PG等级调整或需要使用延度更好的沥青时，PG76及以上等级老化温度也可指定为100℃；f如果蠕变劲度低于300MPa，不再进行直接拉伸试验；如果蠕变劲度在300～600MPa之间且m≥0.3，以直接拉伸试验得到的破坏应变作为低温性能要求的技术指标。

（资料性）

PG性能分级选择示例某双向4车道沥青路面高速公路，设计参数如下，计算该工程表面层沥青需要的PG性能分级。设计车道累计大型客车和货车交通量Ne为1.41×107次，含较多20km/h～70km/h交通荷载；近20年平均连续7天最高温度为33℃，标准差为2℃；近20年平均极端最低极端气温为-21℃，标准差为3℃。路面设计温度以表面以下20mm处计算。Tpav,Tpav,考虑可靠度调整路面设计温度调整。Tmaxat98%=Tmaxat50%+2×σHighTemp=Tminat98%=Tminat50%-2×σLowTemp=-19.7由上面计算，可知：低可靠度（50%）时：PG58-22（设计高温64℃，设计低温-22℃）高可靠度（98%）时：PG64-28（设计高温70℃，设计低温-28℃）根据表A.1，考虑交通荷载和交通速率调整PG性能分级。慢速交通需增加1个PG高温等级，因此该公路采用高可靠度表面层沥青需要的PG性能等级确定为：PG76-28。

（资料性）

CEI、TDI计算目的与适用范围本方法适用于测定沥青混合料在规定温度范围内旋转压实成型试件的可压实性。本方法适用于依据JTGE20中“T0736沥青混合料旋转压实试件制作方法（SGC方法）”成型的SGC试件，相应计算见附录G。CEI和TDI为回归得到的网络线下面积。CEI：由Nini=8至密实度93%的密实曲线面积，反映混合料在摊铺、碾压阶段的可压实性，宜小；TDI：由密实度93%至设计密实度%Ndes（96%）时密实曲线下的面积，表征通车后抗交通荷载密实能力，宜大。CEI和TDICEI、TDI计算成型沥青混合料SGC试件得到旋转压实曲线后，按式C.1、C.2计算CEI、TDI，保留为整数。 CEI=x8x@93%fxdx TDI=x@93%x@96%fxdx 式中：fxx——旋转压实次数，次。报告以测定值的平均值作为试验结果。试验结果应注明试件尺寸、试验温度和老化时间。CEI、TDI计算示例图C.2为某压实试件压实度与旋转压实曲线，回归为对数曲线，通过积分计算得到CEI与TDI。压实度与旋转压实次数曲线CEI=x8TDI=x@93%

（规范性）

低温弯曲应变能密度试验及计算目的与适用范围本方法适用于测定沥青混合料的低温抗裂性能。本方法所测得的低温弯曲应变能密度可用于评价沥青混合料材料性能，也可作为沥青混合料设计、沥青路面设计和评价分析的参数。本试验依据JTGE20中“T0715沥青混合料弯曲试验”方法进行，适用于试验室制备长250mm±2mm、宽40mm±2.0mm、高40mm±2.0mm的沥青混合料棱柱体小梁，且沥青混合料的最大公称粒径不大于37.5mm。低温弯曲应变能密度计算按照JTGE20中T0715方法完成试验后，将图T0715-1中的荷载—变形曲线按该图所示方法延长与横坐标相交作为曲线的原点，修正得到新的应力—应变曲线。沥青混合料低温弯曲试验的荷载—变形曲线如图D.1。弯曲试验应力应变曲线示意图图D.2为修正得到的沥青混合料梁弯曲试件应力—应变曲线图：沥青混合料梁弯曲应力应变曲线图对修正得到的应力一应变关系曲线按二次抛物线回归，求得应力达到最大值曲线下方的包络面积，即为沥青混合料的弯曲应变能密度的临界值MB，见式（D.1）。 MB=0ifσidε式中：MBfσε——应变，无量纲。报告当一组测定值中某个数据与平均值之差大于标准差的k倍时，该测定值应予舍弃，并以其余测定值的平均值作为试验结果。当试验数目n为3、4、5、6时，k值分别为1.15、1.46、1.67、1.82。试验结果保留均应注明试件尺寸、成型方法、试验温度及加载速率。计算示例依据T0715方法对图D.1荷载—变形曲线修正得到图D.2应力—应变曲线，回归得到曲线公式为：σ=0.000001通过积分计算初始至破坏时曲线下面积：弯曲应变能密度

（规范性）

沥青混合料水稳定性试验目的与适用范围该试验方法包括试件的成型、压实混合料的饱水和冻融循环加速水损坏，测定混合料试件在受到水损害前后劈裂破坏的干湿间接拉伸强度比，以评价沥青混合料的长期水敏感性、液体抗剥落剂的效果、粉状矿料添加剂的效果（如消石灰或水泥）。该方法可以用来测试室内拌和、压实的沥青混合料水稳定性，以及现场拌和、取样压实的沥青混合料水稳定性。该方法使用国际单位。仪器设备用来制备试样的设备：旋转压实机、钻芯机、烘箱。恒温水槽：用于试件保温，保持温度在60℃±1℃范围内。恒温冰箱：能保持温度在-18℃±2℃的冰箱。试验机：能够准确控制竖向变形速率50mm/min的材料试验机，试验机负荷应满足最大测定荷载不超过其量程的80%且不小于其量程的20%的要求。金属加载压条：上下各一根。试件直径为100mm时，压条宽度为12.7mm；直径为150mm时，压条宽度为19.05mm。其他：真空负压装置；装试件的塑料膜；天平；10ml的量筒；面积48400mm2～64500mm2、深度约25mm的盘子。室内试件的制备每1次试验至少要准备8个试件。2个试件用于确定标准压实次数和真空饱水水平，其余6个分为2组，1组在干燥条件下测试，另1组在饱水冻融条件下测试。试件尺寸为：直径100mm，高度63.5mm±2.5mm；或直径150mm，高度95mm±5mm。后者适用于公称最大粒径大于26.5mm的沥青混合料。拌和后，将沥青混合料放入面积不小于48400mm2～64500mm2、深度约25mm的盘子中，在室温下冷却2h±0.5h，而后放置于温度为60℃的烘箱中老化16h±1h。如果烘箱架子没有网眼，盒子底部应保证有空气流通。老化后，混合料在压实温度±3℃的烘箱中放置120min±10min之后，按照T0736方法压实混合料，控制空隙率7%±1%，通过调整旋转次数实现，具体压实次数由试验确定。为确保评价沥青混合料空隙率的稳定性，试件冷应却一段时间后脱模。脱模之后，试件在室温保存24h±3h。现场取样室内压实试件的制备每1次试验至少要准备8个试件。2个试件用于确定标准压实次数和真空饱水水平，其余6个分为2组，1组在干燥条件下测试，另1组在饱水冻融条件下测试。试件尺寸为直径100mm，高度63.5mm±2.5mm，或者直径150mm，高度95mm±5mm，后者适用于集料最大公称粒径大于26.5mm的混合料。将现场取回的混合料放置在烘箱中，在压实温度±3℃环境下，按T0736方法压实混合料，控制空隙率7%±1%，通过调整旋转压实次数实现，具体压实次数由试验确定。脱模之后，试件要在室温保存24h±3h。试件的指标测定和分组按照附录G和规定试验对老化和加热的混合料样品测定理论最大相对密度。测定每一个试件的厚度和直径。按照T0708方法测定毛体积密度，计算空隙率VV。将试件分为2份，平均空隙率大致相等。对经过饱水，冻融循环一次的的试件按照式（E.1）计算空隙体积： Va=VV×E100 (E.式中：Va——空隙体积，cm3VV——空隙率，%；E——试件体积，cm3。试件准备试验前将一组干燥试件在室温下保存备用。第二组试件按E.6.3经饱水冻融后，放入25℃±0.5℃水浴中保温120min±10min，水应超过试件表面25mm以上。之后取出试件按E.7进行试验。冻融试件的养生条件。确定干燥试件质量A（g）。将试验放入真空容器中，加水（室温）至超过试件表面25mm以上，在0.013MPa～0.067MPa真空下浸水10min～15min后恢复常压，保持5min～10min。确定饱和面干试件的质量B（g）。按式（E.2）计算吸收水的体积（J）。 J=B-A/γ水 (E.seqfulu_equation_1338078766586186902式中：J——吸收水的体积，cm3；B——真空饱水后的饱和面干质量，g；A——干燥试件质量，g；γ水——25℃时水的密度，g/cm3，取0.9971g/cm3按式（E.3）确定饱水率S（%）。 S=100JVa (E.seqfulu_equation_133807876658618690式中：S——饱水率，%，应在70～80%范围内。如果饱水率S低于70%，重新按E.6.3.2进行，并采用更高的真空压力或者时间；如果S超过80%，废弃该试件，取其他试件减少真空压力或者饱水时间再次试验。将真空饱水的试件用塑料膜裹好，放入防水塑料袋中，加10ml±0.5ml水后密封，放置于-18℃冰箱里至少16h。将试件从冰箱中取出并除去塑料袋和薄膜，立即放置于60℃±1℃水浴中养生±1h，水面必须高于试件表面25mm以上。在60℃±1℃水浴中养生24h±1h后，再将试件放置于25℃±0.5℃水浴中浸泡120min±10min（水温要在15min内达到25℃±0.5℃），水面须高于试件表面25mm以上。之后取出试件按E.7进行试验。试验在25℃±0.5℃进行干燥和冻融条件试件的间接抗拉强度试验。从25℃±0.5℃水浴中拿出试件，测定试件高度，放置在金属压力环之间，以50mm/min速率均匀加载，须保证沿直径方向施加压力。记录试验最大压力，直至有竖向裂缝出现。取出试件，沿裂缝分开，观察水损坏程度。计算按式（E.4）计算试件抗拉强度St（kPa）。 St=2000PπtD (E.seqfulu_equation_1338078766586186904式中：St——抗拉强度，kPa；P——最大压力，N；t——试件高度，mm；D——试件直径，mm。按式（E.5）计算干湿间接拉伸强度比TSR（%）。 抗拉强度比（TSR）=S2S1 式中：TSR——干燥试件平均抗拉强度，kPa；S1——干燥试件平均抗拉强度，kPa；S2——冻融条件下试件平均抗拉强度，kPa。报告试验结果提供每组试件个数、每组试件平均空隙率、每组试件平均抗拉强度S1和S2、干湿间接拉伸强度比TSR，并附加试件破损程度、裂缝或者集料破碎情况描述。

（资料性）

贝雷法计算示例目的与适用范围贝雷法用于计算矿质混合料组成结构各材料密度试验及计算依据JTGE42。步骤测定各粗集料的松装密度、干捣密度及各细集料的干捣密度，确定粗集料的选取密度ρCAi（g/cm3) ρCAi=ρCAi式中：ρCAi——各档粗集料选取密度，g/ρCAi,松装——各档粗集料堆积密度，k——根据实验选用，由k确定的选取密度ρC按式（F.2）计算合成粗集料在选取密度下的空隙体积VCA。 VCA=1i1-ρCAi式中：VCA——合成粗集料在选取密度下的空隙体积，cm3；ρi，粗——各档粗集料毛体积密度，g/cmPi按式（F.3），用细集料的干捣密度确定填充粗集料空隙所需的细集料含量。 FA=VCA×ρFA，干捣 (F.seqfulu_equation_1338078824809644753)式中：FA——细集料用量，g；ρFA，干捣——细集料干捣实密度，g/cm利用粗、细集料各组分的密度，确定矿质混合料的总质量，若各档集料密度相差不大，可用质量比代替体积比。按式（F.4）、（F.5）、（F.6）、（F.7），根据粗集料中所含的部分细集料以及细集料中所含的部分粗集料CAi≤4.75mm，分别修正得到粗集料百分比PCA CAi≤4.75mm=PCAi,%×P式中：CAPCPC FA≥4.75mm=PFA，%×1式中：FA≥4.75mm——细集料中≥4.75mm集料含量，%；PFAPFA,4.75mm PCAi修正1，%=PCAi,%+C式中：PC PFA修正1，%=PFA式中：PFA修正若使用矿质填料，按式（F.8）、（F.9）、（F.10）计算和调整得到填料部分的百分含量PMF,%和细集料部分的百分含量P CAi≤0.075mm=CAi修正1×PCAi,0.075mm式中：CAPC FA≤0.075mm=FA修正1×PFA,0.075mm 式中：FAPFA,0.075mm PMF,%=P0.075,设计-CA≤0.075mm式中：PMF,%P0.075,——填料0.075mm筛孔通过率，%。 PFA修正2，%=PFA修正1，%式中：PFA确定经修正后各集料最终的质量百分含量。合成级配的分析。矿料组成确定以后,通过新的CA'比、FAc借鉴Superpave级配选择思想，对确定的级配曲线命名为1#，以级配结构—性能设计原则上下调整得到较粗和较细2种级配，分别命名为2#和3#。LSAM-25矿质集料结构—性能设计分析示例使用材料CA1#：CA2#：CA3#：FA：0-3m机制砂MF：石灰岩磨细矿粉各种材料满足相关规范集料技术要求和填料材料要求。初拟设计集料结构初拟LSAM-25级配，设计密度取为松装密度的115%，P0.075，设计为5.1%（初拟合成级配0.075mm筛孔通过率），三种粗料CA1#、CA2#、CA3#按体积比28.2︰60.6︰11集料级配组成级配类型下列筛孔的通过率（%）（方孔筛）37.531.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.07510-25mm10098.476.56.13.41.00.30.30.30.30.30.30.30.310-20mm10010010096.074.845.611.00.40.40.40.40.40.40.45-10mm10010010010010010099.73.41.11.11.11.11.11.10-3mm10010010010010010010097.485.156.535.118.610.94.0矿粉10010010010010010010010010010010010010094.2各档料密度值技术指标粗料C粗料C粗料C细料FA填料MF毛体积密度(g/cm3)2.7152.6692.669视密度(g/cm3)2.7652.7452.7462.7522.777松装密度(g/cm3)1.4501.4551.440干捣密度(g/cm3)1.5271.5431.5381.891初步计算粗细料组成比例设计密度取为松装密度的115%，CA1#、CA2#、CA3#按照28.2︰60.6︰11.3CA1#：1.450×115%×28.2%=0.4CA2#：1.455×115%×60.6%=CA3#：1.440×115%×11.3%=0.1由式（F.2）计算粗集料间隙率：VCA=1-假定上述空隙完全由细料按干捣密度填充，所需细料量为：FA=0.378×1.891=0.714g则单位体积粗、细料总量为：CA#1+CA#2+CA#3+FA=0.470+1.013+0.187+0.714=2.383g粗细料初步组成为：PCA1#,%=CA1#PCA2#,%=1.013/2.383=4PCA3#,%=0.187/2.PFA，%=0.714/2.383考虑粗料中含细料和细料中含粗料对组成比例进行调整设定粗细料划分界限[PCS]筛孔应为4.75mm，则粗料中所含细料为：CA1#≤4.75mm=19.7%×0.3%=0.05%(PCA2#≤4.75mm=42.5%×0.4%=0.17%(PCA3#≤4.75mm=7.8%×3.4%=0.09%(P粗集料中中含4.75mm以下总量：CA1#≤4.75mm+CA2#≤4.75mm+CA3#细料中所含粗料为：FA≥4.75mm=30.0%×（1-97.5%）=0.76%(P4.75=97.5%)对粗料调整为：PPP对细料调整为：FA：PFA修正1，%=30.0%+0.76考虑0.075mm通过率对集料比例进行调整合成集料中含0.075mm以下料为：CA1#≤0.075mm：19.5%×0.3%=0.0%(PCA2#≤0.075mm：42.2%×0.4%=0.2%(PCA3#≤0.075mm：7.8%×1.1%=0.1%(PFA≤0.075mm：30.4%×4.8%=1.5%(P0.075=4.8%)所需填料为：P因填料MF中不含2.36mm以上部分，所以粗料不需调整，细料调整为：PFA修正2,%=30.4%-3.7最后计算的各档料比例为：PCA1#,%︰PCA2#,%︰PCA3#,%︰PFA,%︰据此将LSAM-25最终级配拟定为：10-25mm︰10-20mm︰5-10mm︰0-3mm：矿粉=19︰42︰8︰27︰4。

（资料性）

沥青混合料成型和指标计算沥青混合料成型试验用于体积设计，热拌沥青混合料在规定压实温度下短期老化2小时；用于路用性能试验，普通沥青混合料应在135℃温度下短期老化4小时，改性沥青混合料应在相应碾压温度下短期老化4小时。短期老化期间，松散混合试样要求以厚度21kg/m2～22kg/m2铺开，每小时翻拌1次，以保证老化一致。压实试模和基板在使用前要放置于相应试验温度下烘箱内30min～40min。分别制作3组级配的SGC试件，每种级配至少压实2个试样，控制压实试样高度在115mm±5mm范围内，按照JTGE20中“T0736沥青混合料旋转压实试件制作方法（SGC方法）”成型混合料试件。试拌沥青含量也可以相似材料的经验为基础预估。依据JTGE20中“T0711沥青混合料理论最大相对密度试验（真空法）”测定普通沥青混合料理论最大相对密度；改性沥青混合料采用计算法确定理论最大相对密度。初始压实、设计压实和最大压实度次数为：N初始=8次，N设计=100次，N最大=160次，在压实过程中采集高度数据，绘制旋转压实曲线。旋转压实曲线普通沥青结合料的拌合温度选择旋转黏度为0.170Pa·s±0.02Pa·s时的试验温度，压实温度选择旋转黏度为0.280Pa·s±0.03Pa·s时的试验温度，老化温度选择135℃；改性沥青通常在高粘度情况下拌合和压实，拌和、老化和压实温度要求可比基质沥青混合料提高10℃～20℃，以达到压实度要求且改性沥青老化性能符合要求为宜。压实混合料评估计算公式。当合成集料是由分开的粗集料，细集料及矿质填料组成时，合成集料毛体积相对密度按式（G.1）计算。 γsb=P1+P2+式中：γsbP1γ1，γ2γ矿质细集料、填料的毛体积相对密度难于确定，采用表观相对密度替代。当合成集料有效相对密度γse基于混合料最大理论相对密度γ γse=Pmm-PbPmmγ式中：γseγtPmmPbγb选定集料时，各沥青含量下理论最大相对密度γt由计算或测试得到的合成集料有效相对密度γse按式（G γt=PmmPsγse式中：γtPmmPsγbγseγb合成集料吸收沥青Pba通过式（G. Pba=100×γse-γsb式中：Pbaγseγsbγb沥青混合料的有效沥青含量Pbe（保留并裹敷在集料颗粒上的沥青含量）按式（G. Pbe=Pb-Pba100式中：PbePbPbaPs矿料间隙VMA按式（G.6）计算。 VMA=100-γf×Psγsb式中：VMA——矿质集料中的间隙（毛体积百分比），%；γsbγfPs压实沥青混合料VV按式（G.7）确定。 V=100×γt-γfγt式中：VV——压实混合料的空隙率，总体积的百分数，%；γtγf沥青混合料有效沥青饱和度VFA按式（G.8）确定。 VFA=100×VMA-VVVMA (G.seqfulu_equation_133808036902004896式中：VFA——压实混合料的有效沥青饱和度，VMA的百分数，%；VMA——压实混合料的矿料间隙率，毛体积百分数，%；VV——压实混合料的空隙率，总体积的百分数，%。按式（G.9）计算集料的比表面积SA，按式(G.10)估算沥青混合料的沥青膜有效厚度DA。各种集料粒径的表面积系数FAi按表G.1采用。 SA=Pi×FAi (G.seqfulu_equation_1338080369020048969) DA=Pbeγb×SA×10 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E.1所列；DA——有效沥青膜厚度，μm；Pbeγb集料的表面积系数计算示例筛孔尺寸(mm)191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075集料比表面积总和SA(m2/kg)表面积系数FAi0.0041———0.00410.00820.01640.02870.06140.12290.3277通过百分率Pi(%)1009285766042322316126比表面FAi×Pi(m2/kg)0.41———0.250.340.520.660.981.471.976.60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.6.9所示。该例的SA=6.60m2/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/(1.03×6.60)×10=6.83μm。

（规范性）

钢渣沥青混合料膨胀量试验实验步骤按使用钢渣的沥青混合料生产配合比制作SGC试件或标准马歇尔试件，数量不少于3个；依据JTGE20中“T0736沥青混合料旋转压实试件制作方法（SGC方法）”制备SGC试件，高度符合115mm±5mm；依据JTGE20中“T0702沥青混合料试件制作方法（击实法）”制备标准马歇尔试件，高度符合63.5mm±1.3mm；也可在沥青拌合站或者现场取热沥青混合料制备上述试件。用游标卡尺在直径方向精确测定3个断面，在高度方向精确测定4处，精确到0.1mm，计算试件体积V1。将恒温水浴设置为80℃土l℃，待温度达到后将制作好的SGC试件或标准马歇尔试件或沥青现场芯样放入其中浸泡养生72h，水面超过试件顶面不低于2cm。将完成养生的SGC试件或标准马歇尔试件或沥青现场芯样取出冷却至室温，立即观察有无裂缝或鼓包，并按H.1.2方法测定试件体积V2。钢渣沥青混合料膨胀量计算钢渣膨胀量按式（H.l）计算。 C2=100×V2-V1式中：C2V1——浸泡养生前试件体积，保留到0.1mm3V2——浸泡养生后试件体积，保留到0.1mm3报告钢渣沥青混合料膨胀量取3个试件的平均值作为试验结果。报告应说明钢渣沥青混合料试件有无裂缝及鼓包等情况。

（规范性）

胶粉-SBS复合改性沥青残留延度比试验试验步骤依据JTGE20中“T0605沥青延度试验”对胶粉-SBS复合改性沥青样品进行延度试验并记录试验结果为Y1。依据JTGE20中“T0610沥青旋转薄膜加热试验”对上述胶粉-SBS复合改性沥青样品进行老化试验，烘箱温度设置为180℃土0.5℃。依据JTGE20中“T0605沥青延度试验”对沥青旋转薄膜加热试验后胶粉-SBS复合改性沥青样品残留物进行延度试验，并记录试验结果为Y2。计算胶粉-SBS复合改性沥青残留延度比按式I.1计算。 I=Y2Y1 (I.seqfulu_equation_133808045785429332式中：I——残留延度比，保留到0.1%；Y1Y2

（规范性）

半圆弯曲试验（SCB）目的与适用范围本方法适用于测定沥青混合料的低温抗裂性能。本方法通过半圆弯曲几何试件（SCB）测定沥青混合料的断裂能（Gf），所测得的断裂能可用于评价沥青混合料材料低温抗裂性能，也可作为沥青混合料设计、沥青路面设计和评价分析的参数。本试验适用于公称最大粒径小于或等于19mm的沥青混合料。试样直径为150±9mm，厚度为24.7mm±2mm。仪器设备用来制备试样的设备：旋转压实机、大马歇尔击实仪、钻芯机、烘箱。低温恒温箱：能产生-40℃～0℃的温度范围，并将所需的测试温度保持在±0.5℃以内；至少容纳3个试件保温2±0.5小时以上。试验机：能够准确控制竖向变形速率0.0001mm/s～50mm/s的材料试验机，由闭环轴向加载装置、载荷测量装置、弯曲测试夹具、试样变形测量装置、恒温室以及控制和数据采集系统组成（见图J.1）。加载装置应能够以不低于10N的分辨率提供最小10kN的荷载，负载装置应能够在整个测试过程中将裂纹口张开位移保持在目标值的1%以内。图J.1半圆弯曲实验图试样变形测量装置：由一个CMOD量规和两个LLD量规组成，量程不低于为1mm，分辨率不低于0.0005mm。CMOD量规通过刀刃连接到粘在SCB试样底部的两个量规点上（见图J.2和图J.3）。两个LLD量规连接到粘在试样前后两侧的