沥青混合料配合比设计方法

1、沥青混合料配合比 设计方法,1.设计目的：合理设计沥青路面结构层以满足使用要求。 2.设计目标：实现目标配合比（确定矿料级配曲线，确定沥青用量）和生产配合比。 3.目标配合比：试验室内完成（试验，检验，调整，完善），包括混合料类型及级配范围确定原材料选择确定矿料级配选用马歇尔试验路用性能检验最佳沥青用量确定。 4.生产配合比调整（二次级配）：在目标配合比基础上，通过调整各冷料仓的流量使之符合设计合成级配要求。 5.生产配合比验证：生产配合比设计阶段需要正式拌料，并铺筑试验路，进行进一步调整，最总确定配合比，作为生产控制和质量检验的依据，称为生产标准配合比。,试验室目标配合比设计,混合料类型及级

2、配范围确定,沥青混合料矿料级配（方孔筛）,原材料选择与确定 根据选择好的沥青混合料类型以及路面等级等要求，对沥青混合料原材料性质进行分析 沥青 矿料（粗，细，矿粉或填料）,沥青 依据JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范测定指标：,沥青延度试验,沥青针入度试验 是表示沥青软硬程度和稠度、抵抗剪切破坏的能力，反映在一定条件下沥青的相对黏度的指标。在25和5秒时间内，在100克的荷重下，标准会垂直穿入沥青试样的深度为针入度，以1/10毫米为单位。（cm）,即为延度.,沥青软化点试验 沥青软化点测定仪用于测定道路石油沥青、煤沥青、液体石油沥青和乳化沥青蒸发后残留物等材料的软化点。 将试样放

3、在规定尺寸的金属环内，上置规定尺寸和重量的钢球，放于水(或甘油)中，以50.5/min的速度加热，至钢球下沉达到25.4mm时，记下该时温度即为该试样软化点。,沥青闪点试验 闪点值和燃点值用于表示在相对非挥发或可燃性物质中是否存在高挥发性或可燃性物质，是石油产品运输、贮存、操作 、安全管理的重要参数之一；,闪点是在规定的测试条件下，试验火焰引起试样蒸汽着火，并使火焰蔓延至液体表面的最低温度。燃点是在闪点的基础上继续升温加热，直至试样着火并能连续燃烧不少于5秒，此温度为试样的燃点。,矿料 沥青混合料中的矿料包括粗集料、细集料及矿粉和生石灰。 1.粗集料：依据JTG F402004公路沥青路面施工

4、技术规范对取样材料规格进行粗集料的技术要求测定,2.细集料 沥青混合料中，细集料是指粒径小于2.36mm的天然砂、人工砂（包括机制砂）及石屑；在水泥混凝土中，细集料是指粒径小于4.75mm的天然砂、人工砂）,3.矿粉 沥青混合料中一种添加材料，又称填料，粒径小于0.075mm的矿物质粉末，主要是采集石灰岩经矿粉生产设备研磨而成。其在混合料中起填充作用，促进混合料间机体结合，减少空袭，增加密实度。矿粉的各项检测指标依据JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范。,沥青混合料矿料级配原始记录表,矿料级配选用,摇筛机,矿料筛分及配合比计算结果,级配曲线,泰勒曲线标准画法,1.准备好矿料筛分数据

5、绘制图标（以下沥青矿料数据）,不等距横坐标：Xd0.45 常数纵坐标：Y通过率,2.隐藏图标X轴数据和调整图标Y轴的刻度范围 3.增加辅助X轴 4.关联数据标志 5.美化图表,马歇尔试验（沥青混合料马歇尔稳定度及浸水马歇尔试验） 试验目的：绘制混合料油石比与稳定度流值密度空隙率饱和度的关系曲线，确定沥青混合料的最佳油石比。 当今国际上最广泛应用的设计方法是马歇尔设计方法和Superpave设计方法 。我国现行公路沥青路面施工技术规范（JTG F402004）中规定的设计方法是马歇尔设计方法。,1.马歇尔试验流程,1.马歇尔试件成型方法（JTJ05T070-000）,2.试件毛体积相对密度 水中

6、重法（T0705）表干法（T0706）蜡封法（T0707）体积法（T0708）,（1）试件吸水率： Sa（mfma）（mfmw） （2）试件毛体积相对密度毛体积密度,CoreLok 真空密封法,3.理论最大密度,“振动”功能与“抽气”功能同时进行的时候，应先按“抽气” 键待负压容器内真空度达到97.3Kpa以后，再按“振动”建网进行振荡工作 按“抽气”后真空泵的一次连续动作时限为60分钟，按“振动”后震动台的一次连续动作时限60分钟，中途停机可按“停止”键。,3.计算VV，VMA，VFA等体积指标,4.标准马歇尔试验与浸水马歇尔试验,(1)标准马歇尔试验方法 1、将试件置于已达规定温度的恒温水

7、槽中保温0.5h。 2、将马歇尔试验仪的上下压头放入水槽或烘箱中达到同样温度。 3、当采用自动马歇尔试验仪时，连接好接线。 4、启动加载设备，使试件承受荷载，加载速度为505mm/min。 5、记录或打印试件的稳定度和流值。,(2)浸水马歇尔试验方法：与标准马歇尔试验方法的不同之处在于，试件在已达规定温度恒温水槽中的保温时间为48h，其余均与标准马歇尔试验方法相同。,TMSFL 式中：T试件马歇尔模数(kNmm) MS试件的稳定度； FL试件的流值,MS0=（MS1/MS）x100 式中：MS0 试件浸水残留稳定度() MS1 试件浸水48h后的稳定度,5.绘制沥青用量与物理力学指标的关系图

8、沥青用量为横坐标，分别以是密度，稳定度，流值，饱和度，空隙率等指标为纵坐标，分别绘制成关系曲线。 （1）确定沥青用量初始值（OAC1） OAC1（a1a2+a3）3 （2）确定沥青最佳用量初始值（OAC2） OAC2（OAC minOAC max）2 （3）由OAC1和OAC2综合确定最佳沥青用量OAC 按OAC1在关系图中对应的各项指标，检查其是否符合规范规定的马歇尔设计配合比技术标准，若符合，则由OAC1和OAC2综合确定OAC，若不符合，则重新调整级配，重新进行配合比设计马歇尔试验，直至各系那个指标均符合要求。,6.技术经济分析确定1组设计级配及最佳沥青用量,（1）基于试验结果，同时根据

9、实践经验，气候条件和交通特性调整最佳沥青用量。 （2）一般去OAC1和OAC2的中值作为最佳沥青用量OAC；对热区道路以及车辆渠化交通的高速公路，一级公路，城市快速路，主干道，预计有可能造成较大车辙的情况时，可以在中限值OAC2与下限值OAC min范围内决定，但不宜小于中限值OAC2的0.5%。 （3）对于寒冷区道路和其他等级的公路和城市道路，最佳沥青用量可以在中限值OAC2与上限值OAC max范围内确定，但不宜大雨中限值OAC的0.3%。,（1）高温稳定性检验车辙试验（T 0719） 测定沥青混合料的高温抗车辙能力，供混合料配合比设计时进行高温稳定性检验使用。 CZ4型车辙试样成型仪，碾

10、压成型试样制作。,7.进行配合比检验,300*300*50 cm3,1.准备工作： 在60下，试验轮的接地压强为0.7Mpa0.05Mpa。 试件成型后，连同试模一起在常温条件下放置的时间不得少于12h。对于聚合物改性沥青混合料试件，放置时间以24h为宜，使聚合物改性沥青充分固化后再进行车辙试验，但在室温中放置时间不得长于一周。 2.试验过程： 将试件连同试模一起，置于已达到试验温度601的恒温中，保温不少于5h，也不得多于24h。在试件的试验轮不行走的部位上，粘贴一个热电隅温度计，以检测试件温度。 将试件连同试模移置于轮辙试验机的试验台上，试验轮在试件的中央部位，其行走方向须与试件碾压或行车

11、方向一至致。开动车辙变形自动记录仪，然后启动试验机，使试验轮往返行走，霎时间约1h，或最大变形达到25mm时为止。试验时，记录仪自动记录变形曲线及试件温度。,（2）低温抗裂性检验沥青混合料弯曲试验（T 0739） 测定热拌沥青混合料在规定温度和加载速率时弯曲破坏的力学性质。一般采用试验温度为150C (+-)0.50C。 试件尺寸：长250mm(+-)2.0mm，宽30mm(+-)2.0mm，高35mm(+-)2.0mm，棱柱体小梁,（3）水稳定性检验浸水马歇尔试验冻融劈裂试验（T 0739） 浸水马歇尔试验方法 与标准马歇尔试验方法的不同之处在于，试件在已达规定温度恒温水槽中的保温时间为48h，其余均与标准马歇尔试验,冻融劈裂试验 在规定条件下对沥青混合料进行冻融循环，测定混合料试件在受到水损害前后劈裂破坏的强度比，以评价沥青混合料的水稳定性，一般试验温度为250C ，加载速率为50mmmin。,（4）抗渗性检验