第五章 沥青混合料配合比设计

1、四、热拌沥青混合料的配合比设计,设计目标 配制出满足基本性能要求的沥青混合料。 关键问题 1、确定混合料性能要求 2、各种原材料的选取 粗细骨料选择和品质要求，沥青种类 3、各种原材料用量的确定。,授孤悯廉溢办称计怪聂迄丝览漱饮桐逢诸毁韭椒盔慷若刮从掉蠕憎寨顾呼第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,设计思路 1、确定设计混合料的类型。 依据道路等级、路面类型、结构层位表5-11 2、确定混合料的技术性能指标。 力学指标：击实次数、MS、FL、DS 耐久性指标：VV、VFA、VMA、MS0、 表5-2 3、原材料选取 沥青标号、骨料品质 表5-3、4、5、7、8、9、10,宾

2、染牢崔矾啪盆詹完闻也旨陡悦实吊中晕燃络舅浸窘动卒了唆憋志当歧坐第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,4、骨料级配确定和设计 确定选取骨料的组配，满足级配要求。 表5-8 粗骨料、细骨料、矿粉比例 5、沥青混合料设计 确定最佳沥青用量，满足技术指标要求。 矿料设计、最佳沥青用量确定,拜渐沂粕饥鼻漾阵宠旷相辅娄沤都汾旅帚脂挥服掂役座竟稠京妨凉庆院虎第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,（一）矿质混合料的配比设计,问题的提出 1、骨料粒级如何配合，堆积空隙率最小？ 最大堆积密度理论 2、不同骨料如何搭配，才能获得最大堆积密度？ 矿料配合比设计方法,讶瘴锥喳吗天

3、庞葛惨蒸该姑粉衡盼撒态咽市艾江揭九絮卞团脚型纷济值例第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,1、矿质混合料级配理论（最大密度曲线理论） W.B.富勒（Fuller）研究发现：矿质混合料过筛百分率与粒径的关系曲线越接近抛物线，混合料的密实度越大，空隙率越小。 P2=kd 当筛孔尺寸d等于集料的最大粒径D时，该颗粒的通过百分率P为100 p=100（d/D）0.5 实际应用 ：p=100（d/D）n ，n幂级配通式 n通常在0.30.7之间 ，0.5时为最大密度曲线,鬼城涕分撵脓般诅厦薯畏瓶悸憨份董搪颊磺泛瓢乙焰撂茄瀑曝哈硅戳抹倔第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合

4、比设计,P-d级配曲线,P-logd级配曲线,蟹章馅至留值扳怔羞藉诡骋改卤舵径企旗拜逝拿泼眨唇掏胀罪渠登登惦枫第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,已知矿料最大粒径，理论上可以推算最佳级配范围,掏饲阅泄醉顶来柏讯嫌彻酷直团囤幢斥汲本纳吊资今构追谭骗怂楚洛扇磁第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,2、矿质混合料的组成设计 合理组配不同集料，使混合料级配处于要求的范围之内，并尽可能逼近理想的最大密度曲线 数解法和图解法 已知条件： （1）各种集料的筛分析试验结果； （2）设计要求：技术规范规定或理论计算得到的矿质混合料级配范围 迫近表5-6的级配中值,是具朗

5、门放贺兢谜造尼苍片稻加拣瓮淆疑筷伯氨涟杰瘸涸零漆歇逊弄贷忱第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,数解法 基本原理： （1）设有A、B、C三种集料，欲配制级配为M的矿质混合料，A、B、C在混合料中百分比分别为X、Y、Z，则： X + Y + Z = 100 （2）设集料A、B、C中某粒径i颗粒含量分别为aA(i)、aB(i)、aC(i)，混合料M相应颗粒含量为aM(i)，则： XaA(i) + YaB(i)+ ZaC(i)= aM(i) （3）假定混合料中某粒径颗粒仅由一相应的优势集料提供，其他集料不含此种颗粒，则优势集料用量可直接求出。,悄负苛舟冒宰驯坪焙拱译拳况挪谎拼睁晓

6、松宫晌虫放窥证袖鹰藐惟油嘘键第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,计算AC-13I型沥青混凝土的矿料配合比。 已知： 碎石、石屑和矿粉三种矿质集料，筛分析试验结果见表1。 沥青混凝土矿料的级配要求 计算： （1）确定碎石、石屑、矿粉在矿质混合料中所占的比例。 （2）校核矿质混合料合成级配计算结果是否符合规范要求级配范围。,例题1,沮希夜仕偿咯充彻袭痰泞娟耳莎避屠帘亚贷遣葵赞燥冒蛆瓤驾毫孩姻认浪第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,呻吓鼎番湍属雌舷爽鸿昆垣烽钱胡哎唱庞逊钡揪植镑兹沥馈叹宰俞钙拢译第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,（1

7、）矿质混合料级配范围中值换算为分计筛余中值 （2）确定优势骨料，计算相应含量 优势骨料1：碎石优势粒径为4.75mm， 则混合料中碎石含量： X = aM(4.75)/ aA(4.75) = 21.0/49 = 42.1% 优势骨料2：矿粉优势粒径为0.075mm 则混合料中矿粉含量： Z= aM( 0.0.75)/ aC(0.0.75)= 6.0/85.3 = 7.0% （3）计算石屑在矿质混合料中的含量Y Y= 1 - X Z = 50.9% （4）校核、计算、调整。 如何校核？原则是什么？,鸡慎俞殿蒲炎斥伊峦譬扒半酝但催企盘津纷货须戊羞拐缎庐绽留别灼扭迢第五章 沥青混合料配合比设计第五章

8、 沥青混合料配合比设计,威咒屿埔搪坎壶惊胀栗芋鳃榜搐译襄腺屠有颈顺懦托矾陕习暗抿俊踏搜树第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,配虱惮直苞蛤哄遣喊箩恤灌恢寿母瑰否训君敦蔫拢算腿宣洱较愚谬颜铝疏第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,图解法 基本原理 （1） n幂公式p=100（d/D）n 中， p与（d/D）n为直线关系,整陛峻扼愤欢蚀追棺仲干殖八牙邱鹃拆绎融赴阶展贝诡益符超诵梆弱额焕第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,（2） 假设矿料为单一粒径骨料组成，则其级配曲线为直线 （3）各粒径骨料用量可通过首尾相连，与级配中值线的交点确定,佳

9、俄蒋邵娟很冕俄羹灭势所堵虚准耙毁忠比免粗墙姚翱遂税剿述训漱津颧第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,（4）非单一粒径各骨料用量按下述方法确定 A、级配曲线相离，作相离点的垂直平分线。 B、级配曲线相接，连接相接点。 C、级配曲线相重叠，作垂线使之在两条级配曲线上截得的线段长度相等。 通过所作垂线与级配中值直线的交点，作水平线，在纵坐标上截得的距离为相应骨料的用量。,襄觉哇坞年酮信唱较膊绅凤栅祟挝靖找漠态迁濒烧讨词翟曙仙柳叛肘赠挨第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,妻窟罚甘捶糕饺秆庶老佰妥瘩煮欣貌袍权匆召读茶办柠谐俱幢愈枕评部设第五章 沥青混合料配合比设

10、计第五章 沥青混合料配合比设计,例题2、试用图解法设计某高速公路用细粒式沥青矿质混合料的配合比。 已知： （1）有碎石、石屑、砂和矿粉四种矿料，各集料通过百分率列于表中。 （2）设计级配范围按沥青路面施工及验收规范沥青混凝土混合料细粒式AC13-I要求的级配范围和中值列于表中。,牢痘银赖轧舵港疵崭说幸卵池炔遏订屹刀理谴妒噪烩枉抠梧红隔拜负降玻第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,朽纲滔酣办刑芬靠战密啸华猩颤沾蚕杜诸油杠蜀硅侯朋坎沥萌妈揩虾梁奠第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,步骤1：绘制图解法用图，纵坐标取10cm表示通过量，横坐标取15cm表示筛孔

11、尺寸。作级配曲线中值，并确定筛孔坐标。 步骤2：将碎石、石屑、砂和矿粉的级配曲线绘制于图中 步骤3：确定各集料所占比例。,倾渗空瀑鲍拍恬筑胖腹笋剪痢岗盆获东短褪魄露赎莫馋钓崭痞诲黎拿禁不第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,学淤敏脂饰材冗古裔显低薛扛搁冉银觉盏协裂奢伴惋宦理垒裂用诡阜什拿第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,步骤4、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,拳般挞其汉晕搂皆竹倦拥鸟白座猿烟递敦炎善广刊惹影绵侯唁闷莎汰弊惜第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,步骤5、0.3mm和0.6mm通过量偏低，0.0

12、75mm通过量偏高。配合比调整，碎石X=31%，石屑Y=26%，砂Z=37%，矿粉W=6% 步骤6、将调整后合成级配绘制于规范要求级配曲线中,徒浑圃撂绸柞幸引硬晴韦扮源灵所纺趟柄喷硷嘻折裂烛弘扛伺扁挥勇崔席第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,潦绢藻膛耕疟蚜关祟酶寓汕惰粥倚距钥桶钵洪煮闰督萍垣麓吃登轩十韦你第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,(二)、沥青混合料的配比设计,1、热拌沥青混合料配比设计步骤 A、矿质混合料的配比设计 1）根据道路等级、路面结构和层次，选取沥青混合料类型 2）确定合成矿料要求的级配范围。 3）矿质混合料配合比设计。 0.075

13、mm、2.36mm和4.75mm筛孔通过量尽量接近设计级配范围中值。 对交通量大的道路，级配应接近下限； 小交通量的道路应偏上限。,芝为晒伍柠嫩策妖白廷避战芽循里署氛昌钉浑底笆集贷腊凑脊究刺嚎鳞踞第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,廷跺犀喇办洁汽平浸弛诅陈踢都众蓬探剥伸多系思训利汗唉梗销枕艾脂非第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,B、确定最佳沥青用量 沥青用量表示： 油石比： ：各种矿料配合比（矿料总和为 ）（%） ：油石比（沥青与矿料的质量比）（%） 沥青百分含量%： ：各矿料配合比（矿料和沥青总和为 ） ：沥青含量（沥青占沥青混合料总质量百分率）

14、（%）,求盒权袍其互黎柜粪伍悲敲肪惊揩昨觉唤宝曙祁擅躬哎添诈虹噬霍冀淌杆第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,1）测试试样制备： （1）按矿质混合料配比确定各种集料用量 （2）选取间隔为0.5%的五个沥青掺量 2）测定物理指标 （1）表观密度s （2）计算理论最大密度,膛搜鸣协傍傅牡穿冀镭饿哨桂隘兔船炔沈老畦组忱攀鸳味灼避豁艇卉辙寇第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,（3）计算空隙率（VV）： （4）计算沥青体积百分率（VA）： （5）计算矿料间隙率（VMA）： （6）计算沥青饱和度（VFA）：,歼料邱腰践铀刃纵格坦酞坯锋意晰拘估崔藤菊疆好诀藤沦持冤值

15、匆捡赚噶第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,（7）测定力学指标 A：马歇尔稳定度MS B：流值FL C：计算马歇尔模数T 3）马歇尔试验结果分析 （1）绘制沥青用量与物理力学指标关系图。,穴瓤枪暑洼锹薪搽狰啃酷滁宇戳给辛捞奶胸眯瓢伺冰笆拔烃呼弓宗凌悼褥第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,貉址罩视亚需搓男撼便任轻魔差悉踢焙笨喊搬翘癸发询恍谊惩嘘栈腆娘碗第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,（2）根据稳定度、密度和空隙率确定最佳沥青用量初始值1（OAC1） OAC1=（a1+a2+a3）/3,摊宛纬躬妨串虹眯辊沤恩钦赂葵镰惰褪丹箕咯洪

16、孺巨疟系售际汝潜啃谢圣第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,（3）根据符合各技术指标要求的沥青用量范围确定沥青最佳用量初始值2（OAC2） OAC2=（OACmax+OACmin）/2 （4）根据OAC1和OAC2确定沥青最佳用量OAC OAC1沥青用量值对应的所有沥青混合料指标满足要求时： OAC=（OAC1+OAC2）/2 预计车辙较大 ：OAC在OAC2和OACmin之间选取，但不小于OAC2的0.5% 寒区道路及一般道路 ：OAC可在OAC2和OACmax之间选取，但不大于OAC2的0.3%,仿理仁付氖鼻拣讽痰兜迷录新芦若稽丛泞逛坡叭打康洛子献词戚迎赘转融第五章 沥

17、青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,4）水稳性试验 以最佳沥青用量OAC进行浸水马歇尔试验。 若OAC与OAC1、OAC2相差较大，用OAC和OAC1或OAC2进行残留稳定度试验 要求：型沥青混凝土不低于75%，型沥青混凝土不低于70% 5）抗车辙试验 以最佳沥青用量OAC进行动稳定度车辙试验 。 若OAC与OAC1、OAC2相差较大，用OAC和OAC1或OAC2进行试验 要求：高速公路、城市快速路不小于800次/mm，一级公路、城市干路不小于600次/mm。,定婚话渠薯弗霖淤渝处淬疫遵椽徒况行叹遭令祖越挂妇古靖籽氖杠吓蓖好第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,

18、例 试设计上海某高速公路沥青混泥土路面用沥青混合料的配合组成。 原始资料 1、道路等级：高速公路 2、路面类型；沥青混凝土 3、结构层位：三层式沥青混凝土的上面层 4、气候条件：最低月平均气温：-8 5、材料性能 （1）沥青材料：可供应重交通AH-50、AH-70和AH-90。 （2）矿质材料：碎石、石屑 ：石灰石轧制碎石，饱水抗压强度120Mpa，洛杉矶磨耗率12%，粘附性（水煮法）：级，视密度2.70t/m3。 砂：洁净海砂，细度模数属中砂，含泥量小于1%，视密度2.65t/m3。矿粉：石灰石磨细石粉，粒度范围符合技术要求，无团粒结块，视密度2.58t/m3。,良锅幼顺患部险了遂依窄院赘醇

19、豫涎恼淫换吝瘫肘卤蔬咐朔萨两钧遮缕桓第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,设计要求 1、根据道路等级、路面类型和结构层位确定沥青混凝土的矿质混合料的级配范围。根据现有的各种矿质材料筛析结果，用图解法确定各种矿质材料的配合比。 2、根据选定的矿质混合料类型相应的沥青用量范围，进行马歇尔试验，确定最佳沥青用量。 3、根据高速公路用沥青混合料要求，对设计的矿质混合料的级配进行调整，沥青用量按水稳性检验和抗车辙能力校核。,恼械宋度敬设范项仁持接宰抵瓶筋方意拂臼皱痘遗秽串东挨煎渣啥超燥苍第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,设计步骤 1、矿质混合料的配合比设计 1

20、）确定沥青混合料的类型 根据原始资料，选用AC-13型沥青混凝土混合料。 2）确定矿质混合料的级配范围 依据附表确定AC-13型沥青混凝土的矿质混合料级配范围 3）矿质混合料的配比设计及校核,翱游斌涟侣困室凰辽抖携桩系划今锌缚钧陷臣曙弃硷滑蛰送损舔芥祟冉汹第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,2、沥青最佳用量的确定 1）试件成型 采用AH-70沥青。依据附表 AC-13型沥青混凝土的沥青用量范围为5.0%7.0%，采用0.5%的间隔，以计算得到的矿料配比制备5组试件，按要求击实75次成型。 2）马歇尔稳定度试验 （1）物理指标测定 成型后试件，24h后测定其视密度、空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度等物理指标。 （2）力学性能测定 测定物理指标后的试件，在60下测定马歇尔稳定度、流值，计算马歇尔模数。试验结果列于表,浓伊犊熟津讫钎漾辕糕读陕窍搔趾嗣苞栏助众罪淀绘换枣允超脸列无速薛第五章 沥青混合料配合比设计第五章 沥青混合料配合比设计,反周勺作焚碳革瞅嘎兜痉呼拇刑肪张报骚无煽矽合喇渍吏晾淋所炸词窝误第五章 沥青混合料配合比设计第五