常用建筑材料-第8章.ppt

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1、第第8 8章章 沥青混合料沥青混合料 土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料8.1概述概述 刚性路面刚性路面:水泥混凝土路面（水泥混凝土）水泥混凝土路面（水泥混凝土）道路路面道路路面 柔性路面柔性路面:沥青路面（沥青混合料沥青路面（沥青混合料)土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料Ten Year Old SMA 10年的SMA路面土土木木工工程程系系PAVED WITH REGULAR MIX,AGE 2 YEAR使用一般混合料铺面土土木木工工程程系系8.1.1基本概念基本概念（1）沥青混合料）沥青混合料:矿质混合料矿质混合料+粘结材料粘结材料 沥青混合料

2、沥青混合料(粗集料粗集料+细集料细集料+填料）（沥青）填料）（沥青）（适当比例拌和）（适当比例拌和）通常定义通常定义:沥青混合料为沥青混凝土混合料和沥青碎石混合料的总称沥青混合料为沥青混凝土混合料和沥青碎石混合料的总称 第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料 土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料 沥沥青混凝土混合料（青混凝土混合料（Asphalt concrete mixture):Asphalt concrete mixture):由由适适当当比比例例的的粗粗集集料料、细细集集料料及及填填料料与与沥沥青青在在严严格格控控制制条条件件下拌和而成的下拌和而成的沥沥青混合料青混合

3、料,简简称称ACAC。沥沥青碎石混合料（青碎石混合料（Asphalt macadan mixtureAsphalt macadan mixture）：）：由由适适当当比比例例的的粗粗集集料料、细细集集料料及及填填料料（或或不不加加填填料料）与与沥沥青青拌和拌和而成而成的的沥沥青混合料青混合料,简简称称AM AM。土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料l 土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料土土木木工工程程系系 8.1.2 8.1.2 分类分类（1

4、 1）按结合料分类：）按结合料分类：石油沥青混合料石油沥青混合料 煤沥青混合料煤沥青混合料（2 2）按沥青混合料施工的拌制和摊铺温度分类：）按沥青混合料施工的拌制和摊铺温度分类：热拌热铺沥青混合料热拌热铺沥青混合料 常温沥青混合料常温沥青混合料 （3 3）按矿质集料级配类型分类：）按矿质集料级配类型分类：连续级配沥青混合料连续级配沥青混合料 间断级配沥青混合料间断级配沥青混合料 第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料 土土木木工工程程系系(4)按混合料密实度分类：按混合料密实度分类：开开级级配配沥沥青混凝土混合料：青混凝土混合料：连续连续型型级级配混合料，粒径配混合料，粒径递递减系减系 数数较较

5、大，空隙率大于大，空隙率大于15%15%密密级级配配沥沥青混凝土混合料：青混凝土混合料：连续连续型密型密级级配配沥沥青混合料，粒径青混合料，粒径 递递减系数减系数较较小，空隙率小于小，空隙率小于10%10%半开半开级级配配沥沥青混合料：青混合料：空隙率介于密空隙率介于密级级配和开配和开级级配之配之间间，为为 10%10%15%15%。第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料 土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料10005019间断级配间断级配开级配开级配密级配密级配三种类型矿料级配曲线三种类型矿料级配曲线土土木木工工程程系系（5）按最大粒径分类）按最大粒径分类粗粒式沥青混合料：

6、粗粒式沥青混合料：集料最大粒径等于或大于集料最大粒径等于或大于中粒式沥青混合料：中粒式沥青混合料：集料最大粒径为集料最大粒径为16mm或或19mm细粒式沥青混合料：细粒式沥青混合料：集料最大粒径为或集料最大粒径为或砂粒式沥青混合料（沥青石屑或沥青砂）：砂粒式沥青混合料（沥青石屑或沥青砂）：集料最大粒径集料最大粒径等于或小于等于或小于 特粗式特粗式沥沥青碎石混合料：青碎石混合料：集料最大粒径以上。集料最大粒径以上。第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料 土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料Pavement Structure路面结构路面结构l40 mm Surface/lPG

7、88-10l75 mm Open Graded PG 82-16 l75 mm Base lPG 64-22 l150 mm drainl400 mm Lime modified Soil 土土木木工工程程系系8.2热拌沥青混合料热拌沥青混合料8.2.1沥青混合料的组成结构和强度形成原理沥青混合料的组成结构和强度形成原理1.沥青混合料的组成结构沥青混合料的组成结构沥青混合料的组成结构通常按其矿质混合料的组成分为三种结构类型沥青混合料的组成结构通常按其矿质混合料的组成分为三种结构类型（1）悬浮）悬浮-密实结构密实结构:连续型密级配连续型密级配（2）骨架）骨架-空隙结构空隙结构:连续型开级配连续型

8、开级配（3）密实）密实-骨架结构骨架结构:间断型密级配间断型密级配第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料 土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料1000三种类型矿料级配曲线三种类型矿料级配曲线5019间断级配间断级配开级配开级配密级配密级配土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料 图图8.1沥青混合料结构组成示意图沥青混合料结构组成示意图a)悬浮-密实结构；b)骨架-空隙结构；c)密实-骨架结构土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料l沥青混合料的结构沥青混合料的结构ActiveParticles颗粒颗粒Voids土土木木工工程程系系第第8 8章

9、章 沥沥青混合料青混合料l沥青混合料的结构沥青混合料的结构Voids土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料土土木木工工程程系系2.沥青混合料的强度形成原理沥青混合料的强度形成原理第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料 （1）沥青路面的主要破坏形式）沥青路面的主要破坏形式高温产生车辙高温产生车辙高温时由于抗剪强度不足或塑性变形高温时由于抗剪强度不足或塑性变形过大而产生推挤等现象过大而产生推挤等现象低温出低温出现现裂裂缝缝由于低温时抗拉强度不足或变形能力由于低温时抗拉强度不足或变形能力较差而产生裂缝现象较差而产生裂缝现象土土木

10、木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料土土木木工工程程系系（2）强度理论：）强度理论：要求沥青混合料在高温时必须具有一定的要求沥青混合料在高温时必须具有一定的抗剪强度和抵抗变形的能力。抗剪强度和抵抗变形的能力。沥青混合料的抗剪强度主要取决于沥青混合料的抗剪强度主要取决于:粘聚力和内摩擦角两个参数粘聚力和内摩擦角两个参数第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料 式中：式中：沥青混合料的抗剪强度，沥青混合料的抗剪强度，MPa；c沥青混合料的粘聚力，沥青混合料的粘聚力，MPa；沥沥青混合料的内摩擦角，青混合料的内摩擦角，radrad。土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料摩

11、尔库仑包络线：摩尔库仑包络线：=c+tgc土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料悬浮悬浮-密实结构密实结构:较高的粘聚力较高的粘聚力C，较低的内摩擦角，较低的内摩擦角，骨架骨架-空隙结构空隙结构:较低的粘聚力较低的粘聚力C，较高的内摩擦角，较高的内摩擦角，密实密实-骨架结构骨架结构:较高的粘聚力较高的粘聚力C，较高的内摩擦角，较高的内摩擦角，土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料l TRUCKING OPERATIONSBegin with One Truck on September 2,2003Ph

12、ase in All Trucks by October 1,2003Target Completion by September 30,2005汽车载荷试验土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料l2003 RESEARCH PLAN2003StructuralExperiment结构试验土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料STRUCTURAL SECTION LAYOUT6英寸厚的密级配碎石基层最佳沥青含量下的改性沥青混合料最佳沥青含量+05%情况下的改性沥青混合料土土木木工工程程系系Strain Gauges Between HMA Layers 在在

13、HMA层面之间安装应变仪层面之间安装应变仪土土木木工工程程系系Layout of Gauges仪器布置仪器布置PressureCells压力盒StrainGauges应变仪应变仪土土木木工工程程系系Completed Instrumentation完工的仪器站完工的仪器站GaugeLocations仪器位置DataCollectionBox数据采集器SolarPower太阳能土土木木工工程程系系（3）影响沥青混合料抗剪强度的因素）影响沥青混合料抗剪强度的因素1）影响沥青混合料抗剪强度的内因）影响沥青混合料抗剪强度的内因沥青粘度的影响：沥青粘度的影响：沥沥青青混混合合料料的的粘粘聚聚力力随随沥沥

14、青青粘粘度度的的增增加加而而增增加加，同时内摩擦角稍有提高。同时内摩擦角稍有提高。沥青与矿料化学性质的影响：沥青与矿料化学性质的影响：沥沥青青与与矿矿料料相相互互作作用用与与沥沥青青的的化化学学性性质质和和矿矿粉粉性性质质有关。有关。第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料 土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料图图8.2 8.2 沥青在矿粉表面重排结构示意图沥青在矿粉表面重排结构示意图土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料 当当矿矿粉粉颗颗粒之粒之间间由由结结构构沥沥青青膜所膜所联结联结时：时：可以可以获获得更大的粘聚力。得更大的粘聚力。若若颗颗粒之粒之间间是

15、是自由自由沥沥青青所所联结联结时：时：则则具有具有较较小的粘聚力。小的粘聚力。沥青用量的影响沥青用量的影响：土土木木工工程程系系不同沥青用量时的沥青混合料结构和不同沥青用量时的沥青混合料结构和C C，值变化示意图值变化示意图a)a)沥沥青用量不足；青用量不足；b)b)沥沥青用量适中；青用量适中；c)c)沥沥青用量青用量过过量量 第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料 土土木木工工程程系系 矿料比表面积的影响：矿料比表面积的影响：矿矿料料的的比比表表面面积积越越大大，形形成成的的沥沥青青膜膜越越薄薄，结结构构沥沥青青所所占占的的比比例例越越大大，凝聚力越大。凝聚力越大。第第8 8章章 沥沥青混合料

16、青混合料 土土木木工工程程系系矿质集料的级配类型、粒度、表面性质的影响矿质集料的级配类型、粒度、表面性质的影响lSurface(5 to 8 cm)renewed every 15 to 20 years 每15年更新58cm的面层lStructure designed to last 50 years使用寿命期为50年的路面结构设计第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料2 2）影响沥青混合料抗剪强度的外因）影响沥青混合料抗剪强度的外因 温度的影响：温度的影响：抗剪强度随温度的升高而降低，抗剪强度随温度的升高而降低，粘聚力粘聚力随温度的升高

17、而显著降低，温度变化对内摩擦随温度的升高而显著降低，温度变化对内摩擦角的影响较小。角的影响较小。抗剪强度随温度的升高而降低，抗剪强度随温度的升高而降低，粘聚力粘聚力随温度的升高而显著降低，温度变化对内摩擦随温度的升高而显著降低，温度变化对内摩擦角的影响较小。角的影响较小。形形变变速速率率的的影影响响：变变形形速速率率对对沥沥青青混混合合料料的的内内摩摩擦擦角角（）影影响响较较小小，而而对对沥沥青青混混合合料料的的粘粘聚聚力力 （c c）影响则较为显著。）影响则较为显著。土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料l温度对温度对沥青混合料抗剪强度的影响沥青混合料抗剪强度的影响4003

18、00200100102030405060T(C)c =f(T)c=f(T)土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料l形形变变速率速率对沥青混合料抗剪强度对沥青混合料抗剪强度的影响的影响40030020010012345c c=f(v)=f(v)V土土木木工工程程系系A PAVEMENT WITH SOME PROBLEMS一条存在一些问题的路面一条存在一些问题的路面土土木木工工程程系系lAtendAtendofrace土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料8.2.2沥青混合料的组成材料沥青混合料的组成材料1.道路石油沥青道路石油沥青（1 1）道路石油沥青的质量

19、：）道路石油沥青的质量：应满足表的要求应满足表的要求（2 2）沥青标号选用要求：）沥青标号选用要求：宜宜根根据据公公路路等等级级、气气候候条条件件、交交通通条条件件、路路面面类类型型及及在在结结构构层层中中的的层层位位及及受受力力特特点点、施施工工方方法法等等，结合当地的使用经验，经技术论证后确定。结合当地的使用经验，经技术论证后确定。（3 3）道道路路石石油油沥沥青青贮贮存存：必必须须按按品品种种、标标号号分分开开存存放放，沥沥青青在在储储罐罐中中的的贮贮存存温温度度宜宜在在130130170170的的范范围围内内。沥沥青青在在贮贮运运、使使用用和和存存放放过过程程中中要要注注意意做做好好防

20、防水措施。水措施。土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料2.粗集料粗集料（1）选用要求：）选用要求：碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣和矿渣碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣和矿渣等等均可选用，但高速公路和一级公路不得均可选用，但高速公路和一级公路不得使用筛选砾石和矿渣。使用筛选砾石和矿渣。（2）质量要求）质量要求1）级配：）级配：粗集料的级配应满足表的规定。粗集料的级配应满足表的规定。2）综合性质：）综合性质：物理、力学、化学质量应符合表、表物理、力学、化学质量应符合表、表的要求。的要求。3 3）破碎）破碎砾砾石的要求：石的要求：应应采用粒径大于采用粒径大于50mm50mm、含泥量

21、不大于、含泥量不大于 1%1%的的砾砾石石轧轧制，破碎制，破碎砾砾石的破碎面石的破碎面应应 符合表的要求。符合表的要求。土土木木工工程程系系表表8.1沥青混合料用粗集料规格沥青混合料用粗集料规格规格公称粒径/mm通过下列筛孔（方孔筛）的质量百分率/%10675635337.531.526.519.013.29.54.752.360.6S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14407540603060255020401530103010251020101551551031035100901001001009010090100100901001000150159010010

22、0100015901009010010005050159010010005015901001001000501501590100901001001000501501501540709010090100100050505050501501540709010005050200150503土土木木工工程程系系表表8.2 8.2 沥青混合料用粗集料技术要求沥青混合料用粗集料技术要求指 标单位高速公路、一级公路其他等级公路表面层其他层石料压碎值 不大于%262830洛杉矶磨耗损失 不大于%283040相对表观密度 不小于2.602.502.45吸水率 不大于%2.03.03.0坚固性 不大于%1212针

23、片状颗粒含量（混合料）不大于其中粒径大于9.5mm 不大于其中粒径小于9.5mm 不大于%15121818152020水洗法0.075mm颗粒含量 不大于%111软石含量 不大于%355注：注：坚固性试验根据需要进行。坚固性试验根据需要进行。用用于于高高速速公公路路、一一级级公公路路时时，多多孔孔玄玄武武岩岩的的视视密密度度可可放放宽宽至至t/mt/m3 3，吸吸水水率率可可放放宽宽至至3%3%，但但须得到建设单位的批准，且不得用于须得到建设单位的批准，且不得用于SMASMA路面。路面。对对S14S14规格的粗集料，针片状颗粒含量可不规格的粗集料，针片状颗粒含量可不予要求，予要求，mm颗粒含量

24、可放宽到颗粒含量可放宽到3%。土土木木工工程程系系表表8.3 8.3 粗集料与粗集料与沥沥青的粘附性、磨光青的粘附性、磨光值值的技的技术术要求要求雨量气候区雨量气候区1 1（潮湿区）（潮湿区）2 2（湿润区）（湿润区）3 3（半干区）（半干区）4 4（干旱区）（干旱区）年降雨量年降雨量/mm/mm 1000 100010001000500500500500250250 250 0.3mm 0.3mm部分）部分）不小于不小于%1212含泥量（小于含泥量（小于0.075mm0.075mm的含量）的含量）不大于不大于%3 35 5砂当量砂当量 不小于不小于%60605050亚甲蓝值亚甲蓝值 不大于不

25、大于g/kgg/kg2525棱角性（流动时间）棱角性（流动时间）不小于不小于s s3030土土木木工工程程系系表表8.6 8.6 沥沥青混合料用天然砂青混合料用天然砂规规格格筛孔尺寸筛孔尺寸通过各孔筛的质量百分率通过各孔筛的质量百分率/%/%粗砂粗砂中砂中砂细砂细砂9.59.51001001001001001004.754.759090100100909010010090901001002.362.36656595957575909085851001001.181.18353565655050909075751001000.60.61515303030306060606084840.30.35

26、 520208 83030151545450.150.150 010100 010100 010100.0750.0750 05 50 05 50 05 5土土木木工工程程系系规格规格公称粒公称粒径径/mm/mm水洗法通过各筛孔的质量百分率水洗法通过各筛孔的质量百分率/%/%9.59.54.754.752.362.361.181.180.60.60.30.30.150.150.0750.075S15S150 05 510010090901001006060909040407575202055557 740402 220200 01010S16S160 03 310010080801001005

27、0508080252560608 845450 02525O O1515表表8.7 8.7 沥沥青混合料用机制砂或石屑青混合料用机制砂或石屑规规格格土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料4.4.填料填料（1 1）选用要求：）选用要求：矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的 强基性岩石等憎水性石料磨细得到强基性岩石等憎水性石料磨细得到 的矿粉。的矿粉。（2 2）质量要求：）质量要求：应符合表的规定。应符合表的规定。（3 3）其他要求：）其他要求：拌和机的粉尘可作为矿粉的一部分回拌和机的粉尘可作为矿粉的一部分回 收，但每盘用量不得超过填料总量的收，但每盘用量

28、不得超过填料总量的 25%25%，掺有粉尘填料的塑性指数不得，掺有粉尘填料的塑性指数不得 大于大于4%4%。土土木木工工程程系系项 目单 位高速公路、一级公路其他等级公路表观密度 不小于t/m32.502.45含水量 不大于%11粒度范围 0.6mm 0.15mm 0.075mm%10090100751001009010070100外观无团粒结块亲水系数 1塑性指数 30 3020203030 20 1000 100050050010001000250250500500 250 2501.1.潮湿区潮湿区2.2.湿润区湿润区3.3.半干区半干区4.4.干旱区干旱区浸水马歇尔试验残留稳定度浸水马

29、歇尔试验残留稳定度/%/%不小于不小于普通沥青混合料普通沥青混合料80807575改性沥青混合料改性沥青混合料85858080SMASMA混合料混合料普通沥青普通沥青7575改性沥青改性沥青8080冻融劈裂试验的残留强度比冻融劈裂试验的残留强度比/%/%不小于不小于普通沥青混合料普通沥青混合料75757070改性沥青混合料改性沥青混合料80807575SMASMA混混合料合料普通沥青普通沥青7575改性沥青改性沥青8080表表8.11 8.11 沥青混合料水稳定性检验技术要求沥青混合料水稳定性检验技术要求土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料（4 4）沥青混合料低温抗裂性能检

30、验技术标准）沥青混合料低温抗裂性能检验技术标准 宜宜对对密密级级配配沥沥青青混混合合料料在在温温度度-10-10、加加载载速速率率5Omm/min5Omm/min的的条条件件下下进进行行弯弯曲曲试试验验，测测定定破破坏坏强强度度、破破坏坏应应变变、破破坏坏劲劲度度模模量量，并并根根据据应应力力应应变变曲曲线线的的形形状状，综综合合评评价价沥沥青青混混合合料料的的低低温温抗抗裂裂性性能能。沥沥青青混混合合料料的的破坏应变宜不小于表的要求。破坏应变宜不小于表的要求。土土木木工工程程系系表表8.12 8.12 沥青混合料低温弯曲试验破坏应变（沥青混合料低温弯曲试验破坏应变（）技术要求技术要求气候条件

31、与技术指标气候条件与技术指标相应于下列气候分区所要求的破坏应变相应于下列气候分区所要求的破坏应变/年极端最低气温年极端最低气温/及气候分区及气候分区-37.0-9.0-9.01.1.冬严寒区冬严寒区2.2.冬寒区冬寒区3.3.冬冷区冬冷区4.4.冬温区冬温区1-11-12-12-11-21-22-22-23-23-21-31-32-32-31-41-42-42-4普通沥青混合料普通沥青混合料 不小于不小于260026002300230020002000改性沥青混合料改性沥青混合料 不小于不小于300030002800280025002500土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合

32、料（5 5）沥青混合料渗水系数检验技术标准）沥青混合料渗水系数检验技术标准 渗水试验检验的渗水系数宜符合表的要求。渗水试验检验的渗水系数宜符合表的要求。表表8.13 8.13 沥青混合料试件渗水系数沥青混合料试件渗水系数/mlmin/mlmin-1-1技术要求技术要求级配类型级配类型渗水系数要求渗水系数要求/mlmin/mlmin-1-1密级配沥青混凝土密级配沥青混凝土 不大于不大于120120SMASMA混合料混合料 不大于不大于8080OGFCOGFC混合料混合料 不小于不小于实测实测土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料8.2.4 8.2.4 热拌沥青混合料配合比设计方

33、法热拌沥青混合料配合比设计方法沥青混合料配合比设计包括：沥青混合料配合比设计包括：试验室配合比设计（目标配合比）试验室配合比设计（目标配合比）生产配合比设计生产配合比设计生产配合比验证（试拌试铺配合比调整）生产配合比验证（试拌试铺配合比调整）1.1.试验室配合比设计试验室配合比设计密级配沥青混合料的目标配合比设计流程图如图所示，密级配沥青混合料的目标配合比设计流程图如图所示，采用马歇尔试验配合比设计方法采用马歇尔试验配合比设计方法。土土木木工工程程系系图图8.5 8.5 密级配沥青混合料的目标配合比设计流程图密级配沥青混合料的目标配合比设计流程图土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料

34、青混合料（1 1）矿质混合料配合组成设计）矿质混合料配合组成设计 1 1）选择热拌沥青混合料种类）选择热拌沥青混合料种类 热拌沥青混合料（热拌沥青混合料（HMAHMA）适用于各种等级）适用于各种等级公路的沥青路面。公路的沥青路面。种类应考虑集料公称最大粒径、矿料级种类应考虑集料公称最大粒径、矿料级配、空隙率等因素选择配、空隙率等因素选择 分类见表分类见表。土土木木工工程程系系表表混合料类型混合料类型密级配密级配开级配开级配半开级配半开级配公称公称最大粒径最大粒径/mm/mm最大最大粒径粒径/mm/mm连续级配连续级配间断级配间断级配间断级配间断级配沥青碎石沥青碎石沥青沥青混凝土混凝土沥青稳沥青

35、稳定碎石定碎石沥青玛蹄沥青玛蹄脂碎石脂碎石排水式沥青排水式沥青磨耗层磨耗层排水式沥青排水式沥青碎石基层碎石基层特粗式特粗式ATB-40ATB-40ATPB-40ATPB-4037.537.553.053.0粗粒式粗粒式ATB-30ATB-30ATPB-30ATPB-3031.531.537.537.5AC-25AC-25ATB-25ATB-25ATPB-25ATPB-2526.526.531.531.5中粒式中粒式AC-20AC-20SMA-20SMA-20AM-20AM-2019.019.026.526.5AC-16AC-16SMA-16SMA-16OGFC-16OGFC-16AM-16AM

36、-1616.016.019.019.0细粒式细粒式AC-13AC-13SMA-13SMA-13OGFC-13OGFC-13AM-13AM-1313.213.216.016.0AC-10AC-10SMA-10SMA-10OGFC-10OGFC-10AM-10AM-109.59.513.213.2砂粒式砂粒式AC-5AC-5AM-5AM-54.754.759.59.5设计空隙率设计空隙率 /%/%3 35 53 36 63 34 4 18 18 18 186 61212土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料2 2）确定工程设计级配范围）确定工程设计级配范围 沥青混合料设计级配范围

37、由工程设计沥青混合料设计级配范围由工程设计文件或招标文件规定，级配沥青混合料文件或招标文件规定，级配沥青混合料的设计级配宜根据公路等级、气候及交的设计级配宜根据公路等级、气候及交通条件按表、表规定确定。通条件按表、表规定确定。土土木木工工程程系系表表混合料类型混合料类型公称最大粒公称最大粒径径用以分类的用以分类的关键性筛孔关键性筛孔粗型密级配粗型密级配细型密级配细型密级配名称名称关键性筛孔关键性筛孔通过率通过率/%/%名称名称关键性筛孔关键性筛孔通过率通过率/%/%AC-25AC-2526.526.54.754.75AC-25CAC-25C 40 40 40AC-20AC-2019194.75

38、4.75AC-20CAC-20C 45 45 45AC-16AC-1616162.362.36AC-16CAC-16C 38 38 38AC-13AC-1313.213.22.362.36AC-13CAC-13C 40 40 40AC-10AC-109.59.52.362.36AC-10CAC-10C 45 45 45土土木木工工程程系系表表级配类型级配类型通过下列筛孔通过下列筛孔/mm/mm的质量百分率的质量百分率/%/%31.31.5 526.26.5 51919161613.13.2 29.59.54.74.75 52.32.36 61.11.18 80.60.60.30.30.10.1

39、5 50.00.07575粗粗粒粒式式AC-AC-25251001009090100100757590906565838357577676454565652424525216164242121233338 824245 517174 413133 37 7中中粒粒式式AC-AC-202010010090901001007878929262628080505072722626565616164444121233338 824245 517174 413133 37 7AC-AC-16161001009090100100767692926060808034346262202048481313363

40、69 926267 718185 514144 48 8细细粒粒式式AC-AC-1313100100909010010068688585383868682424505015153838101028287 720205 515154 48 8AC-AC-10101001009090100100454575753030585820204444131332329 923236 616164 48 8砂砂粒粒式式AC-5AC-51001009090100100555575753535555520204040121228287 718185 51010土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混

41、合料3 3）矿质混合料配合比设计计算矿质混合料配合比设计计算 材料选择与准备材料选择与准备 矿料配合比设计矿料配合比设计 对对高高速速公公路路和和一一级级公公路路，宜宜在在工工程程设设计计级级配配范范围围内内计计算算1 13 3组组粗粗细细不不同同的的配配合合比比，绘绘制制设设计计级级配配曲曲线线，分分别别位位于于工工程程设设计计级级配配范范围围的的上上方方、中中值值及及下下方方。设设计计合合成成级级配配不不得得有有太太多多的的锯锯齿齿形形交交错错，且且在在mmmm范范围围内内不不出出现现“驼驼峰峰”。当当反反复复调调整整不不能能满满意意时时，宜宜更更换换材料设计。材料设计。土土木木工工程程系

42、系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料（2 2）确定最佳沥青用量）确定最佳沥青用量1 1）预估油石比或沥青用量）预估油石比或沥青用量 计算矿料混合料的合成毛体积相对密度计算矿料混合料的合成毛体积相对密度 计算矿料混合料的合成表观相对密度计算矿料混合料的合成表观相对密度 预估沥青混合料适宜的油石比或沥青用量。预估沥青混合料适宜的油石比或沥青用量。确定矿料的有效相对密度确定矿料的有效相对密度 2 2）制备马歇尔试件）制备马歇尔试件 以预估的油石比为中值，按一定间隔（对密级配沥青混合料以预估的油石比为中值，按一定间隔（对密级配沥青混合料通常为通常为0.5%0.5%，对沥青碎石混合料可适当缩小间隔为，

43、对沥青碎石混合料可适当缩小间隔为0.3%0.3%0.4%0.4%），取），取5 5个或个或5 5个以上不同的油石比分别成型马歇尔试件。个以上不同的油石比分别成型马歇尔试件。每一组试件的试样数按现行试验规程的要求确定，对粒径较每一组试件的试样数按现行试验规程的要求确定，对粒径较大的沥青混合料，宜增加试件数量。大的沥青混合料，宜增加试件数量。土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料3 3）测定计算物理指标）测定计算物理指标 测定试件的毛体积相对密度和吸水率测定试件的毛体积相对密度和吸水率 确定沥青混合料的最大理论相对密度确定沥青混合料的最大理论相对密度 在在成成型型马马歇歇尔尔试试

44、件件的的同同时时，采采用用真真空空法法实实测测各各组组沥沥青青混混合合料料的的最最大大理理论论相相对对密密度度。当当只只对对其其中中一一组组油油石石比比测测定定最最大大理理论论相相对对密密度度时时，也也可可按按式式（）计计算算其其他他不不同同油油石石比比时时的的最最大大理理论相对密度。论相对密度。计算试件的空隙率、矿料间隙率、有效沥青的饱和度等体计算试件的空隙率、矿料间隙率、有效沥青的饱和度等体积指标积指标 土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料4 4）测定力学指标）测定力学指标 采用马歇尔试验仪，测定马歇尔稳定度及流值采用马歇尔试验仪，测定马歇尔稳定度及流值5 5）确定最佳

45、沥青用量（或油石比）确定最佳沥青用量（或油石比）绘制沥青用量与物理绘制沥青用量与物理-力学指标关系图力学指标关系图 根据试验曲线，确定沥青混合料的最佳沥青用量根据试验曲线，确定沥青混合料的最佳沥青用量OACOACl l 确定沥青混合料的最佳沥青用量确定沥青混合料的最佳沥青用量OACOAC2 2 确定最佳沥青用量确定最佳沥青用量OACOAC通常情况下取通常情况下取OACOACl l及及OACOAC2 2的中值作为计算的最佳沥青用量的中值作为计算的最佳沥青用量OACOAC。土土木木工工程程系系图图土土木木工工程程系系图图土土木木工工程程系系图图土土木木工工程程系系图图土土木木工工程程系系第第8 8

46、章章 沥沥青混合料青混合料 从从图图中中得得出出所所对对应应的的空空隙隙率率值值和和矿矿料料间间隙隙率率值值，检检验验是是否否能能满满足足热热拌拌沥沥青青混混合合料料规规定定的的最最小小值值的的要要求求。OACOAC宜宜位位于于凹凹形形曲曲线线最最小小值值的的贫贫油油一一侧侧。当当空空隙隙率率不不是是整整数数时时，按按最最小小内内插插法确定，并将其画入图中。法确定，并将其画入图中。检检查查图图中中相相应应于于此此OACOAC的的各各项项指指标标是是否否均均符符合合马马歇歇尔尔试试验验技技术标准。术标准。根根据据实实践践经经验验和和公公路路等等级级、气气候候条条件件、交交通通情情况况，调调整整确

47、确定最佳沥青用量定最佳沥青用量OACOAC。土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料6 6）检验最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度）检验最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度 计算沥青结合料被集料吸收的比例及有效沥青含量计算沥青结合料被集料吸收的比例及有效沥青含量 计算最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度计算最佳沥青用量时的粉胶比和有效沥青膜厚度7 7）配合比设计检验）配合比设计检验 高温稳定性检验高温稳定性检验 水稳定性检验水稳定性检验 低温抗裂性能检验低温抗裂性能检验 渗水系数检验渗水系数检验土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料2.2.生产配合比设

48、计阶段生产配合比设计阶段 目标配合比确定之后，进入第二个设计阶段，应用实际施工目标配合比确定之后，进入第二个设计阶段，应用实际施工拌和机进行试拌，以确定施工配合比。拌和机进行试拌，以确定施工配合比。3.3.生产配合比验证阶段生产配合比验证阶段 生生产产配配合合比比验验证证阶阶段段，即即试试拌拌试试铺铺阶阶段段。按按照照规规范范规规定定的的试试验验段段铺铺设设要要求求，进进行行各各种种试试验验,当当全全部部满满足足要要求求时时，便便可可进进入正常生产阶段。入正常生产阶段。土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料沥青混合料配合

49、比设计工程实例沥青混合料配合比设计工程实例 题目题目 试设计某高速公路沥青混凝土路面用沥青混试设计某高速公路沥青混凝土路面用沥青混合料的配合组成。合料的配合组成。原始资料原始资料 1.1.道路等级道路等级 高速公路；高速公路；2.2.路面类型路面类型 沥青混凝土；沥青混凝土；3.3.结构层位结构层位 三层式沥青混凝土的上面层；三层式沥青混凝土的上面层；4.4.气候条件气候条件 最低月平均气温最低月平均气温-8-8；土土木木工工程程系系第第8 8章章 沥沥青混合料青混合料5.5.材料性能材料性能（1 1）沥青材料）沥青材料 可供应可供应A A级级7070号和号和9090号两种道路石油沥青。经检验

50、各项技术号两种道路石油沥青。经检验各项技术性能均符合要求。性能均符合要求。（2 2）矿质材料）矿质材料1 1）碎石和石屑）碎石和石屑 石灰石轧制碎石，饱水抗压强度石灰石轧制碎石，饱水抗压强度12OMPa12OMPa，洛，洛杉矶磨耗率杉矶磨耗率12%12%，粘附性（水煮法），粘附性（水煮法）级，视密度级，视密度g/cmg/cm3 3 。2 2）砂）砂 黄砂，细度模量属中砂，含泥量及泥块量均黄砂，细度模量属中砂，含泥量及泥块量均1%1%，视密，视密度度g/cmg/cm3 3。3 3）矿粉）矿粉 石灰石磨细石粉，粒度范围符合技术要求，无团粒石灰石磨细石粉，粒度范围符合技术要求，无团粒结块，视密度结块