沥青混合料组成设计

任课教师：吴辰龙

一、沥青混合料组成材料(一)沥青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。

沥青材料的时候，要考虑到交通量、气候条件、施工方法、沥青面层类型、材料来源。

一般面层的上层宜用较稠的沥青，下层或联结层宜用较稀的沥青。

(二)矿质材料沥青混合料的矿质材料必须具有良好的级配，这样，沥青混合 料颗粒之间既能够比较紧密地排列起来，以达到足够的压实度，

又能让颗粒之间具有一定的空隙，使沥青混合料保持良好的稳定性。

1、粗集料沥青混合料的粗集料要求洁净、干燥、无风化、无杂质，并且 具有足够的强度和耐磨性。

沥青混合料的粗集料一般是碱性石料加工制得的。选用的粗集料，形状要接近正立方体，针片状颗粒的含量应符 合表5-7,且要求表面粗糙，有一定的棱角。

2、细集料热拌沥看混合料的细集料一般采用天然砂或人工砂，在缺 少砂的地区，也可以用石屑代替。

细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并且与沥青具有良好的粘结力。 但细集料的级配在沥青混合料中的适用性，应以其与粗集 料和填料配制成矿质混合料后，判定其是否符合(表514)矿质混合料的级配要求来决定。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。

3、填料沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基

性(憎水性)岩石磨制而成的，也可以由石灰、水泥、粉煤灰代替。

矿粉要求洁净、干燥，并且与沥青具有较好的粘结性。为提高矿粉的憎水性，可加入1.5%~2.5

%的矿粉活化剂。

二、沥青混合料配合比设计沥青混合料配合比设计的任务：就是通过确定粗集料、细集料、矿粉和沥青之间的比例关系，使沥青混合料 的各项指标达到工程要求，让沥青混合料的强度、稳

定性、耐久性、平整度等各项要求，在联系与矛盾中达到统一。 沥青混合料配合比设计包括：试验室配合比设计、生 产配合比设计和试拌试铺配合比调整等三个阶段。 试验室配合比设计分为：矿质混合料配合组成和沥青 最佳用量确定。

(一)矿质混合料的组成设计目的： ①具有足够密实度②有较高内摩阻力

1、确定混合料类型依据道路等级、路面类型，所处结构层作选择

2.确定矿料的最大粒径随h/D增大，耐疲劳性提高，但车辙量增大。 h/D减小，车辙量也减小，但耐久性降低，特别是在h/D〈2时， 疲劳耐久性急剧下降。 建议结构层厚度h与最大粒径D之比应控制在2.5~3。

3.确定矿质混合料的级配范围根据确定下来

的沥青混合料类型，参照《公路沥青路面施工 技术规范》推荐的级配(见表)作为沥青混合料的设计级配。

4、矿质混合料配合比计算①测出矿质集料的密度、吸水率、筛分情况以及沥青的密度。 ②采用图解法或数解法，求出已知级配的粗集料、细集料和矿 粉之间的比例关系。

(1)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0.075mm、2.36mm和4.75mm筛孔的通过 量尽量接近设计级配范围中限； (2)对交通量大、轴载重的公路，宜偏向级配范围的下(粗)

限，对中小交通或人行道路等宜偏向级配范围的上(细)限；(3)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出级配范围时，必须对原材料进行调整或更换原材料重新设计。

(二)确定沥青最佳用量方法：理论计算法、试验法(维姆法、马歇尔试验法) 步骤： 1、制备试样 (1)计算矿料用量

(2)查表 9.14 找沥青用量范围2、马歇尔试验 (1)试件制备 按所设计的矿料配合比配制五组矿质混合料，每组按规范推荐的沥青用 量(或油石比)范围加入适量沥青，沥青用量按0.5%问隔递增，拌和 均匀，制成马歇尔试件。

(2)测定物理指标测出试件的实测密度，并计算理论密度、空隙率、沥青饱 和度等物理指标。 ①沥青混合料实测密度 对于密实的沥青混凝土试件，其集料的吸水率不大时，采 用水中重法测定。

ma w s ma mw对于表面较粗但较密实的沥青混凝土试件，其吸水率小于 2%时，采用表干法测定。

ma w s mf mw

对于吸水率大于2%的沥青混凝土试件，采用蜡封法测定。

②沥青混合料的理论密度假定沥青混合料压至绝对密实，而不考虑其内部空隙时试 件的密度为理论密度。 采用油石比(沥青与矿料的质量比)计算时，试件理论密 度为

100 Pa t w P P P P 1 2 n a 1 2 n a

采用沥青含量(沥青质量占沥青混合料总质量的百分率) 计算时，试件理论密度为：

t

100 P

1

' 1

2

P2

n

Pn

a

Pb

w

③沥青混合料试件的空隙率 VV

s vv 1 100 t

④沥青混合料试件的饱和度 VFA沥青混合料试件的饱和度也称沥青填隙率，即沥青体积占 矿料空隙体积的百分率。

饱和度过小，沥青难以充分裹覆矿料，影响沥青混合料的粘聚性，降低沥青混凝土耐久性；饱和度过大，减少了沥

青混凝土的空隙率，防碍夏季沥青体积膨胀，引

起路面泛油，降低沥青混凝土的高温稳定性。

VMA VA VV

Va VFA 100 VA VV

沥青体积百分率VA是指：沥青体积占试件体积的百分率。

Ⅰ.当试件采用油石比计算时，沥青体积百分率VA

VA

100 Pa aPb f

100 Pa f

Ⅱ.当试件采用沥青含量计算时，沥青体积百分率VA

VA

a

(3)测定力学指标测定稳定度和流值

3、绘制关系曲线以沥青用量为横坐标，以实测密度、空隙率、饱和度、稳

定度、流值为纵坐标，分别将试验结果点入坐标中，沥青用量与这些指标之间连成关系曲线