2024/3/251道路建筑材料

ROADCONSTRUCTIONMATERIALS

第五章瀝青混合料組成設(shè)計(jì)交通科學(xué)與工程學(xué)院組成材料的技術(shù)要求瀝青混合料的技術(shù)要求瀝青混合料設(shè)計(jì)22024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院3

瀝青（技術(shù)要求）粗集料（技術(shù)要求、規(guī)格）細(xì)集料（機(jī)制砂技術(shù)要求、規(guī)格）填料（技術(shù)要求）原材料的選擇一、組成材料的技術(shù)要求31.1瀝青（技術(shù)要求）道路石油瀝青的適用范圍41.1瀝青（技術(shù)要求）道路石油瀝青的技術(shù)要求51.1瀝青（技術(shù)要求）道路石油瀝青的技術(shù)要求（續(xù)）61.2粗集料（技術(shù)要求、規(guī)格）瀝青混合料用粗集料質(zhì)量技術(shù)要求71.2粗集料（技術(shù)要求、規(guī)格）粗集料與瀝青粘附性、磨光值技術(shù)要求81.2粗集料（技術(shù)要求、規(guī)格）粗集料對破碎面的要求91.2粗集料（技術(shù)要求、規(guī)格）瀝青混合料用粗集料規(guī)格101.3細(xì)集料（技術(shù)要求、規(guī)格）瀝青混合料用細(xì)集料質(zhì)量技術(shù)要求111.3細(xì)集料（機(jī)制砂技術(shù)要求、規(guī)格）天然砂規(guī)格要求機(jī)制砂或石屑規(guī)格要求121.4填料（技術(shù)要求）瀝青混合料用礦粉技術(shù)要求132024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院14各類混合料的級配范圍（如基于泰波公式得到相應(yīng)的級配范圍）瀝青混合料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾穩(wěn)定度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)穩(wěn)定度技術(shù)要求水穩(wěn)定性技術(shù)要求破壞應(yīng)變的技術(shù)要求滲水系數(shù)技術(shù)要求二、瀝青混合料的技術(shù)要求142.1密級配瀝青混凝土礦料級配范圍密級配瀝青混凝土礦料級配范圍152.1瀝青瑪蹄脂碎石礦料級配范圍瀝青瑪蹄脂碎石混合料礦料級配范圍162.2密級配馬歇爾試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)密級配瀝青混凝土馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)172.2SMA馬歇爾試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)SMA混合料馬歇爾試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)技術(shù)要求182.3瀝青混合料車轍試驗(yàn)技術(shù)要求瀝青混合料車轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度技術(shù)要求192.4瀝青混合料水穩(wěn)定技術(shù)要求瀝青混合料水穩(wěn)定性檢驗(yàn)技術(shù)要求202.5瀝青混合料低溫彎曲技術(shù)要求瀝青混合料低溫彎曲試驗(yàn)破壞應(yīng)變技術(shù)要求212.7瀝青混合料滲水系數(shù)技術(shù)要求瀝青混合料滲水系數(shù)技術(shù)要求22三、瀝青混合料設(shè)計(jì)2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院23目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段礦料的組成設(shè)計(jì)最佳瀝青用量確定圖解法或試算法集料篩分（水洗法）馬歇爾試驗(yàn)預(yù)估計(jì)算瀝青用量瀝青與集料相對密度測定配合比設(shè)計(jì)三個(gè)階段233.1礦質(zhì)混合料組成設(shè)計(jì)2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院+M集料A集料B集料C集料D++=目的：確定各檔集料的摻配比例依據(jù):集料A、B、C、D的篩分曲線礦質(zhì)混合料M的級配范圍方法：試算法、圖解法礦質(zhì)混合料的級配范圍(AC16)243.1礦質(zhì)混合料組成設(shè)計(jì)試算法基本原理：

假定礦質(zhì)混合料中某一粒徑的顆粒由某一種對該粒徑占絕對優(yōu)勢的集料組成，其它集料不含這一檔粒徑。根據(jù)各個(gè)主要粒徑去試算各種集料在混合料中的大致比例。如果比例不合適則稍加調(diào)整，最終達(dá)到符合混合料級配要求的各集料配合比例。253.1礦質(zhì)混合料組成設(shè)計(jì)試算法假定有A、B、C三種集料，配制礦質(zhì)混合料M(1)計(jì)算A集料在礦質(zhì)混合料中的用量,設(shè)A集料中占優(yōu)勢粒徑的粒徑尺寸為i,其含量為aA(i),混合料M中該粒徑要求的分計(jì)篩余百分率為aM(i),則A在混合料中的用量(X)為(2)計(jì)算B集料在礦質(zhì)混合料中的用量,設(shè)B集料中占優(yōu)勢粒徑的粒徑尺寸為j,其含量為aB(j),混合料M中該粒徑要求的分計(jì)篩余百分率為aM(j),則B在混合料中的用量(Y)為(3)計(jì)算C集料在礦質(zhì)混合料中的用量(Z)為(4)按上述步驟可以計(jì)算混合料中的配合比,經(jīng)校核如不在要求的級配范圍內(nèi),應(yīng)調(diào)整配合比重新計(jì)算和復(fù)核,直到符合要求為止,如經(jīng)計(jì)算確不能滿足級配要求時(shí),可調(diào)整或增加集料數(shù)量。例題：P95263.1礦質(zhì)混合料組成設(shè)計(jì)圖解法1．繪制矩形圖框2．連接對角線，表示設(shè)計(jì)級配中值（即平均值）3．繪制級配曲線坐標(biāo)圖

縱坐標(biāo)：通過百分率（%）

繪制橫坐標(biāo)，表示篩孔尺（mm），由級配中值確定篩孔位置4．在矩形圖上繪制出各集料的通過百分率的篩分曲線5．按照各集料曲線重疊、相接、相離三種情況確定各集料的用量比例6．合成級配，7.校驗(yàn)、調(diào)整篩孔1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075級配范圍10095~10070~8848~6836~5324~4118~3012~228~164~8級配中植10098795745332417126273.1礦質(zhì)混合料組成設(shè)計(jì)10090807060504030201000.0750.150.30.61.182.364.759.5A集料B集料C集料D集料a’aA集料用量39%B集料用量33%C集料用量15%D集料用量13%b

b’通過百分率/%篩孔尺寸/mm191613.2圖解法283.1礦質(zhì)混合料組成設(shè)計(jì)圖解法1．繪圖繪制矩形圖框連接對角線，表示設(shè)計(jì)級配中值（即平均值）繪制縱坐標(biāo)：通過百分率（%）

繪制橫坐標(biāo)：表示篩孔尺寸（mm），由級配中值確定篩孔位置2．在矩形圖上繪制出各集料的通過百分率的篩分曲線3．按照各集料曲線重疊、相接、相離三種情況確定各集料的用量比例4.校驗(yàn)、調(diào)整292024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院30WHATWHYHOW3.2瀝青混合料最佳瀝青用量確定

2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院313.2最佳瀝青用量（OAC）

瀝青用量瀝青用量:瀝青占瀝青混合料的比例油石比：瀝青占集料及礦粉之和的比例2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院323.2為什么要確定最佳瀝青用量色香味高溫穩(wěn)定性低溫抗裂性水穩(wěn)定性耐久性色香味2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院333.2為什么要確定最佳瀝青用量瀝青用量過少松散坑槽2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院343.2為什么要確定最佳瀝青用量瀝青用量過多泛油車轍推移、擁包2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院35

=c+

(tan

瀝青混合料的強(qiáng)度瀝青粘結(jié)集料嵌擠瀝青性質(zhì)交互作用集料性質(zhì)c

瀝青用量對瀝青混合料強(qiáng)度影響3.2為什么要確定最佳瀝青用量2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院36(b)自由瀝青(a)結(jié)構(gòu)瀝青擴(kuò)散溶劑化膜3.2為什么要確定最佳瀝青用量礦料與瀝青的交互作用2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院37瀝青用量對強(qiáng)度的影響3.2為什么要確定最佳瀝青用量2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院38??3.3如何確定最佳瀝青用量2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院39A試件的制備B物理指標(biāo)的測定C力學(xué)指標(biāo)的測定D馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果分析E路用性能試驗(yàn)檢測3.3如何確定最佳瀝青用量馬歇爾試驗(yàn)2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院40

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或按照規(guī)范要求初選5個(gè)瀝青用量例如：3.5%，4.0%，4.5%，5.0%，5.5%3.3如何確定最佳瀝青用量

在每個(gè)瀝青用量下制備至少4個(gè)試件101.6±0.2mm

63.5±1.3mm2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院41物理指標(biāo)馬歇爾試驗(yàn)3.3如何確定最佳瀝青用量

2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院42物理指標(biāo)馬歇爾試驗(yàn)3.3如何確定最佳瀝青用量

2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院43物理指標(biāo)馬歇爾試驗(yàn)3.3如何確定最佳瀝青用量

3.3如何確定最佳瀝青用量馬歇爾試驗(yàn)力學(xué)指標(biāo)馬歇爾試驗(yàn)44馬歇爾試驗(yàn)：穩(wěn)定度（KN）、流值（0.1mm）442024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院45毛體積相對密度空隙率VV物理指標(biāo)馬歇爾試驗(yàn)3.3如何確定最佳瀝青用量2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院46礦料間隙率VMA瀝青飽和度VFA物理指標(biāo)馬歇爾試驗(yàn)3.3如何確定最佳瀝青用量2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院47馬歇爾穩(wěn)定度MS流值FL力學(xué)指標(biāo)馬歇爾試驗(yàn)3.3如何確定最佳瀝青用量2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院48瀝青混合料的技術(shù)指標(biāo)要求瀝青用量空隙率(%)VMA(%)VFA(%)穩(wěn)定度(KN)流值(0.1mm)規(guī)范要求3～5≥1465～75≥820～403.3如何確定最佳瀝青用量2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院49毛體積相對密度a1馬歇爾穩(wěn)定度MSa23.3如何確定最佳瀝青用量2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院50空隙率VVa33.3如何確定最佳瀝青用量2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院51瀝青飽和度VFA流值FL3.3如何確定最佳瀝青用量2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院523.3如何確定最佳瀝青用量共同范圍流值穩(wěn)定度飽和度空隙率3.0%3.5%4.0%4.5%5.0%5.5%6.0%瀝青用量（％）2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院53最佳用油量為OAC?3.3如何確定最佳瀝青用量2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院543.4如何確定最佳瀝青用量車轍試驗(yàn)低溫彎曲試驗(yàn)浸水馬歇爾試驗(yàn)凍融劈裂試驗(yàn)路用性能試驗(yàn)總結(jié)55瀝青材料石油瀝青的組成、組分和結(jié)構(gòu)瀝青的技術(shù)性質(zhì)、評價(jià)方法和評價(jià)指標(biāo)組分：定義、四組分、對路用性能影響膠體結(jié)構(gòu)：定義、各結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、力學(xué)特性、路用性能、判定標(biāo)準(zhǔn)）、蠟對路用性能的影響；技術(shù)性質(zhì)：粘度特性（動(dòng)力粘度、運(yùn)動(dòng)粘度）、三大指標(biāo)定義、評價(jià)指標(biāo)、表征的瀝青性能、感溫性（針入度指數(shù)）勁度模量（定義、隨時(shí)間和溫度變化規(guī)律、影響因素等）2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院5656石料與集料掌握石料和集料的技術(shù)性質(zhì)、評價(jià)方法；重點(diǎn)掌握礦質(zhì)混合料的級配理論；石料的化學(xué)性質(zhì)：石料的酸堿性組成結(jié)構(gòu)物理性質(zhì)：密度、孔隙率、吸水性、抗凍性力學(xué)性質(zhì)：抗壓強(qiáng)度、磨耗性、與瀝青的粘附性集料的組成結(jié)構(gòu)

物理性質(zhì)粗集料骨架間隙率等

力學(xué)性質(zhì)壓碎值、磨光值等

級配：表征級配的三參數(shù)、細(xì)度模數(shù)等級配理論：粒徑、連續(xù)級配、間斷級配、最大密實(shí)曲線、n冪公式2024/3/25交通科學(xué)與工程學(xué)院