AC型混合料目标配合比设计.ppt

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AC型混合料目标配合比设计型混合料目标配合比设计浙江省交通规划设计研究院2012.08热拌沥青混合料种类热拌沥青混合料种类混合料混合料类型类型密密级级配配开开级级配配半半开开级级配配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稳定沥青稳定碎石碎石沥青沥青混凝土混凝土沥青沥青稳定碎石稳定碎石沥青马蹄沥青马蹄脂碎石脂碎石排水式排水式沥青磨沥青磨耗层耗层排水式排水式沥青稳定沥青稳定碎石基层碎石基层特粗式特粗式ATB-40ATPB-40粗粒式粗粒式ATB-30ATPB-30AC-25ATB-25ATPB-25中粒式中粒式AC-20SMA-20AM-20AC-16SMA-16OGFC-16AM-16细粒式细粒式AC-13SMA-13OGFC-13AM-13AC-10SMA-10OGFC-10AM-10砂粒式砂粒式AC-5AM-5设计设计空隙率空隙率（%）3536341818612AC型混合料设计的主要步骤与内容型混合料设计的主要步骤与内容一、一般规定一、一般规定二、确定工程设计级配范围二、确定工程设计级配范围三、材料选择与准备三、材料选择与准备四、矿料配合比设计四、矿料配合比设计五、马歇尔试验五、马歇尔试验六、确定最佳沥青用量（油石比）六、确定最佳沥青用量（油石比）七、配合比设计检验七、配合比设计检验八、配合比设计报告八、配合比设计报告一、一般规定一、一般规定1.1适用于密级配沥青混凝土、沥青稳定碎石混合料。

1.2三阶段：

目标配合比、生产配合比、生产配合比验证

（1）目标配合比设计主要任务确定选择适宜的沥青、集料、矿粉和其他原材料；确定选择适宜的沥青、集料、矿粉和其他原材料；确定各种规格集料的比例、级配曲线、最佳沥青用量确定各种规格集料的比例、级配曲线、最佳沥青用量确定沥青混合料体积性质确定沥青混合料体积性质检验混合料性能检验混合料性能

（2）方法：

采用马歇尔试验方法或Superpave设计方法，（3）如采用Superpave设计方法时，应进行马歇尔试验设计检验。

一、一般规定一、一般规定沥青混合料配合比设计使用最广泛两种方法：

马歇尔设计方法和马歇尔设计方法和Superpave设计方法设计方法两者的设计理论和设计指标本质上相同，都强调沥青混合料的体积性质两者的设计理论和设计指标本质上相同，都强调沥青混合料的体积性质指标。

指标。

根本区别：

试件的成型方法。

根本区别：

试件的成型方法。

一般认为：

一般认为：

Superpave试件搓揉成型方法比马歇尔击实成型方法更接近沥试件搓揉成型方法比马歇尔击实成型方法更接近沥青路面现场施工的实际情况。

青路面现场施工的实际情况。

我国目前采用马歇尔设计方法。

我国目前采用马歇尔设计方法。

实际工程中有：

目标配合比采用实际工程中有：

目标配合比采用Superpave设计方法，现场施工控制采用设计方法，现场施工控制采用马歇尔技术指标。

马歇尔技术指标。

1.3密密级级配配沥沥青青混混合合料料目目标标配配合合比比设设计计流流程程图图1.4试验方法必须按照JTGE20-2011;必须采用小型沥青混合料拌和机；拌和温度和制件温度应符合JTGF40-2004。

1.5生产配合比设计以目标配合比设计为依据，目标配合比确定的各料堆比例是生产配合比进料的依据。

生产配合比级配与目标配合比尽可能一致，现行施工规范没有规定两生产配合比级配与目标配合比尽可能一致，现行施工规范没有规定两个级配允许偏差，只规定了沥青用偏差个级配允许偏差，只规定了沥青用偏差0.2%。

关键是混合料的体积性质指标与目标配合比相接近关键是混合料的体积性质指标与目标配合比相接近1.6生产配合比验证按生产配合比试拌，铺筑试验路；马歇尔试验，取芯检验，性能检验；确定标准生产配合比；确定施工级配允许波动范围。

注：

规范中的级配允许波动范围，其基准是标准生产配合比注：

规范中的级配允许波动范围，其基准是标准生产配合比0.075mm、2.36mm、4.75mm马歇尔配合比设计技术标准：

集料公称最大粒径马歇尔试件尺寸击实次数体积指标（VV、VMA、VFA）稳定度与流值；这些指标与气候条件有关配合比设计混合料的使用性能检验高温性能水稳性能低温性能渗水性能目标：

满足体积和使用性能标准要求的矿料级配和油石比。

二、确定工程设计级配范围二、确定工程设计级配范围沥青混合料矿料级配范围分为三个层次沥青混合料矿料级配范围分为三个层次：

1、规范级配范围适用于不同的道路等级、气候条件、交通条件及不同层次等情况，全国适用（范围宽）。

2、工程设计级配范围符合工程的气候条件、交通条件、公路等级、所处层位提出。

工程设计级配范围工程设计级配范围规范规定的级配范围规范规定的级配范围3、施工质量检验时允许波动的级配范围经过三阶段配合比设计确定标准配合比和级配曲线后，按施工质量检验允按施工质量检验允许的波动值许的波动值，得到施工质量检验级配范围。

得到施工质量检验级配范围。

2.1工程设计级配范围

（1）由设计文件或招标文件规定；理念：

工程设计级配范围，是设计出来的，不是查规范得出的理念：

工程设计级配范围，是设计出来的，不是查规范得出的

（2）设计级配宜在本规范5.3.2规定的级配范围内；（3）根据公路等级、工程性质、气候条件、交通条件、材料品种，工程使用情况调查后调整确定；（4）允许超出规范级配范围。

二、确定工程设计级配范围二、确定工程设计级配范围2.2工程设计级配范围调整原则

（1）首先确定采用粗型（粗型（C型）或细型（型）或细型（F型型）混合料（表5.3.2-1）。

夏季温度高、高温持续时间长，重载交通多的路段，选用粗型密级配沥青混合料（AC-C型），取较高的设计空隙率。

冬季温度低、低温持续时间长，或者重载交通较少的路段，选用细型密级配沥青混合料（AC-F型），取较低的设计空隙率。

（2）确保高温抗车辙能力，同时兼顾低温抗裂性能。

宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量，减少宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量，减少0.6mm以下的细以下的细粉用量，使中等粒径集料较多，形成粉用量，使中等粒径集料较多，形成S型级配曲线；型级配曲线；取中等或偏高水平的设计空隙率。

（3）应考虑不同层位功能需要，满足耐久、稳定、密水、抗滑等要求。

（4）工程设计级配范围比规范范围窄，其中其中4.75mm和和2.36mm通过率的上下限通过率的上下限差值宜小于差值宜小于12。

（5）考虑施工性能，容易摊铺和压实，避免离析。

二、确定工程设计级配范围二、确定工程设计级配范围表5.3.2-1粗型和细型密级配沥青混凝土的关键性筛孔通过率混合料类型公称最大粒径（mm）用以分类的关键性筛孔（mm）粗型密级配细型密级配名称关键性筛孔通过率（%）名称关键性筛孔通过率（%）AC-2526.54.75AC-25C40AC-20194.75AC-20C45AC-16162.36AC-16C38AC-1313.22.36AC-13C40AC-109.52.36AC-10C45三、材料选择与准备三、材料选择与准备3.1矿料试验按JTGE42-2005，工程实际使用的材料，取代表性样品。

注：

原材料最好从沥青拌和场取样，不要从石料加工场取样，确保集料的代表性3.2材料必须符合气候和交通条件需要。

当单一规格的集料某项指标不合格，但按级配组成的集料混合料指标符合规范要求时，允许使用。

三、材料选择与准备三、材料选择与准备沥青选择依据：

交通量、气候环境条件、石料与沥青粘附性、混合料水稳定性。

沥青技术标准：

沥青PG等级和针入度等级标准。

我国采用沥青针入度等级标准，但针入度标准沥青技术指标同沥青路面使用性能的关系还不是很清楚。

集料是沥青混合料的最主要成分。

强度高，颗粒形状好，表面纹理粗糙，级配稳定，比例合理。

矿粉（填料）：

主要填充混合料的空隙。

通常采用石灰岩磨细，一般禁止使用回收粉。

抗剥落剂：

主要液体抗剥落剂，提高沥青和石料的粘结力，增强水稳定性。

根据浸水马歇尔试验，冻融劈裂试验和美国AASHTOT283试验结果确定。

抗剥落剂的实际应用效果，需要长期跟踪观察。

原材料质量检测集料矿粉普通重交沥青改性沥青添加剂石料压碎值洛杉矶磨耗损失密度吸水率对沥青的粘附性坚固性细长扁平颗粒含量水洗法0.075mm颗粒含量砂当量软石含量磨光值（上面层）视密度含水量粒度范围0.6mm，%0.15mm，%0.5者组成不良，稳定性不差；CA0.2者容易离析，耐久性差。

CA值控制在中值即0.35左右，组成最佳，稳定性、耐久性好。

3、细集料中较粗部分与较细部分的比例关系，以FA值约束。

FA1=PD/16/PD/4；FA2=PD/64/PD/16；FA3=PD/256/PD/64FA值应0.5，否则不能形成多级嵌挤，宜控制在0.3-0.5。

Superpave集料级配控制点集料级配控制点集料级配集料级配10010000.075.075.3.32.362.3612.512.519.019.0通过百分率通过百分率通过百分率通过百分率设计集料结构设计集料结构设计集料结构设计集料结构筛孔位于筛孔尺寸（筛孔位于筛孔尺寸（筛孔位于筛孔尺寸（筛孔位于筛孔尺寸（mmmm）的）的）的）的0.450.45次方位置次方位置次方位置次方位置图4.2矿料级配曲线示例五、马歇尔试验五、马歇尔试验5.1马歇尔试验技术标准按表5.3.3-1、5.3.3-2规定执行。

5.2沥青混合料拌和与试件制作温度确定粘温曲线普通沥青混合料可参照表5.2执行改性沥青混合料的成型温度提高1020。

表5.2热拌普通沥青混合料试件的制作温度（）.1.1.2.2.3.3.5.511101055100100110110120120130130140140150150160160170170180180190190200200Temperature,CTemperature,CViscosity,PasViscosity,Pas压实范围压实范围拌和范围拌和范围普通沥青拌和普通沥青拌和/压实压实温度温度5.3计算矿料混合料的合毛体积成相对密度合毛体积成相对密度sbP1、P2、Pn为各种矿料成分的配比，其和为100；1、2、n为各种矿料的毛体积相对密度；粗集料按T0304方法测定，机制砂及石屑可按T0330方法测定矿粉（含消石灰、水泥）以表观相对密度代替。

注：

配合比设计时，采用毛体积相对密度，不是毛体积密度，故无需水温修正。

5.4矿料混合料的合成表观相对密度合成表观相对密度sa5.5预估油石比Pa或沥青用量为Pb。

（5.5-1）（5.5-2）Pa预估的最佳油石比（与矿料总量的百分比），（）；Pb预估的最佳沥青用量（占混合料总量的百分数），（）；Pa1已建类似工程沥青混合料的标准油石比，（）；sb集料的合成毛体积相对密度；sb1已建类似工程集料的合成毛体积相对密度。

注：

作为预估最佳油石比的集料密度，可均采用有效相对密度。

注：

作为预估最佳油石比的集料密度，可均采用有效相对密度。

5.6确定矿料的有效相对密度确定矿料的有效相对密度5.6.1普通沥青混合料，以预估最佳油石比拌和普通沥青混合料，以预估最佳油石比拌和2组混合组混合料，真空法测定最大相对密度，取平均值，反算合成矿料，真空法测定最大相对密度，取平均值，反算合成矿料的有效相对密度料的有效相对密度se。

se合成矿料的有效相对密度；Pb试验采用的沥青用量（占混合料总量的百分数），（）；t试验沥青用量条件下实测得到的最大相对密度；b沥青的相对密度（25/25）。

5.6.2对改性沥青混合料、对改性沥青混合料、SMA，由矿料合成毛体积相对密度、，由矿料合成毛体积相对密度、合成表观相对密度、和沥青吸收系数计算有效相对密度。

合成表观相对密度、和沥青吸收系数计算有效相对密度。

se合成矿料的有效相对密度；C合成矿料的沥青吸收系数；wx合成矿料的吸水率，；sb材料的合成毛体积相对密度；sa材料的合成表观相对密度。

5.7以预估的油石比为中值，按一定间隔（密级配沥青混合料0.5%，沥