沥青混合料配合比设计

相同
4
OAC=( OAC1 + OAC2 )/2
OAC=( OAC1 + OAC2 )/2
5
求 OAC 对应的 VV、VMA，VMA 是
否满足指标要求最小值的要求，
OAC 应位于 VMA 凹形曲线最小值
的贫油一侧
相同
沥青混合料配合比验证
1抗高温性--车辙试验（T 0719） 在试验温度为60℃、轮压0.7MPa条件下进行车辙试验的动稳 定度.
马歇尔配合比设计步骤
1. 确定混合料类型，结合规范级配，调整工程设计 级配范围；
2. 原材料的选择，试验；
当单一规格集料的质量指标达不到技术要求时，按 照集料配合比计算的质量指标符合要求时，工程上 允许使用。对受热易变质的集料，宜采用经拌和楼 烘干后的集料进行检验。
3．在工程设计级配范围内调整1~3不同的矿料级配；
制曲线
绘制曲线
2
OAC1=（a1 + a2 + a3 + a4）/4
OAC1=（a1 + a2 + a3）/3
不完全
或 OAC1=（a1 + a2 + a3）/3
相同
空隙率中值 a3 或 4%对应的油
石比作为 OAC1
3
OAC2=( OACmin + OACmax )/2
OAC2=( OACmin + OACmax )/2
的增大而增大，随压实度的增大而减小。
沥青混合料配合比设计时，AC级配设计空隙率为3-5％，将空隙率5％对应
的渗水系数作为设计阶段的控制点，利用直线内插计算5％时的渗水系数
分别：
AC-13I：90ml/min，
AC-16I：116 ml/min AC-20I：111 ml/min，
AC-25I：136 ml/min；
规范规定的矿料级配范围
确定工程设计级配范围
其他材料，外掺剂等
材料选择、取样 材料试验
粗集料、细集料、矿粉 沥青或改性沥青结合料
确定试验温度
在工程设计级配范围内设计供 优选用的 1～3 组不同的矿料
级配
对设计的设计级配，初选 5 组沥青用量，拌和混合料，分别制作马歇尔试
件 普通沥青
测定试件毛体积相对密度
s e C sa 1 C sb
完全相同 完全不同
空隙率 VMA
VV
1
f t
100
VMA
1
f sb
s 100
VV
1
f t
100
VMA
1
f sb
s 100
计算法理论最 大相对密度意
义不同 JTJ 032-94 试 件密度可采用
视密度
公式完全相同 但 JTJ 032-94 试件密度、矿 料密度都可采
沥青混合料配合比设计 及施工质量检测
山西省交通科学研究院 公路所 2008.08
沥青混合料配合比设计三个阶段
目标配合比设计阶段
（优选材料、矿料级配、最佳OAC，供拌和机确定冷料仓的 供货比例、进料速度及试拌使用）
生产配合比设计阶段
（确定各热料仓的配合比，供拌和机控制室使用）
生产配合比检验阶段
对于SMA-13、SMA-16，渗水系数在空隙率4％左右发生突变，将4％空隙率 对应的渗水系数作为设计控制指标。根据试验数据，利用内插法计算空隙 率为4％时的渗水系数分别是：
SMA-13 85ml/min
SMA-16 82ml/min。
渗水系数
配合比设计阶段 现行规范
修订后
AC类： 细粒式 ≤120ml/min ≤90ml/min
沥青混合料高温车辙技术指标
气候 分区
距路表 位置(cm)
抗车辙变形 路面温度 动稳定度
推算60℃动稳定度 (次/mm)
60℃ 动稳定度
(℃)
指标 (次/mm)
SBS改性沥青 混合料
PR改性沥青 混合料
技术指标 (次/mm)
夏炎热 1-3
夏热区 2-2、2-3
2 6-8 12-14
2 6-8 12-14
4渗水检验—渗水试验（T 073）
利用轮碾机成型的车辙试件进行渗水试验
山西省沥青使用性能气候分区表(温度)
气候分区
1-3夏炎热冬冷
七月份平均 最高气温
＞30℃
年极端 最低气温
(-21.5～-9.0)℃
地名
运城地区各县(市) 临汾地区：
候马市、曲沃县、 翼城县、襄汾 县、浮山县(除 寨圪塔乡)、古 县、霍州市、 洪洞县(堤村乡 、马牧乡、万 安镇、龙马乡 、白石乡及河 东各乡镇)、临 汾市(吴村镇、 土门镇、魏村 镇、果村场乡 、刘村镇小榆 乡、泊庄乡、 龙祠乡、金殿 镇及河东各乡 镇)
60 55 47-48 55 50 45
≥5000
5000 4000 2400 4000 3200 1600
5000 4300 2500 4300 3800 1800
5000 4000 2500 4000 3500 1500
渗水系数
沥青混合料渗水系数和空隙率有着很好的相关关系，渗水系数随着空隙率
⑸沥青混合料的配合比设计应充分考虑施工性能，使沥青混合料 容易摊铺和压实，避免造成严重的离析。
密级配沥青混凝土混合料矿料级配范围
级配类型 31.5 26.5 19
通过下列筛孔(mm)的质量百分率(％) 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6
0.3 0.15 0.075
粗粒式 AC-25 100 90-100 78-90 68-80 61-73 50-62 34-46 25-35 18-27 13-21 8-16 5-12 3-7
AC-10
砂粒式 AC-5
100 90-100 74-85 50-62 36-46 24-34 18-26 12-20 8-15 4-8 100 90-100 56-68 40-50 28-38 19-29 12-20 6-14 4-8 100 90-100 55-67 35-47 22-34 15-24 9-17 6-10
确定理论最大相对密度
或
用真空法 改性沥青
用计算法
计算 VV、VMA、VFA 等体积指标
进行马歇尔试验，与马歇尔设计标准比
较
合格
不合格
技术经济分析确定 1 组设计级配及最佳沥青用 量
按规定进行车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、
低温弯曲试验、矿渣膨胀试验等，检验配合比设计是否合
理
合格
不合格
完成配合比设计，提交材料品种、配比、矿料级配、最佳沥青用 量
(-21.5～-9.0)℃
阳泉市： 城区、郊区、平定县 临汾地区： 大宁县、蒲县、汾西县、吉县、
乡宁县、临汾市(一平垣乡、 西头乡、枕头乡、河底乡)、 洪洞县(刘家垣镇、山头乡、 双昌乡、左家沟乡、左木乡) 晋城市： 阳城县、城区、郊区、沁水县(城 关镇、樊村河乡、王寨乡、杏 峪乡、中村镇、下川乡、土沃 乡、张村乡、郑村乡、加丰镇 )、陵川县(西河底乡、附城镇 、丈河乡、夺火乡、曹庄乡、 潞城乡、横水河乡、马疙当乡 、马武寨乡、候庄乡、治头乡 、六泉乡、古郊乡) 长治市： 平顺县(实会乡、北眈乡、阳高乡 、石城镇、王家庄乡、中五井 乡、城关镇、虹梯关乡、苤兰 岩乡、西沟乡、东寺头乡、羊 老岩乡、石窑滩乡、龙镇、杏 城乡、王峡关乡)
用视密度
最佳油石比OAC的确定
JTG F40-2004
JTJ 032-94
说明
1
以油石比或沥青用量为横坐标， 以油石比或沥青用量为横坐 不完全
以马歇尔试验的各项指标（密 标，以马歇尔试验的各项指 相同
度、稳定度、流值、空隙率、饱 标（密度、稳定度、流值、
和度、矿料间隙率）为纵坐标绘 空隙率、饱和度）为纵坐标
⑵ 为确保高温抗车辙能力，同时兼顾低温抗裂性能的需要。配合 比设计时宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量，减少细 粉的用量，使中等粒径集料较多，形成平坦的S型级配曲线。
⑶ 确定工程设计级配范围时应考虑不同层位的功能需要，经组合 设计的沥青路面应能满足耐久、稳定、密水、抗滑等要求
⑷ 根据公路等级和施工设备的控制水平，确定的工程设计级配范 围应比规范级配范围窄，其中4.75mm和2.36mm通过率的上 下限差值宜小于12%。
密级配沥青混合料马歇尔配合比设计
调整工程设计级配范围的原则
⑴ 首先规范确定采用粗型(G型)或细型(F型)的混合料。对夏季温 度高、高温持续时间长，重载交通多的路段，宜选用粗型密级 配沥青混合料，并取较高的设计空隙率。对冬季温度低、且低 温持续时间长的地区，或者重载交通较少的路段，宜选用细型 密级配沥青混合料，并取较低的设计空隙
6.分析比较，确定1组级配及最佳OAC；
7.进行配合比检验：
抗高温性--车辙试验（T 0719）
抗低温性--弯曲试验（T 0715）
水稳定性—浸水马歇尔（T 0709）
冻融劈裂试验（T 0729）
渗水检验—渗水试验（T 073）
马 歇 尔 配 合 比 设 计 流 程 图
沥青混合料的类型
我国新旧规范对密级配沥青混合料马歇尔配合比设计体积指标计算
上的差异
指标
试件相对密
度 混合料理论 最大相对密
度
理论最大相 对密度采用
计算法
JTG F40-2004
表干法或蜡封法
普通沥青：真空法 改性沥青：计算法
ti
100 si bi
se
b
JTJ 032-94
水中重法 表干法来自百度文库蜡封法
说明
真空法或计算法均可
（通过试拌试铺，确定施工温度；机械组合；施工工艺；虚 铺系数；生产用标准配合比和最佳油石比；建立钻芯法与核 子仪的检测密度的相关性。）
确定级配允许波动范围
JTG F40-2004 矿料级配范围的三层含义
•第一 是规范规定的级配范围 是最基本的要求。必须兼顾全国各种不同情况，
由于它适用于全国，适用于不同等级、不同气候 条件、不同交通条件、不同层次的各自情况，所 以这个范围必然只能规定的很宽。这样给设计单 位和建设单位有充分选择级配的自由。 •第二 工程设计矿料级配范围 针对具体工程，气候条件、交通条件，公路等级， 已建公路的成功经验调整。 •第三 施工单位施工质量检验时允许的级配波动范围。
2-2夏炎冬寒
(20-30)℃
2-3夏炎冬冷
(-37.0～-21.5)℃
大同市各县(市) 朔州市各县(市) 忻州地区各县(市) 太原市各县(市) 吕梁地区各县(市) 晋中地区各县(市) 长治市： 武乡县、沁县、沁源县、襄垣县、黎城 县、潞城县、屯留县城区、效区、长 子县、长治县、平顺县(东青北乡、北 社乡、苗庄镇、羊井底乡)、壶关县( 辛村乡、集店乡、城关镇、东崇贤乡 、晋庄镇、五龙山乡、西川底乡、黄 家川乡、黄山乡、固村乡、店上镇、 东柏林乡、百尺镇、常行乡、东井岭 乡) 晋城市： 沁水县(王必乡、郑庄乡、苏庄乡、必 底乡、端氏镇、胡底乡、樊庄乡、固 县乡、十里乡、东峪乡、柿庄乡)高平 市、陵川县(城关镇、礼义镇、杨村乡 、平城镇、奏家庄乡) 临汾地区： 安泽县、浮山县(寨圪塔乡)、隰县、永 和县
AC-20 中粒式
AC-16
100 90-100 78-90 68-80 58-70 40-50 28-38 20-29 15-22 10-17 6-13 4-8 100 90-100 80-90 66-78 46-58 34-44 22-32 16-24 11-19 7-14 4-8
AC-13 细粒式
2抗低温性--弯曲试验（T 0715） 对热拌沥青混合料在试验温度-10℃、加载速率50mm/min的 条件下进行弯曲试验，测定破坏强度、破坏应变、破坏劲度 模量，并根据应力应变曲线的形状，综合评价沥青混合料的 低温抗裂性能。
3水稳定性—浸水马歇尔（T 0709） 冻融劈裂试验（T 0729）
在规定的试验条件下进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验以 检验沥青混合料的水稳定性。达不到要求时必须掺加消石灰、 水泥或相应的抗剥落措施。
使包括0.075mm、2.36mm、4.75mm筛孔在内的较多 筛孔的通过率分别位于设计级配范围的上方、中值 及下方。 混合料中天然砂的用量通常不宜超过集 料总量的20%。
马歇尔配合比设计步骤
4.初选5组油石比，对1~3不同的级配分别进行马歇 尔试验；
拌和温度、击实温度
5.测定体积指标、马歇尔稳定度、流值，调整最佳 油石比OAC；
中粒式 ≤120ml/min ≤120ml/min
增加了粗集料AC-25 ≤150ml/min（由于车辙标准试件厚度与 粗粒式沥青混合料最大公称粒径不匹配，故对粗粒式沥青 混合料渗水系数仅供参考。）
t
100 a 1 2 n
a
JTJ 032-94 没
1 2
n a 有提到“有效
密度”的概念
矿料的合成 毛体积相对
密度
集料的有效 相对密度
sb
1
100 2 n
1 2
n
se
100 100
b b
t
b
sb
1
100 2 n
1 2
n
JTJ 032-94 没有提到 “有效密度”的概念