目标配比设计培训讲义-.pptx

江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE1设计的主要步骤与内容设计的主要步骤与内容一、一般一、一般规定定二、确定工程二、确定工程设计级配范配范围三、材料三、材料选择与准与准备四、四、矿料配合比料配合比设计五、五、马歇歇尔试验六、确定最佳六、确定最佳沥青用量（油石比）青用量（油石比）七、配合比七、配合比设计检验八、配合比八、配合比设计报告告江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE2一、一般规定一、一般规定1.1 本方法适用于密本方法适用于密级配配沥青混凝土及青混凝土及沥青青稳定碎石定碎石混合料。混合料。1.2 热拌拌沥青混合料的配合比青混合料的配合比设计应通通过目目标配合比配合比设计、生、生产配合比配合比设计及生及生产配合比配合比验证三个三个阶段，段，确定确定沥青混合料的材料品种及配比、青混合料的材料品种及配比、矿料料级配、最佳配、最佳沥青用量。本青用量。本规范采用范采用马歇歇尔试验配合比配合比设计方法。方法。如采用其他方法如采用其他方法设计沥青混合料青混合料时，应按本按本规范范规定定进行行马歇歇尔试验及各及各项配合比配合比设计检验，并，并报告不同告不同设计方法的方法的试验结果。果。1.3 热拌拌沥青混合料的目青混合料的目标配合比配合比设计宜按宜按图1.3的框的框图的步的步骤进行。行。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE3图1.3 密密级配配沥青混合料目青混合料目标配合比配合比设计流程流程图材料选择、取样材料试验其他材料，外掺剂等粗集料、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13组不同的矿料级配对选择的设计级配，初选5组沥青用量，拌和混合料，分别制作马歇尔试件测定试件毛体积相对密度计算VV、VMA、VFA等体积指标技术经济分析确定1组设计级配及最佳沥青用量进行马歇尔试验，与马歇尔设计标准比较完成配合比设计，提交材料品种、矿料级配、标准配合比、最佳沥青用量等按规定进行各种配合比设计检验，确认配合比设计是否合理合格不合格不合格合格确定工程设计级配范围确定理论最大相对密度沥青混合料的类型规范规定的矿料级配范围普通沥青用真空法改性沥青用计算法 或江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE41.4 配合比配合比设计的的试验方法必方法必须遵照遵照现行行试验规程程的方法的方法执行。混合料拌和必行。混合料拌和必须采用小型采用小型沥青混合青混合料拌和机料拌和机进行。混合料的拌和温度和行。混合料的拌和温度和试件制作温件制作温度度应符合本符合本规范的要求。范的要求。1.5 生生产配合比配合比设计可参照本方法可参照本方法规定的步定的步骤进行。行。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE5二、确定工程设计级配范围二、确定工程设计级配范围2.1 沥青路面工程的混合料青路面工程的混合料设计级配范配范围由工程由工程设计文件文件或招或招标文件文件规定，密定，密级配配沥青混合料的青混合料的设计级配宜在本配宜在本规范范5.3.2规定的定的级配范配范围内，根据公路等内，根据公路等级、工程性、工程性质、气、气候条件、交通条件、材料品种，通候条件、交通条件、材料品种，通过对条件大体相当的工条件大体相当的工程的使用情况程的使用情况进行行调查研究后研究后调整确定，必要整确定，必要时允允许超出超出规范范级配范配范围。2.2 调整工程整工程设计级配范配范围宜遵循下列原宜遵循下列原则。2.2.1 首先按首先按规范确定采用粗型范确定采用粗型(C型型)或或细型型(F型型)的混合料。的混合料。对夏季温度高、高温持夏季温度高、高温持续时间长，重，重载交通多的路段，宜交通多的路段，宜选用粗型密用粗型密级配配沥青混合料青混合料(AC-C型型)，并取，并取较高的高的设计空空隙率。隙率。对冬季温度低、且低温持冬季温度低、且低温持续时间长的地区，或者重的地区，或者重载交通交通较少的路段，宜少的路段，宜选用用细型密型密级配配沥青混合料青混合料(AC-F型型)，并取，并取较低的低的设计空隙率。空隙率。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE62.2.2 为确保高温抗确保高温抗车辙能力，同能力，同时兼兼顾低温抗裂性低温抗裂性能的需要。配合比能的需要。配合比设计时宜适当减少公称最大粒径宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量，减少附近的粗集料用量，减少0.6mm以下部分以下部分细粉的用粉的用量，使中等粒径集料量，使中等粒径集料较多，形成多，形成S型型级配曲配曲线，并，并取中等或偏高水平的取中等或偏高水平的设计空隙率。空隙率。2.2.3 确定各确定各层的工程的工程设计级配范配范围时应考考虑不同不同层位的功能需要，位的功能需要，经组合合设计的的沥青路面青路面应能能满足耐足耐久、久、稳定、密水、抗滑等要求。定、密水、抗滑等要求。2.2.4 根据公路等根据公路等级和施工和施工设备的控制水平，确定的的控制水平，确定的工程工程设计级配范配范围应比比规范范级配范配范围窄，其中窄，其中4.75mm和和2.36mm通通过率的上下限差率的上下限差值宜小于宜小于12。2.2.5 沥青混合料的配合比青混合料的配合比设计应充分考充分考虑施工性能，施工性能，使使沥青混合料容易青混合料容易摊铺和和压实，避免造成，避免造成严重的离重的离析。析。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE7三、材料选择与准备三、材料选择与准备3.1 配合比配合比设计的各种的各种矿料必料必须按按现行行公路工程集公路工程集料料试验规程程规定的方法，从工程定的方法，从工程实际使用的材料中使用的材料中取代表性取代表性样品。品。3.2 配合比配合比设计所用的各种材料必所用的各种材料必须符合气候和交通符合气候和交通条件的需要。当条件的需要。当单一一规格的集料某格的集料某项指指标不合格，但不合格，但不同粒径不同粒径规格的材料按格的材料按级配配组成的集料混合料指成的集料混合料指标能能符合符合规范要求范要求时，允，允许使用。使用。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE8四、矿料配合比设计四、矿料配合比设计4.1 高速公路和一高速公路和一级公路公路沥青路面青路面矿料配合比料配合比设计宜宜借助借助电子子计算机的算机的电子表格用子表格用试配法配法进行。其他等行。其他等级公路公路沥青路面也可参照青路面也可参照进行行。4.2 矿料料级配曲配曲线按按公路工程公路工程沥青及青及沥青混合料青混合料试验规程程T 0725的方法的方法绘制制(图4.2)。以原点与通。以原点与通过集集料最大粒径料最大粒径100的点的的点的连线作作为沥青混合料的最大青混合料的最大密度密度线。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE9图4.2 矿料料级配曲配曲线示例示例江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE10表表4.2-1 泰勒曲泰勒曲线的横坐的横坐标 di0.0750.150.30.61.182.364.759.50.3120.4260.5820.7951.0771.4722.0162.754dI13.2161926.531.537.553633.1933.4823.7624.3704.7235.1095.9696.452江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE11江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE124.3 对高速公路和一高速公路和一级公路，宜在工程公路，宜在工程设计级配范配范围内内计算算13组粗粗细不同的配比，不同的配比，绘制制设计级配配曲曲线，分，分别位于工程位于工程设计级配范配范围的上方、中的上方、中值及下方。及下方。设计合成合成级配不得有太多的配不得有太多的锯齿形交形交错，且在且在0.3mm0.6mm范范围内不出内不出现“驼峰峰”。当反。当反复复调整不能整不能满意意时，宜更，宜更换材料材料设计。4.4 根据当地的根据当地的实践践经验选择适宜的适宜的沥青用量，分青用量，分别制作几制作几组级配的配的马歇歇尔试件，件，测定定VMA，初，初选一一组满足或接近足或接近设计要求的要求的级配作配作为设计级配。配。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE13五、马歇尔试验五、马歇尔试验5.1 配合比配合比设计马歇歇尔试验技技术标准按本准按本规范的范的规定定执行。行。5.2 沥青混合料青混合料试件的制作温度按本件的制作温度按本规范范规定的方法确定，定的方法确定，并与施工并与施工实际温度相一致，普通温度相一致，普通沥青混合料如缺乏粘温曲青混合料如缺乏粘温曲线时可参照表可参照表5.2执行，改性行，改性沥青混合料的成型温度在此基青混合料的成型温度在此基础上再提高上再提高1020。表表5.2 热拌普通拌普通沥青混合料青混合料试件的制作温度件的制作温度()江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE145.3 5.3 按式（按式（5.3 5.3）计算算矿料混合料的合成毛料混合料的合成毛体体积相相对密度密度sbsb。式中：式中：P1P1、P2P2、PnPn为各种各种矿料成分的配比，料成分的配比，其和其和为100100；11、22、nn为各种各种矿料相料相应的毛体的毛体积相相对密度，粗集料按密度，粗集料按T 0304T 0304方法方法测定，定，机制砂及石屑可按机制砂及石屑可按T 0330T 0330方法方法测定，定，矿粉粉(含消含消石灰、水泥石灰、水泥)以表以表观相相对密度代替。密度代替。注：注：沥青混合料配合比青混合料配合比设计时，均采用毛体，均采用毛体积相相对密度密度(无量无量纲)，不采用毛体，不采用毛体积密度，故无需密度，故无需进行密度的水温修正。行密度的水温修正。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE155.4 5.4 按式按式5.45.4计算算矿料混合料的合成表料混合料的合成表观相相对密密度度sasa。式中：式中：P1P1、P2P2、PnPn为各种各种矿料成分的配比，其和料成分的配比，其和为100100；为各种各种矿料按料按试验规程方法程方法测定的定的表表观相相对密度。密度。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE165.5 按式按式5.5-1或按式或按式5.5-2预估估沥青混合料的适宜的油石比青混合料的适宜的油石比Pa或或沥青用量青用量为Pb。(5.5-1)(5.5-2)式中：式中：Pa预估的最佳油石比估的最佳油石比(与与矿料料总量的百分比量的百分比)，()；Pb预估的最佳估的最佳沥青用量青用量(占混合料占混合料总量的百分数量的百分数)，()；Pa1 已建已建类似工程似工程沥青混合料的青混合料的标准油石比，准油石比，()；sb集料的合成毛体集料的合成毛体积相相对密度；密度；sb1已建已建类似工程集料的合成毛体似工程集料的合成毛体积相相对密度。密度。注：作注：作为预估最佳油石比的集料密度，原工程和新工程也可均采用估最佳油石比的集料密度，原工程和新工程也可均采用有效相有效相对密度。密度。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE175.6 确定确定矿料的有效相料的有效相对密度密度 5.6.1 对非改性非改性沥青混合料，宜以青混合料，宜以预估的最佳油估的最佳油石比拌和石比拌和2组的混合料，采用真空法的混合料，采用真空法实测最大相最大相对密度，取平均密度，取平均值。然后由式。然后由式5.6.1反算合成反算合成矿料料的有效相的有效相对密度密度se。式中式中：se合成合成矿料的有效相料的有效相对密度；密度；Pb试验采用的采用的沥青用量青用量(占混合料占混合料总量的百分数量的百分数)，()；t试验沥青用量条件下青用量条件下实测得到的最大相得到的最大相对密度，无密度，无量量纲；b沥青的相青的相对密度密度(25/25)，无量，无量纲。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE185.6.2 对改性改性沥青及青及SMA等等难以分散的混合料，有效相以分散的混合料，有效相对密度宜直接由密度宜直接由矿料的合成毛体料的合成毛体积相相对密度与合成表密度与合成表观相相对密度按式密度按式(5.6.2)计算确定，其中算确定，其中沥青吸收系数青吸收系数C值根据材料的吸水率由式根据材料的吸水率由式(5.6.3)求得，材料的合成吸水率求得，材料的合成吸水率按式按式(5.6.4)计算：算：(5.6.2)C=0.033wx2-0.2936wx+0.9339 (5.6.3)(5.6.4)江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE19式中：式中：se合成合成矿料的有效相料的有效相对密度；密度；C合成合成矿料的料的沥青吸收系数，可按青吸收系数，可按矿料料的合成吸水率从式的合成吸水率从式(5.6.3)求取；求取；wx合成合成矿料的吸水率，按式料的吸水率，按式(5.6.4)求取，求取，；sb材料的合成毛体材料的合成毛体积相相对密度，按式密度，按式(5.3)求取，无量求取，无量纲；sa 材料的合成表材料的合成表观相相对密度，按式密度，按式(5.4)求取，无量求取，无量纲。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE205.7 以以预估的油石比估的油石比为中中值，按一定，按一定间隔隔(对密密级配配沥青混合料通常青混合料通常为0.5%，对沥青碎石混合料可青碎石混合料可适当适当缩小小间隔隔为0.3%0.4)，取，取5个或个或5个以上个以上不同的油石比分不同的油石比分别成型成型马歇歇尔试件。每一件。每一组试件件的的试样数按数按现行行试验规程的要求确定，程的要求确定，对粒径粒径较大的大的沥青混合料，宜增加青混合料，宜增加试件数量。件数量。注：注：5个不同油石比不一定个不同油石比不一定选整数，例如整数，例如预估油石比估油石比4.8，可，可 选3.8、4.3、4.8、5.3、5.8等。等。.5.6.1中中规定的定的 实测最大相最大相对密度通常与此同密度通常与此同时进行。行。5.8 测定定压实沥青混合料青混合料试件的毛体件的毛体积相相对密度密度f和吸水率，取平均和吸水率，取平均值。测试方法方法应遵照以下遵照以下规定定执行：行：5.8.1 通常采用表干法通常采用表干法测定毛体定毛体积相相对密度；密度；5.8.2 对吸水率大于吸水率大于2的的试件，宜改用蜡封法件，宜改用蜡封法测定的毛体定的毛体积相相对密度。密度。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE215.9 确定确定沥青混合料的最大理青混合料的最大理论相相对密度密度5.9.1 对非改性的普通非改性的普通沥青混合料，在成型青混合料，在成型马歇歇尔试件的同件的同时，按，按5.6.1的要求用真空法的要求用真空法实测各各组沥青青混合料的最大理混合料的最大理论相相对密度密度ti。当只。当只对其中一其中一组油油石比石比测定最大理定最大理论相相对密度密度时，也可按式，也可按式(5.9.-1)或或(5.9-2)计算其他不同油石比算其他不同油石比时的最大理的最大理论相相对密度密度ti。5.9.2 对改性改性沥青或青或SMA混合料宜按式混合料宜按式(5.9.-1)或或(5.9-2)计算各个不同算各个不同沥青用量混合料的最大理青用量混合料的最大理论相相对密度。密度。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE22式中：式中：ti相相对于于计算算沥青用量青用量Pbi时沥青混合青混合料的最大理料的最大理论相相对密度，无量密度，无量纲；Pai所所计算的算的沥青混合料中的油石比，青混合料中的油石比，；Pbi所所计算的算的沥青混合料的青混合料的沥青用量，青用量，PbiPai/(1+Pai)，；，；Psi 所所计算的算的沥青混合料的青混合料的矿料含量，料含量，Psi100Pbi，；，；se矿料的有效相料的有效相对密度，按式密度，按式(5.6.1)或或(5.6.2)计算，无量算，无量纲；b沥青的相青的相对密度密度(25/25)，无量，无量纲。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE235.10 按式按式(5.10-1)、(5.10-2)、(5.10-3)计算算沥青混合料青混合料试件的空隙率、件的空隙率、矿料料间隙率隙率VMA、有效、有效沥青的青的饱和度和度VFA等体等体积指指标，取，取1位小数，位小数，进行体行体积组成分析。成分析。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE24式中：式中：VV试件的空隙率，；件的空隙率，；VMA试件的件的矿料料间隙率，；隙率，；VFA试件的有效件的有效沥青青饱和度和度(有效有效沥青青含量占含量占VMA的体的体积比例比例)，；，；f按按5.8测定的定的试件的毛体件的毛体积相相对密度，密度，无量无量纲；t沥青混合料的最大理青混合料的最大理论相相对密度，按密度，按5.9的方法的方法计算或算或实测得到，无量得到，无量纲；Ps各种各种矿料占料占沥青混合料青混合料总质量的百分量的百分率之和，即率之和，即Ps=100-Pb，；，；sb矿料混合料的合成毛体料混合料的合成毛体积相相对密度，密度，按式按式(5.3)计算。算。5.11 进行行马歇歇尔试验，测定定马歇歇尔稳定度及流定度及流值。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE25六、确定最佳沥青用量（油石比）六、确定最佳沥青用量（油石比）6.1 按按图6.1的方法，以油石比或的方法，以油石比或沥青用量青用量为横坐横坐标，以以马歇歇尔试验的各的各项指指标为纵坐坐标，将，将试验结果点入果点入图中，中，连成成圆滑的曲滑的曲线。确定均符合本。确定均符合本规范范规定的定的沥青混合料技青混合料技术标准的准的沥青用量范青用量范围OACminOACmax。选择的的沥青用量范青用量范围必必须涵盖涵盖设计空隙率空隙率的全部范的全部范围，并尽可能涵盖，并尽可能涵盖沥青青饱和度的要求范和度的要求范围，并使密度及并使密度及稳定度曲定度曲线出出现峰峰值。如果没有函盖。如果没有函盖设计空隙率的全部范空隙率的全部范围，试验必必须扩大大沥青用量范青用量范围重新重新进行。行。注：注：绘制曲制曲线时含含VMA指指标，且，且应为下凹型曲下凹型曲线，但确定，但确定OACminOACmax时不包括不包括VMA。6.2 根据根据试验曲曲线的走的走势，按下列方法确定，按下列方法确定沥青混合料青混合料的最佳的最佳沥青用量青用量OAC1。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE26 6.2.1 在曲在曲线图6.1上求取相上求取相应于密度最大于密度最大值、稳定定度最大度最大值、目、目标空隙率空隙率(或中或中值)、沥青青饱和度范和度范围的中的中值的的沥青用量青用量a1、a2、a3、a4。按式。按式6.2.1取平取平均均值作作为OAC1。OAC1=(a1十十a2十十a3十十a4)/4 (6.2.1)6.2.2 如果在所如果在所选择的的沥青用量范青用量范围未能涵盖未能涵盖沥青青饱和和度的要求范度的要求范围，按式，按式(6.2-2)求取求取3者的平均者的平均值作作为OAC1。OAC1=(a1十十a2十十a3)/3 (6.2.2)6.2.3 对所所选择试验的的沥青用量范青用量范围，密度或，密度或稳定度没定度没有出有出现峰峰值(最大最大值经常在曲常在曲线的两端的两端)时，可直接以目，可直接以目标空隙率所空隙率所对应的的沥青用量青用量a3作作为OAC1，但，但OAC1必必须介于介于OACminOACmax的范的范围内。否内。否则应重新重新进行行配合比配合比设计。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE276.3 以各以各项指指标均符合技均符合技术标准准(不含不含VMA)的的沥青青用量范用量范围OACminOACmax的中的中值作作为OAC2。OAC2=(OACmin十十OACmax)/2 (6.3)6.4 通常情况下取通常情况下取OAC1及及OAC2的中的中值作作为计算的算的最佳最佳沥青用量青用量OAC。OAC=(OAC1十十OAC2)/2 (6.4)6.5 按按6.4计算的最佳油石比算的最佳油石比OAC，从，从图6.1中得出中得出所所对应的空隙率和的空隙率和VMA值，检验是否能是否能满足足马歇歇尔试验技技术标准准规范的要求。范的要求。6.6 根据根据实践践经验和公路等和公路等级、气候条件、交通情、气候条件、交通情况，况，调整确定最佳整确定最佳沥青用量青用量OAC。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE28图6.1 马歇歇尔试验结果示例果示例江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE29注注:图中中a1=4.2%,a2=4.25%,a3=4.8%,a4=4.7%OAC1=4.49(由由4个平均个平均值确定确定),OACmin=4.3，OACmax=5.3，OAC2=4.8，OAC=4.64。此例中相。此例中相对于空隙率于空隙率4的油石比的油石比为4.66.7 按式按式(6.7-1)及及(6.7-2)计算算沥青青结合料被集料吸合料被集料吸收的比例及有效收的比例及有效沥青含量。青含量。式中：Pba沥青混合料中被集料吸收的沥青结合料比例，Pbe沥青混合料中的有效沥青用量，se集料的有效相对密度，无量纲；sb材料的合成毛体积相对密度，无量纲；b沥青的相对密度(25/25)，无量纲；Pb沥青含量，；Ps各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和，即Ps=100-Pb，。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE30注：如果需要，可按式注：如果需要，可按式(6.7-3)及及(6.7-4)计算有效算有效沥青的体青的体积百分百分率率Vb及及矿料的体料的体积百分率百分率Vg。6.8 检验最佳最佳沥青用量青用量时的粉胶比和有效的粉胶比和有效沥青膜厚度青膜厚度6.8.1按式按式6.8.1计算算沥青混合料的粉胶比，宜符合青混合料的粉胶比，宜符合0.61.6的要求。的要求。对常用的公称最大粒径常用的公称最大粒径为13.2mm19mm的密的密级配配沥青混合料，粉胶比宜控制在青混合料，粉胶比宜控制在0.81.2范范围内。内。Vg=100-(VbeVV)（6.7.4）（6.7.3）江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE31式中：式中：FB粉胶比，粉胶比，沥青混合料的青混合料的矿料中料中 0.075mm通通过率与有效率与有效沥青含量的比青含量的比值，无量，无量纲；P0.075矿料料级配中配中0.075mm的通的通过率率(水水洗法洗法)，；，；Pbe有效有效沥青含量，。青含量，。6.8.2 按式按式6.8.2的方法的方法计算集料的比表面，按式算集料的比表面，按式6.8.3估算估算沥青混合料的青混合料的沥青膜有效厚度。各种集料粒径青膜有效厚度。各种集料粒径的表面的表面积系数按表系数按表6.8采用。采用。SA=(PiFAI)(6.8.2)(6.8.3)江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE32式中：式中：SA集料的比表面集料的比表面积，m2/kg。Pi各种粒径的通各种粒径的通过百分率，；百分率，；FAi相相应于各种粒径的集料的表面于各种粒径的集料的表面积系数，系数，如表如表6.8所列；所列；DA沥青膜有效厚度，青膜有效厚度，m；Pbe有效有效沥青含量，；青含量，；b沥青的相青的相对密度密度(25/25)，无量，无量纲。注：各种公称最大粒径混合料中大于注：各种公称最大粒径混合料中大于4.75mm尺寸集尺寸集料的表面料的表面积系数系数FA均取均取0.0041，且只，且只计算一次，算一次，4.75mm以下部分的以下部分的FAi如表如表6.8示例。示例。该例的例的SA6.60 m2/kg。若混合料的有效。若混合料的有效沥青含量青含量为4.65，沥青的相青的相对密度密度1.03，则沥青膜厚度青膜厚度为DA=4.65/1.03/6.60106.83m。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE33表表6.8 集料的表面集料的表面积系数系数计算示例算示例江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE34七、配合比设计检验七、配合比设计检验7.1 对用于高速公路和一用于高速公路和一级公路的密公路的密级配配沥青混合料，青混合料，需在配合比需在配合比设计的基的基础上按上按规范要求范要求进行各种使用性能行各种使用性能的的检验，不符合要求的，不符合要求的沥青混合料，必青混合料，必须更更换材料或重材料或重新新进行配合比行配合比设计。7.2 配合比配合比设计检验按按计算确定的算确定的设计最佳最佳沥青用量在青用量在标准条件下准条件下进行。行。7.3 高温高温稳定性定性检验。对公称最大粒径等于或小于公称最大粒径等于或小于19mm的混合料，按的混合料，按规定方法定方法进行行车辙试验，动稳定度定度应符合符合规范的要求。范的要求。7.4 水水稳定性定性检验。按。按规定的定的试验方法方法进行浸水行浸水马歇歇尔试验和和冻融劈裂融劈裂试验，残留，残留稳定度及残留定度及残留强度比均必度比均必须符合符合规范的范的规定。定。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE357.5 低温抗裂性能低温抗裂性能检验。对公称最大粒径等于或小公称最大粒径等于或小于于19mm的混合料，按的混合料，按规定方法定方法进行低温弯曲行低温弯曲试验，其破坏其破坏应变宜符合宜符合规范要求范要求。7.6 渗水系数渗水系数检验。利用。利用轮碾机成型的碾机成型的车辙试件件进行渗水行渗水试验检验的渗水系数宜符合的渗水系数宜符合规范要求。范要求。7.7 根据需要，可以改根据需要，可以改变试验条件条件进行配合比行配合比设计检验，如按，如按调整后的最佳整后的最佳沥青用量、青用量、变化最佳化最佳沥青青用量用量OAC0.3、提高、提高试验温度、加大温度、加大试验荷荷载、采用采用现场压实密度密度进行行车辙试验，在施工后的残余，在施工后的残余空隙率空隙率(如如7%8%)的条件下的条件下进行水行水稳定性定性试验和和渗水渗水试验等，但不宜用等，但不宜用规范范规定的技定的技术要求要求进行合行合格格评定。定。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE36八、配合比设计报告八、配合比设计报告8.1 配合比配合比设计报告告应包括工程包括工程设计级配范配范围选择说明、材料品种明、材料品种选择与原材料与原材料质量量试验结果、果、矿料料级配、配、最佳最佳沥青用量及各青用量及各项体体积指指标、配合比、配合比设计检验结果果等。等。试验报告的告的矿料料级配曲配曲线应按按规定的方法定的方法绘制。制。8.2 当按当按6.7的的调整整沥青用量作青用量作为最佳最佳沥青用量，宜青用量，宜报告不同告不同沥青用量条件下的各青用量条件下的各项试验结果，并提出果，并提出对施施工工压实工工艺的技的技术要求。要求。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE37 下例下例为我院在安徽合六叶高速公路做技我院在安徽合六叶高速公路做技术服服务时设计的的AC-13型目型目标配合比配合比报告。告。一、一、设计过程程1原材料原材料 本次本次试验所用集料所用集料为舒城和姚李生舒城和姚李生产的集料，的集料，沥青青为合肥宝盈合肥宝盈SBS改性改性沥青。依据要求青。依据要求进行行了了沥青密度青密度试验（试验结果果见表表1-1）、各种集）、各种集料的密度料的密度试验（试验结果果见表表1-2）。）。表表1-1 沥青相青相对密度密度试验结果表果表江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE38表表1-2 集料相集料相对密度密度试验结果表果表2各种各种矿料和料和矿粉的粉的筛分分结果果江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE39表表1-3 各种各种矿料和料和矿粉的粉的筛分分试验结果表果表3沥青混合料青混合料级配要求配要求 AC-13沥青混合料青混合料级配要求配要求见表表1-4。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE40表表1-4 AC-13沥青混合料青混合料级配要求配要求4初初选级配配 依据依据规范（范（JTG F40-2004）的）的设计要求，在要求，在选择集料集料级配配时，根据集料的，根据集料的筛分分结果首先初果首先初选出粗、中、出粗、中、细三个三个级配（配（级配配1、级配配2、级配配3），然后根据当地的工程），然后根据当地的工程实际应用情况用情况选择油石比，分油石比，分别制作制作马歇歇尔试件，得出件，得出试件的体件的体积指指标.江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE41 根据体根据体积指指标初初选一一组满足或接近足或接近设计要求要求的的级配作配作为设计级配。表配。表1-5为三个三个级配的配的矿料料比例明比例明细表，表表，表1-6是三种是三种矿料的合成料的合成级配明配明细表，表，图1为三种三种级配曲配曲线图。表表1-5 三种三种级配的配的矿料比例明料比例明细表表江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE42表表1-6 三种三种矿料的合成料的合成级配通配通过率明率明细表表江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE43图1 AC-13三种三种试级配曲配曲线图江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE445试验级配配评价价 参照以往参照以往沥青路面上面青路面上面层AC-13目目标配合比配合比的工程的工程应用及原材料的用及原材料的实际情况，情况，选择油石比油石比5.2%作作为三种三种试级配用油石比、双面各配用油石比、双面各击实75次成型次成型马歇歇尔试件。件。马歇歇尔试验结果果汇总如表如表1-7所示。所示。表表1-7 三种三种试级配配马歇歇尔试验结果果汇总表表江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE45注：注：*要求空隙率要求空隙率3、4、5所所对应的的VMA最小最小值分分别为13、14、15，当空隙率不是整数，当空隙率不是整数时，由，由内插确定要求的内插确定要求的VMA最小最小值。由表由表1-7可以看出可以看出级配配3体体积指指标满足要求，足要求，本次本次设计选择级配配3为设计级配。配。6马歇歇尔稳定度定度试验 按按设计矿料比例配料，采用五种油石比料比例配料，采用五种油石比进行行马歇歇尔稳定度定度试验，试验结果果见表表1-8。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE46表表1-8 AC-13设计级配配马歇歇尔稳定度定度试验结果果 注：注：*要求空隙率要求空隙率3、4、5所所对应的的VMA最小最小值分分别13、14、15，当空隙率不是整数，当空隙率不是整数时，由内插确定要求的，由内插确定要求的VMA最小最小值。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE477最佳油石比的确定最佳油石比的确定 根据根据马歇歇尔稳定度定度试验结果，分果，分别绘制制稳定度、定度、流流值、空隙率、空隙率、饱和度与油石比的关系曲和度与油石比的关系曲线，从曲，从曲线上找出相上找出相应与最大密度、最大与最大密度、最大稳定度、空隙率范定度、空隙率范围中中值及及沥青青饱和度范和度范围中中值对应的四个油石比，的四个油石比，求出四者的平均求出四者的平均值作作为最佳油石比初始最佳油石比初始值OAC1，但，但如果如果对选择试验的油石比范的油石比范围，密度或，密度或稳定度没有定度没有出出现峰峰值，可直接以目，可直接以目标空隙率所空隙率所对应的油石比作的油石比作为OAC1；作；作图求出能求出能满足足沥青混凝土各青混凝土各项指指标要求要求的油石比范的油石比范围（OACmax，OACmin）,该范范围的中的中值为OAC2，如果最佳油石比的初始，如果最佳油石比的初始值OAC1在在OACmax与与OACmin之之间，则认为设计结果是可行果是可行的，可取的，可取OAC1与与OAC2 的中的中值作作为目目标配合比的最配合比的最佳油石比佳油石比OAC，并，并结合当地的气候特点和合当地的气候特点和实际情况情况论证地取用，最地取用，最终得出最佳油石比。得出最佳油石比。江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE48 由由图可知，密度没有出可知，密度没有出现峰峰值，目，目标空隙率空隙率4.0%所所对应的油石比的油石比为5.32%,即即OAC1为5.32。由各。由各项指指标与油石比的关系与油石比的关系图可得符合各可得符合各指指标要求的油石比范要求的油石比范围为4.99%5.45，其，其中中值为5.22，即，即为OAC2，OAC1与与OAC2的的平均平均值为5.27，根据，根据VMA计算算值