土木工程材料第六章

土木工程材料第六章第一頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日第六章瀝青混合料概述瀝青混合料的概念與定義第一節(jié)熱拌瀝青混合料第二節(jié)

其它瀝青混合料

第二頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日主要內(nèi)容：瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度理論重點(diǎn)內(nèi)容：組成結(jié)構(gòu)類型影響抗剪強(qiáng)度因素難點(diǎn)：結(jié)構(gòu)瀝青的形成及對(duì)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響要求：掌握組成結(jié)構(gòu)類型結(jié)構(gòu)瀝青的形成及對(duì)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響瀝青用量對(duì)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響對(duì)其他影響因素有一定的了解參考資料：《道路建筑材料》嚴(yán)家伋《瀝青及瀝青混合料》張南鷺本課綱要●第三頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日概述●瀝青混合料的概念與定義第四頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日按我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB92-93）對(duì)瀝青混合料定義和分類如下：（一）定義瀝青混合料是瀝青混凝土混合料和瀝青碎石混合料的總稱。（1）瀝青混凝土混合料（簡(jiǎn)稱AC）——由適當(dāng)比例的粗集料、細(xì)集料及填料與瀝青在嚴(yán)格控制條件下拌和的瀝青混合料。（2）瀝青碎石混合料（簡(jiǎn)稱AM）——由適當(dāng)比例的粗集料、細(xì)集料、及填料（或不加填料）與瀝青拌和的瀝青混合料。第五頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日（二）瀝青混合料的分類1．按結(jié)合料分類（1）石油瀝青混合料（2）煤瀝青混合料——以煤瀝青為結(jié)合料的瀝青混合料。2．按施工溫度分類（瀝青混合料拌制和攤鋪溫度）（1）熱拌熱鋪瀝青混合料（2）常溫瀝青混合料3．按礦質(zhì)混合料級(jí)配類型分類（1）連續(xù)級(jí)配瀝青混合料（2）間斷級(jí)配瀝青混合料

第六頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日4．按混合料密實(shí)度分類（1）密級(jí)配瀝青混凝土混合料①Ⅰ型瀝青混凝土混合料：剩余空隙率3％～6％；②Ⅱ型瀝青混凝土混合料：剩余空隙率4％～10％。（2）開級(jí)配瀝青混凝土混合料剩余空隙率大于15％。（3）亦有將剩余空隙率介于密級(jí)配和開級(jí)配之間的（即剩余空隙率10％～15％）混合料稱為半開級(jí)配瀝青混合料。第七頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日5．按最大粒徑分類瀝青混凝土混合料的集料最大粒徑可分為下列4類：（1）粗粒式瀝青混合料（2）中粒式瀝青混合料（3）細(xì)粒式瀝青混合料（4）砂粒式瀝青混合料●第八頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日第一節(jié)熱拌瀝青混合料一、瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度理論二、瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)三、瀝青混合料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)四、瀝青混合料組成材料五、瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)第九頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日定義：熱拌瀝青混合料——人工組配的礦質(zhì)混合料與粘稠瀝青在專門設(shè)備中加熱拌和而成，用保溫運(yùn)輸工具運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)，并在熱態(tài)下進(jìn)行攤鋪和壓實(shí)的混合料?！锏谑?yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日一、瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度理論（一）瀝青混合科的組成結(jié)構(gòu)（二）瀝青混合料的強(qiáng)度理論第十一頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日（一）瀝青混合科的組成結(jié)構(gòu)1.懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)連續(xù)密級(jí)配的瀝青混合料力學(xué)特點(diǎn)粗集料少，不能形成骨架粘聚力C大，內(nèi)摩擦角φ?。?.骨架空隙結(jié)構(gòu)

連續(xù)開級(jí)配的瀝青混合料細(xì)集料少，不能填充集料間空隙C小，φ大3.骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)

間斷密級(jí)配的瀝青混合料，

中間集料少，既有足夠的粗集料形成骨架，又有細(xì)集料填充其間的空隙C大，φ大T第十二頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日（二）瀝青混合料的強(qiáng)度理論用瀝青混合料鋪筑的路面產(chǎn)生破壞的主要原因夏季高溫時(shí)的抗剪強(qiáng)度不足和塑性變形過剩冬季低溫時(shí)的抗拉強(qiáng)度不好和抵抗變形能力過差引起試驗(yàn)表明：瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度τ決定于瀝青混合料的內(nèi)摩擦角φ和粘聚力C。第十三頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日1.影響瀝青混合料內(nèi)摩擦角的因素（1）瀝青的粘度對(duì)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響通常情況下，瀝青的粘度越大，瀝青混合料抗剪強(qiáng)度越高（2）瀝青與礦料化學(xué)性質(zhì)對(duì)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響結(jié)構(gòu)瀝青：瀝青與礦粉交互作用后，瀝青在礦粉表面產(chǎn)生化學(xué)組分的重新排列，瀝青在礦粉表面形成一層擴(kuò)散溶劑化膜，此膜以內(nèi)的瀝青為結(jié)構(gòu)瀝青。自由瀝青瀝青在瀝青混合料中以兩種形式存在，一種為結(jié)構(gòu)瀝青，一種為自由瀝青。（3）礦料比表面對(duì)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響比表面越大，一定瀝青用量條件下，瀝青在礦料表面膜層薄，礦料間以結(jié)構(gòu)瀝青聯(lián)結(jié)的機(jī)會(huì)就大，瀝青混合料抗剪強(qiáng)度高。第十四頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日（4）瀝青用量對(duì)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響瀝青用量過少，瀝青不足以包裹礦粉表面，礦粉間不能完全地靠瀝青薄膜聯(lián)結(jié)，因而瀝青混合料的粘聚力很差。隨著瀝青用量的增加，結(jié)構(gòu)瀝青的數(shù)量不斷增多，混合料的粘聚力也不斷提高，當(dāng)瀝青用量達(dá)到一定程度時(shí)，形成的結(jié)構(gòu)瀝青數(shù)量最多，混合料的粘聚力達(dá)到最大。此時(shí)瀝青用量為最佳用量。隨著瀝青用量的繼續(xù)增加，多余的瀝青，將礦粉顆粒推開，在顆粒間形成未與礦粉作用的自由瀝青，混合料的粘聚力開始逐漸降低。當(dāng)然，少量自由瀝青的存在也是必要的，它可以增加瀝青混合料的塑性，減少瀝青路面的開裂。（5）礦料的級(jí)配、表面性質(zhì)、粒度等對(duì)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響表面粗糙有棱角且接近正立方體時(shí)，瀝青混合料抗剪強(qiáng)度高。第十五頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日注：（1）瀝青在瀝青混合料中以兩種形式存在：自由瀝青結(jié)構(gòu)瀝青（2）堿性礦粉更容易形成結(jié)構(gòu)瀝青第十六頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日思考題：1.瀝青混合料有哪三種結(jié)構(gòu)類型？主要表現(xiàn)出來(lái)的力學(xué)特性是什么？2.結(jié)構(gòu)瀝青是如何形成的？結(jié)構(gòu)瀝青是如何影響瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的？3.瀝青在瀝青混合料中以哪兩種形式存在？4.什么是瀝青最佳用量？第十七頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日END

THANKYOU！第十八頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日瀝青混合料的三種結(jié)構(gòu)類型第十九頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日結(jié)構(gòu)瀝青的形成R第二十頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日瀝青與礦料的性質(zhì)對(duì)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響R第二十一頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日瀝青用量對(duì)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的影響R第二十二頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日主要內(nèi)容：瀝青混合料技術(shù)性質(zhì)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)組成材料技術(shù)要求重點(diǎn)內(nèi)容：高溫穩(wěn)定性施工中對(duì)瀝青材料的選擇難點(diǎn)：高溫穩(wěn)定性的影響因素及評(píng)定要求：掌握五大技術(shù)性質(zhì)掌握高溫穩(wěn)定性的評(píng)定指標(biāo)及提高措施掌握施工中對(duì)瀝青材料的選擇對(duì)組成材料對(duì)瀝青混合料的影響有一定的了解參考資料：《道路建筑材料》嚴(yán)家伋《瀝青及瀝青混合料》張南鷺第二十三頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日二、瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)（一）高溫穩(wěn)定性瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性是指混合料在高溫情況下，承受外力不斷作用，抵抗永久變形的能力。評(píng)定指標(biāo)：馬歇爾試驗(yàn)：穩(wěn)定度，流值車轍試驗(yàn)：動(dòng)穩(wěn)定度影響瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的主要因素：瀝青的用量，瀝青的粘度，礦料的級(jí)配，礦料的尺寸、形狀等。第二十四頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日提高措施：（1）提高粘聚力：采用高稠度瀝青；控制瀝青最佳用量采用堿性礦粉；摻外摻劑（2）提高內(nèi)摩擦角：增加粗集料用量采用表面粗糙有棱角的集料等第二十五頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日（二）低溫抗裂性瀝青混合料隨著溫度的降低，變形能力下降，路面由于低溫而收縮以及行車荷載的作用，在薄弱部位產(chǎn)生裂縫，從而影響道路的正常使用，因此，要求瀝青混合料具有一定的低溫抗裂性。瀝青混合料的低溫裂縫是由混合料的低溫脆化、低溫縮裂和溫度疲勞引起的。混合料的低溫脆化是指其在低溫條件下，變形能力降低。一般通過不同溫度下小梁彎拉破壞試驗(yàn)來(lái)反映。低溫縮裂通常是由于材料本身的抗拉強(qiáng)度不足而造成的。目前，比較科學(xué)的方法是采用能量法來(lái)評(píng)定。對(duì)于溫度疲勞，可以模擬溫度循環(huán)進(jìn)行疲勞破壞，但由于其試驗(yàn)條件要求較高，故改用低頻疲勞試驗(yàn)代替。第二十六頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日（三）耐久性瀝青混合科的耐久性是指其在外界各種因素（如陽(yáng)光、空氣、水、車輛荷載等）的長(zhǎng)期作用下，仍能基本保持原有的性能。影響瀝青混合料耐久性的主要因素有：瀝青與骨料的性質(zhì)、瀝青的用量、瀝青混合料的壓實(shí)度與空隙率等。目前，一般采用馬歇爾試驗(yàn)來(lái)評(píng)價(jià)瀝青混合料的耐久性。測(cè)定瀝青混合料試件的空隙率、飽和度、殘留穩(wěn)定度等，這些指標(biāo)均應(yīng)達(dá)到規(guī)范的要求，才能說明瀝青混合料的耐久性合格。第二十七頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日（四）抗滑性隨著車輛行駛速度的增加，路面的抗滑性顯得尤為重要，為了提高路面的抗滑性，必須增加路面的粗糙度，因而對(duì)于面層集料應(yīng)選用質(zhì)地堅(jiān)硬，具有棱角的碎石。骨料的顆粒適當(dāng)大些，瀝青用量少些，并對(duì)瀝青中含蠟量進(jìn)行嚴(yán)格控制，都可以提高路面的抗滑性。測(cè)定路面抗滑性的指標(biāo)有路面摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度。摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度越大，說明路面的抗滑性越好。第二十八頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日（五）施工和易性瀝青混合料除了具備上述技術(shù)性質(zhì)外，還應(yīng)具備施工和易性才能順利地進(jìn)行施工作業(yè)。影響混合料施工和易性的主要因素是礦料級(jí)配和瀝青用量。合理的礦料級(jí)配，使瀝青混合料之間拌和均勻，不致產(chǎn)生離析現(xiàn)象，適量的瀝青用量，可以避免混合料疏松或結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，另外，氣候情況，機(jī)械性能，施工能力等外部條件也會(huì)不同程度地影響施工和易性。目前，評(píng)價(jià)施工和易性還沒有一個(gè)定量的指標(biāo)，只能憑經(jīng)驗(yàn)來(lái)目估。第二十九頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日三、瀝青混合料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（一）穩(wěn)定度馬歇爾穩(wěn)定度是評(píng)價(jià)瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的指標(biāo)。將瀝青混合料按一定的比例混合并拌勻，采用人工或機(jī)械擊實(shí)的方法制成圓柱形試件（直徑101.6±0.25mm，高63.5±1.3mm），再將試件置于60±1℃的恒溫水槽中保溫30～40min（對(duì)粘稠石油瀝青），然后，把試件置于馬歇爾試驗(yàn)儀上，以50±5mm／min的速度加荷，至試驗(yàn)荷載達(dá)到最大值，此時(shí)的最大荷載即為穩(wěn)定度（MS），以ＫN計(jì)。殘留穩(wěn)定度是反映瀝青混合料受水損害時(shí)抵抗剝落的能力。浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)方法與馬歇爾試驗(yàn)基本相同，只是將試件在60±1℃恒溫水槽中保溫48h，然后，再測(cè)定其穩(wěn)定度，浸水后的穩(wěn)定度與標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾穩(wěn)定度的百分比即為殘留穩(wěn)定度。第三十頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日（二）流值流值是評(píng)價(jià)瀝青混合料抗塑性變形能力的指標(biāo)。在馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)試件達(dá)到最大荷載時(shí)，其壓縮變形值，也就是此時(shí)流值表上的讀數(shù)，即為流值（FL），以0.1mm計(jì)。第三十一頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日（三）空隙率空隙率是評(píng)價(jià)瀝青混合料壓實(shí)程度的指標(biāo)?？障堵实拇笮?，直接影響瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)，空隙率大的瀝青混合料，其抗滑性和高溫穩(wěn)定性都比較好，但其抗?jié)B性和耐久性明顯降低，而且對(duì)強(qiáng)度也有影響。瀝青混合料的空隙率是指空隙的體積占瀝青混合料總體積的百分率，它是由理論密度和實(shí)測(cè)密度求得。第三十二頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日1.瀝青混合料試件的實(shí)測(cè)密度對(duì)于密實(shí)的瀝青混凝土試件，其集料的吸水率不大時(shí)，采用水中重法測(cè)定。

式中：——試件實(shí)測(cè)密度，g/cm3;——干燥試件的空氣中質(zhì)量；g；——試件的水中質(zhì)量，g；——常溫水的密度（≈1g/cm3）。第三十三頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日對(duì)于表面較粗但較密實(shí)的瀝青混凝土試件，其吸水率小于2％時(shí)，采用表干法測(cè)定。式中：——試件的表干質(zhì)量，g；——意義同前。第三十四頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日對(duì)于吸水率大于2％的瀝青混凝土試件，采用蠟封法測(cè)定。

式中：——蠟封試件的空氣中質(zhì)量，g；——蠟封試件的水中質(zhì)量，g；——常溫下石蠟與水的相對(duì)密度；——意義同前。第三十五頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日2.瀝青混合料試件的理論密度假定瀝青混合料壓至絕對(duì)密實(shí)，而不考慮其內(nèi)部空隙時(shí)試件的密度為理論密度。（1）油石比（瀝青與礦料的質(zhì)量比）計(jì)算時(shí)，試件理論密度為

式中：——理論密度，g/cm3;——各種礦料的配合比（％）（礦料總和為）；——各種礦料相對(duì)密度；——油石比，％；——瀝青的相對(duì)密度；——常溫水的密度，g/cm3。第三十六頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日（2）采用瀝青含量（瀝青質(zhì)量占瀝青混合料總質(zhì)量的百分率）計(jì)算時(shí)，試件理論密度為：

式中：——各種礦料的配合比（％）（礦料與瀝青之和為）；——瀝青含量，％；——意義同前。第三十七頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日瀝青混合料試件的空隙率

式中：——試件的空隙率，％；——試件的理論密度，g/cm3;——試件的實(shí)測(cè)密度，g/cm3。第三十八頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日（四）瀝青混合料試件的飽和度瀝青混合料試件的飽和度也稱瀝青填隙率，即瀝青體積與礦料空隙體積的百分率。飽和度過小，瀝青難以充分裹覆礦料，影響瀝青混合料的粘聚性，降低瀝青混凝土耐久性；飽和度過大，減少了瀝青混凝土的空隙率，防礙夏季瀝青體積膨脹，引起路面泛油，降低瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性，因此，瀝青混合料要有適當(dāng)?shù)娘柡投取?/p>

式中：——試件的瀝青飽和度，％；——礦料間隙率，％；——試件的瀝青體積百分率，％；——試件空隙率，％。第三十九頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日瀝青體積百分率是指瀝青體積占試件體積的百分率。（1）當(dāng)試件采用油石比計(jì)算時(shí)，瀝青體積百分率

式中：——意義同前。（2）當(dāng)試件采用瀝青含量計(jì)算時(shí)，瀝青體積百分率

式中：——意義同前。

第四十頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日我國(guó)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《瀝青路面施工與驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ92-93）對(duì)熱拌瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有規(guī)定，見教材。第四十一頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日四、瀝青混合料組成材料（一）瀝青材料不同型號(hào)的瀝青材料，具有不同的技術(shù)指標(biāo)，適用于不同等級(jí)，不同類型的路面。在選擇瀝青材料的時(shí)候，要考慮到交通量（重）、氣候條件（熱）、施工方法、瀝青面層類型、材料來(lái)源籌各種情況，選擇較稠瀝青，這樣才能使拌制的瀝青混合料具有較高的力學(xué)強(qiáng)度和較好的耐久性。第四十二頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日（二）礦質(zhì)材料瀝青混合料的礦質(zhì)材料必須具有良好的級(jí)配，這樣，瀝青混合料顆粒之間既能夠比較緊密地排列起來(lái)，以達(dá)到足夠的壓實(shí)度，又能讓顆粒之間具有一定的空隙，使瀝青混合料保持良好的穩(wěn)定性瀝青混合料的礦質(zhì)材料包括粗集料、細(xì)集料和礦粉，這幾種材料除了混合后能達(dá)到要求的級(jí)配外，對(duì)于它們本身還有不同的技術(shù)要求。第四十三頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日1.粗集料瀝青混合料的粗集料要求潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，并且具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性。對(duì)路面抗滑表層的粗集料應(yīng)選用堅(jiān)硬、耐磨、抗沖擊性好的碎石或破碎礫石，不可使用篩選礫石、礦渣及軟質(zhì)集料。用于高速公路、一級(jí)公路、城市快速道路、主干路瀝青路面表面層及各類道路抗滑層用的粗集料，應(yīng)符合磨光值、道瑞磨耗值和沖擊值的要求，對(duì)于堅(jiān)硬石料來(lái)源缺乏的情況下，允許摻加一定比例普通集料作為中等或小顆粒的粗集料，但摻加比例不應(yīng)超過粗集料總質(zhì)量的40％。第四十四頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日2.細(xì)集料熱拌瀝看混合料的細(xì)集料一般采用天然砂或人工砂，在缺少砂的地區(qū)，也可以用石屑代替。但對(duì)于高等級(jí)公路的面層或抗滑表層，石屑的用量不宜超過砂的用量。3.填料瀝青混合料的填料宜采用石灰?guī)r或巖漿巖中的強(qiáng)基性（憎水性）巖石磨制而成的，也可以由石灰、水泥、粉煤灰代替，但用這些物質(zhì)作填料時(shí)，其用量不宜超過礦料總量的2％。其中粉煤灰的用量不宜超過填料總量的50％。粉煤灰的燒失量應(yīng)小于12％，塑性指數(shù)應(yīng)小于4％。在工程中，還可以利用拌和機(jī)中的粉塵回收來(lái)作礦粉使用，其量不得超過填料總量的50％，并且要求粉塵干燥，摻有粉塵的填料的塑性指數(shù)不得大于4％。第四十五頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日思考題：1.瀝青混合料五大技術(shù)性質(zhì)是什么？2.什么是瀝青混合料高溫穩(wěn)定性，評(píng)定指標(biāo)，提高措施？3.施工中如何選擇瀝青材料？4.熟悉物理指標(biāo)計(jì)算公式第四十六頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日主要內(nèi)容：瀝青混合料組成設(shè)計(jì)重點(diǎn)內(nèi)容：瀝青最佳用量的選擇

難點(diǎn)：選擇瀝青混合料類型確定瀝青最佳用量要求：會(huì)選擇瀝青混合料掌握瀝青最佳用量的確定方法參考資料：《道路建筑材料》嚴(yán)家伋《瀝青及瀝青混合料》張南鷺第四十七頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日五、瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的任務(wù)就是通過確定粗集料、細(xì)集料、礦粉和瀝青之間的比例關(guān)系，使瀝青混合料的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到工程要求，讓瀝青混合料的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、耐久性、平整度等各項(xiàng)要求，在聯(lián)系與矛盾中達(dá)到統(tǒng)一。瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)包括：試驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)和試拌試鋪配合比調(diào)整等三個(gè)階段。本節(jié)主要著重介紹試驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)。試驗(yàn)室配合比設(shè)計(jì)分為礦質(zhì)混合料配合組成和瀝青最佳用量確定兩部分。第四十八頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日（一）礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)是讓各種礦料以最佳比例相混合，從而在加入瀝青后，使瀝青混凝土既密實(shí)，又有一定的空隙，供夏季瀝青的膨脹，礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計(jì)分下列幾步：1.確定瀝青混合料類型確定所設(shè)計(jì)的瀝青混合料用于什么樣的公路等級(jí)、路面類型及哪一結(jié)構(gòu)層，根據(jù)各層的不同要求，選擇瀝青混合料類型。第四十九頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日2.確定礦料的最大粒徑各國(guó)對(duì)瀝青混合料的最大粒徑（D）同路面結(jié)構(gòu)層最小厚度的關(guān)系均有規(guī)定，我國(guó)研究表明：隨h／D增大，耐疲勞性提高，但車轍量增大。相反h／D減小，車轍量也減小，但耐久性降低，特別是在h／D＜2時(shí)，疲勞耐久性急劇下降。為此建議結(jié)構(gòu)層厚度h與最大粒徑D之比應(yīng)控制在h／D≥2～3。3.確定礦質(zhì)混合料的級(jí)配范圍根據(jù)確定下來(lái)的瀝青混合料類型，參照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（GBJ92-93）推薦的級(jí)配作為瀝青混合料的設(shè)計(jì)級(jí)配。

4.測(cè)出礦質(zhì)集料的密度、吸水率、篩分情況以及瀝青的密度。第五十頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日5.采用圖解法或數(shù)解法，求出已知級(jí)配的粗集料、細(xì)集料和礦粉之間的比例關(guān)系，求得的合成級(jí)配應(yīng)根據(jù)下列要求作必要的配合比調(diào)整。（1）通常情況下，合成級(jí)配曲線宜盡量接近設(shè)計(jì)級(jí)配中限，尤其應(yīng)使0.075mm、2.36mm和4.75mm篩孔的通過量盡量接近設(shè)計(jì)級(jí)配范圍中限；（2）對(duì)交通量大、軸載重的公路，宜偏向級(jí)配范圍的下（粗）限，對(duì)中小交通或人行道路等宜偏向級(jí)配范圍的上（細(xì)）限；（3）合成級(jí)配曲線應(yīng)接近連續(xù)或有合理的間斷級(jí)配，不得有過多的犬牙交錯(cuò)；當(dāng)經(jīng)過再三調(diào)整，仍有兩個(gè)以上的篩孔超出級(jí)配范圍時(shí)，必須對(duì)原材料進(jìn)行調(diào)整或更換原材料重新設(shè)計(jì)。第五十一頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日（二）瀝青最佳用量的確定瀝青最佳用量的確定可以通過理論計(jì)算得到，但誤差較大，故一般采用實(shí)驗(yàn)的方法求得。目前，我國(guó)采用馬歇爾試驗(yàn)法來(lái)確定瀝青最佳用量。其方法是：1.按所設(shè)計(jì)的礦料配合比配制五組礦質(zhì)混合料，每組按規(guī)范推薦的瀝青用量（或油石比）范圍加入適量瀝青，瀝青用量按0.5％間隔遞增，拌和均勻，制成馬歇爾試件。2.根據(jù)集料吸水率大小和瀝青混合料的類型采用合適的方法，測(cè)出試件的實(shí)測(cè)密度，并計(jì)算理論密度、空隙率、瀝青飽和度等物理指標(biāo)。3.進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，測(cè)定穩(wěn)定度和流值這二個(gè)力學(xué)指標(biāo)。第五十二頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日4.以瀝青用量為橫坐標(biāo)，以實(shí)測(cè)密度、空隙率、飽和度、穩(wěn)定度、流值為縱坐標(biāo)，分別將試驗(yàn)結(jié)果點(diǎn)入坐標(biāo)中，瀝青用量與這些指標(biāo)之間連成關(guān)系曲線。從圖中取相應(yīng)于密度最大值的瀝青用量，相應(yīng)于穩(wěn)定度最大值的瀝青用量，相應(yīng)于規(guī)定空隙率范圍的中值的瀝青用量。以三者平均值作為最佳瀝青用量的初始值。

第五十三頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日根據(jù)瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確定各關(guān)系曲線上瀝青用量范圍，取各瀝青用量范圍的共同部分，即為瀝青最佳用量范圍，求其中值。第五十四頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日按最佳瀝青用量初始值，在上述關(guān)系曲線中取相應(yīng)的各項(xiàng)指標(biāo)值，當(dāng)各項(xiàng)指標(biāo)值均符合馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，由和確定最佳瀝青用量，如不能符合規(guī)定時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行級(jí)配調(diào)整和計(jì)算，直至各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求。第五十五頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日根據(jù)氣候條件和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，最佳瀝青用量的確定有下列三種情況。（1）一般情況下，取和的中值作為最佳瀝青用量。（2）對(duì)熱區(qū)公路以及車輛渠化交通的高速公路、一級(jí)公路，預(yù)計(jì)有可能造成較大車轍的情況下，可在與范圍內(nèi)決定，但不宜小于的0.5％。（3）對(duì)寒區(qū)公路及其它等級(jí)公路，可在與范圍內(nèi)決定，但不宜大于的0.3％。第五十六頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日5.按最佳瀝青用量制作馬歇爾試件，進(jìn)行浸水馬歇爾試驗(yàn)。當(dāng)殘留穩(wěn)定度不符合表規(guī)定的要求時(shí)，應(yīng)重新進(jìn)行配合比試驗(yàn)。當(dāng)最佳瀝青用量值與兩初始值和相差甚大時(shí)，應(yīng)按、、分別制作試件，進(jìn)行殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)，根據(jù)結(jié)果，適當(dāng)調(diào)整值。第五十七頁(yè)，共六十五頁(yè)，2022年，8月28日6.按最佳瀝青用量制作車轍試驗(yàn)試件，檢驗(yàn)其高溫抗車轍能力。當(dāng)動(dòng)穩(wěn)定度不符合下列要求時(shí)，即高速公路應(yīng)不小于800次／mm，一級(jí)公路應(yīng)不小于600次／mm，應(yīng)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。當(dāng)最佳瀝青用量值與兩初始值和相差甚大，應(yīng)按、、分別制作試件，進(jìn)行車轍試驗(yàn)，