土木工程材料課件6.2-瀝青混合料

第6章瀝青混合料

第6章瀝青混合料6.1

概述6.2

熱拌瀝青混合料▲

6.2.1

熱拌瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)和強度形成理論▲

6.2.2

熱拌瀝青混合料的組成材料

6.2.3

熱拌瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標準▲

6.2.4

熱拌瀝青混合料組成設(shè)計方法▲6.3

其他瀝青混合料第6章瀝青及瀝青混合料

6.2瀝青混合料概述

剛性路面：水泥混凝土路面道路路面柔性路面：瀝青路面(瀝青混合料)6.2.1

基本概念（1）瀝青混合料

(英:Bituminousmixtures美:Asphaltmixtures)

礦質(zhì)混合料+粘結(jié)材料瀝青混合料(粗集料+細集料+填料）（瀝青）（2）類型瀝青混合料包括：瀝青混凝土混合料和瀝青碎石混合料通常定義：瀝青混合料為瀝青混凝土混合料和瀝青碎石混合料的總稱（適當比例拌和）

6.2瀝青混合料（3）瀝青混凝土混合料（Asphaltconcretemixture)

由適當比例的粗集料、細集料及填料與瀝青在嚴格控制條件下拌和而成的瀝青混合料，簡稱AC，采用圓孔篩時用LH表示。

（4）瀝青碎石混合料（Asphaltmacadanmixture）

由適當比例的粗集料、細集料及填料（或不加填料）與瀝青拌和而成的瀝青混合料，簡稱AM，采用圓孔篩時用LS表示。

6.2瀝青混合料

6.2.2

分類（1）按結(jié)合料分類：石油瀝青混合料、煤瀝青混合料（2）按瀝青混合料施工工藝分類：熱拌瀝青混合料、冷拌(常溫)瀝青混合料、再生瀝青混合料熱拌熱鋪瀝青混合料

用粘稠瀝青作結(jié)合料，在熱態(tài)下拌和及攤鋪施工。常溫瀝青混合料

采用乳化瀝青或液體石油瀝青在常溫狀態(tài)下拌和、鋪筑的混合料。（3）按礦質(zhì)集料級配類型分類：

連續(xù)級配瀝青混合料、間斷級配瀝青混合料

間斷級配瀝青混合料礦料級配中缺少1個或幾個檔次而形成的級配間斷的瀝青混合料，如瀝青瑪蹄脂碎石混合料SMA。

6.2瀝青混合料6.2.2分類（4）按瀝青混合料密實度（空隙率）分類：密級配瀝青混合料：按密實原則設(shè)計，常采用連續(xù)型密級配瀝青混合料，剩余空隙率小于10%（通常≤6%）。密實型瀝青混凝土混合料AC；密級配瀝青穩(wěn)定碎石混合料ATB；開級配瀝青混合料：連續(xù)型級配混合料，主要以粗集料嵌擠組成，細集料和填料較少，通常設(shè)計空隙率為18%。如排水式瀝青磨耗層混合料OGFC；排水式瀝青穩(wěn)定碎石基層ATPB。半開級配瀝青混合料：介于密級配和開級配之間，由適當比例的粗集料、細集料及少量填料（或不加填料）與瀝青拌制而成，剩余空隙率為6%～12%。即瀝青碎石混合料AM，采用圓孔篩時用LS表示。

6.2瀝青混合料1000500.0750.31.184.7519間斷級配開級配密級配三種類型礦料級配曲線半開級配

6.2瀝青混合料（5）按公稱最大粒徑分類特粗式：公稱集料最大粒徑等于或大于31.5mm。粗粒式：公稱集料最大粒徑為26.5mm中粒式：公稱集料最大粒徑為16mm或19mm細粒式：公稱集料最大粒徑為9.5mm或13.2mm砂粒式（瀝青石屑或瀝青砂）：公稱集料最大粒徑小于

4.75mm1、集料的最大粒徑（maximum

size

of

aggregate）：指集料100%都要求通過的最小的標準篩篩孔尺寸，以mm計。2、集料的公稱最大粒徑（nominal

maximum

size

of

aggregate）：指集料能全部通過或有少量不通過（一般容許篩余不超過10%）的最小標準篩篩孔尺寸。通常比集料最大粒徑小一個粒級，以mm計。

6.2瀝青混合料熱拌瀝青混合料種類6.2.3

瀝青混合料的組成材料（1）瀝青標號選用要求（2）道路石油瀝青的質(zhì)量標準（3）道路石油瀝青的檢測項目2.粗集料（1）選擇要求（2）技術(shù)標準（3）檢測項目1.道路石油瀝青密度針入度延度軟化點老化試驗三大指標壓碎值磨耗率級配密度（表觀密度、毛體積密度）3.細集料（1）選擇要求（2）技術(shù)標準（3）檢測項目級配密度（表觀密度、毛體積密度）含泥量/砂當量4.礦粉（1）選擇要求（2）技術(shù)標準（3）檢測項目級配密度親水系數(shù)1.道路石油瀝青（1）道路石油瀝青的質(zhì)量：應(yīng)滿足表6-7的要求（2）瀝青標號選用要求：瀝青路面的瀝青材料可根據(jù)交通量、氣候條件、施工方法、瀝青面層類型、材料來源等情況選用。寒冷地區(qū)宜選用稠度較小，延度較大的瀝青，以免冬季裂縫；較熱地區(qū)選用稠度較大，軟化點高的瀝青，以免夏季泛油、發(fā)軟。一般路面的上層宜用較稠的瀝青，下層和聯(lián)結(jié)層宜用較稀的瀝青。改性瀝青應(yīng)經(jīng)過試驗論證取得經(jīng)驗后使用。6.2.3

瀝青混合料的組成材料2.粗集料（1）選用要求：粗集料是經(jīng)加工（軋碎、篩分）而成的粒徑大于2.36mm的碎石、破碎礫石（由礫石經(jīng)碎石機破碎加工而成的具有一個以上破碎面的石料）、篩選礫石、礦渣等集料。但高速、一級公路不得使用篩選礫石和礦渣。粗集料應(yīng)清潔、干燥、無風化、無雜質(zhì)，具有足夠的強度、堿性和耐磨性。粗集料的顆粒應(yīng)成立方形，表面粗糙,且富有棱角。（2）質(zhì)量要求

1）級配：粗集料的級配應(yīng)滿足表6.1的規(guī)定。

2）綜合性質(zhì)：物理、力學(xué)、化學(xué)性質(zhì)應(yīng)符合表6.2、表6.3

的要求。

3）破碎礫石：應(yīng)采用粒徑大于50mm、含泥量不大于1%的礫石軋制，破碎礫石的破碎面應(yīng)符合表6.4的要求。6.2.3

瀝青混合料的組成材料表6.1

瀝青混合料用粗集料規(guī)格規(guī)格公稱粒徑37.531.526.519.013.29.54.752.360.6S140-750-15—0-5S240-600-15—0-5S330-60—0-15—0-5S425-50——0-15—0-5S520-4090-100——0-15—0-5S615-3010090-100——0-15—0-5S710-3010090-100———0-150-5S810-2510090-100—0-15—0-5S910-2010090-100—0-150-5S1010-1510090-1000-150-5S115-1510090-10040-700-150-5S125-1010090-1000-150-5S133-1010090-10040-700-200-5S143-510090-1000-150-3表6.2

瀝青混合料用粗集料技術(shù)要求指標單位高速公路、一級公路其他等級公路表面層其他層石料壓碎值不大于%262830洛杉磯磨耗損失不大于%283040相對表觀密度不小于—2.602.502.45吸水率不大于%2.03.03.0堅固性不大于%1212—針片狀顆粒含量(混合料)不大于其中粒徑大于9.5mm不大于其中粒徑小于9.5mm不大于%15121818152020——水洗法＜0.075mm顆粒含量不大于%111軟石含量不大于%355表6.3

粗集料與瀝青的粘附性、磨光值的技術(shù)要求雨量氣候區(qū)1（潮濕區(qū)）2（濕潤區(qū)）3（半干區(qū)）4（干旱區(qū)）年降雨量/mm>10001000～500500～250<250粗集料的磨光值PSV

不小于高速公路、一級公路表面層

42

40

38

36粗集料與瀝青的粘附性不小于高速公路、一級公路表面層高速公路、一級公路的其他層次及其他等級公路的各個層次

54

44

43

336.2.3

瀝青混合料的組成材料表6.4

粗集料對破碎面的要求路面部位或混合料類型具有一定數(shù)量破碎面顆粒的含量/%1個破碎面2個或2個以上破碎面瀝青路面表面層:

高速公路、一級公路其他等級公路

10080

9060瀝青路面中下面層、基層:

高速公路、一級公路其他等級公路

9070

8050SMA混合料10090貫入式路面80606.2.3

瀝青混合料的組成材料3.細集料用于配制瀝青混合料的細集料的粒徑比水泥混凝土的細集料更細，要求粒徑小于2.36mm。（1）選用要求：天然砂、機制砂、石屑。（2）物理、化學(xué)性質(zhì)要求：質(zhì)量應(yīng)符合表6.5的規(guī)定。（3）級配：通常宜采用粗、中砂,規(guī)格應(yīng)符合表6.6、表6.7

的規(guī)定。6.2.3

瀝青混合料的組成材料表6.5

瀝青混合料用細集料質(zhì)量要求項目單位高速公路、一級公路其他等級公路表觀相對密度不小于t/m32.502.45堅固性（>0.3mm部分）不小于%12—含泥量(小于0.075mm的含量)

不大于%35砂當量不小于%6050亞甲藍值不大于g/kg25—棱角性（流動時間）不小于s30—6.2.3

瀝青混合料的組成材料

6.6

瀝青混合料用天然砂規(guī)格篩孔尺寸/mm通過各孔篩的質(zhì)量百分率/%粗砂中砂細砂9.51001001004.7590～10090～10090～1002.3665～9575～9085～1001.1835～6550～9075～1000.615～3030～6060～840.35～208～3015～450.150～100～100～100.0750～50～50～5規(guī)格公稱粒徑/mm水洗法通過各篩孔的質(zhì)量百分率/%9.54.752.361.180.60.30.150.075S150～510090～10060～9040～7520～557～402～200～10S160～3—10080～10050～8025～608～450～25O～15表6.7

瀝青混合料用機制砂或石屑規(guī)格6.2.3

瀝青混合料的組成材料

4.填料填料是指在瀝青混合料中起填充作用的粒徑小0.075mm的礦物質(zhì)粉末。（1）選用要求：礦粉必須采用石灰?guī)r或巖漿巖中的強基性巖石等憎水性石料磨細得到的礦粉。也可以利用工業(yè)粉末、廢料、粉煤灰等代替，但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％。（2）質(zhì)量要求：不含泥土雜質(zhì)和石塊，應(yīng)符合表6.8的規(guī)定。（3）其他要求：拌和機的粉塵可作為礦粉的一部分回收，但每盤用量不得超過填料總量的25%，摻有粉塵填料的塑性指數(shù)不得大于4%。6.2.3

瀝青混合料的組成材料項目單位高速公路一級公路其他等級公路表觀密度不小于t/m32.502.45含水量不大于%11粒度范圍<0.6mm<0.15mm<0.075mm%%%10090～10075～10010090～10070～100外觀—無團粒結(jié)塊親水系數(shù)—<1塑性指數(shù)—<4加熱安定性—實測記錄表6.8

瀝青混合料用礦粉質(zhì)量要求6.2.3

瀝青混合料的組成材料6.2.4

瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)通常按其礦質(zhì)混合料的組成分為三種結(jié)構(gòu)類型：（1）懸浮-密實結(jié)構(gòu)：連續(xù)型密級配，細料多，粗料少，粘聚力C較高，內(nèi)摩擦角

較小。（2）骨架-空隙結(jié)構(gòu)：連續(xù)型開級配，細料少，粗料多，粘聚力C較低，內(nèi)摩擦角

較大。

（3）密實-骨架結(jié)構(gòu)：間斷型密級配，粗料、細料較多，粘聚力C較高，內(nèi)摩擦角

較大。

6.2瀝青混合料材料從大到小連續(xù)存在，由于粗集料的數(shù)量較少而細集料的數(shù)量較多，粗集料被細集料擠開，而以懸浮狀態(tài)存在于細集料之間。這種結(jié)構(gòu)的瀝青混合料密實度及強度較高，而穩(wěn)定性較差。一般的瀝青混凝土路面都采用這種連續(xù)密實級配型的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)強度受瀝青的性質(zhì)及其狀態(tài)的影響較大，高溫條件下，瀝青粘度降低，強度穩(wěn)定性會下降。采用連續(xù)開級配礦料與瀝青組成混合料，較粗礦料與瀝青彼此接觸，形成互相嵌擠的骨架，細料較少，不足以充分填充空隙，壓實后混合料空隙較大，形成骨架孔隙結(jié)構(gòu)。如瀝青碎石混合料（AM）和開級配磨耗層瀝青混合料（OGFC）是典型的骨架孔隙結(jié)構(gòu)。該型混合料中，粗集料之間的嵌擠力對瀝青混合料的強度和穩(wěn)定性起重要作用，結(jié)構(gòu)強度受瀝青性質(zhì)和物理狀態(tài)的影響較小，高溫性能好?？障堵蚀?，滲透性較大，氣體和水分易進入混合料內(nèi)部，引發(fā)瀝青老化或?qū)r青從集料表面剝落，因此其耐久性有問題。采用間斷型密級配礦料時，瀝青混合料中既有足夠的粗集料形成骨架，又根據(jù)粗集料骨架孔隙大小加入足夠的細集料和瀝青膠漿，使之填滿骨架空隙，形成較高密實度的骨架結(jié)構(gòu)。具有上述兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，是一種較為理想的結(jié)構(gòu)類型。如瀝青瑪蹄脂碎石（SMA）結(jié)構(gòu)。粗集料分布在瀝青與細料形成的瀝青砂中，細集料又分布在瀝青與礦粉構(gòu)成的瀝青膠漿中，形成具有一定內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力的多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖6.1

瀝青混合料結(jié)構(gòu)組成示意圖a)懸浮-密實結(jié)構(gòu)b)骨架-空隙結(jié)構(gòu)c)密實-骨架結(jié)構(gòu)

6.2瀝青混合料表6.2.1瀝青混合料的類型和特點類型特點混合料名稱密實懸浮型VV中、Φ小連續(xù)型密級配骨架空隙型C小、VV大、Φ中連續(xù)型開級配密實骨架型C大、VV小、Φ大間斷型密級配注：VV－試件空隙率Φ－內(nèi)摩阻角C-粘聚力

6.2.5瀝青混合料的強度形成原理（1）瀝青路面的主要破壞形式

高溫產(chǎn)生車轍———高溫時由于抗剪強度不足引起的破壞或粘結(jié)力不足引起塑性變形過大等現(xiàn)象。低溫出現(xiàn)裂縫———由于低溫時抗拉強度不足或變形能力較差而產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象

6.2瀝青混合料（2）強度理論（高溫）要求瀝青混合料在高溫時必須具有一定的抗剪強度和抵抗變形的能力。瀝青混合料的抗剪強度（

）主要取決于：粘聚力和內(nèi)摩擦角兩個參數(shù)。

式中：

——瀝青混合料的抗剪強度，MPa；

C——瀝青混合料的粘聚力，MPa；

——瀝青混合料的內(nèi)摩擦角，rad。

6.2瀝青混合料摩爾－庫侖包絡(luò)線：

=c+

tan

c

6.2瀝青混合料瀝青混合料的抗剪強度的內(nèi)因決定于瀝青混合料的內(nèi)摩擦角和粘聚力，其值越大，抗剪強度越大。其外因決定于溫度等因素。(2)影響瀝青混合料內(nèi)摩擦角的因素A.礦質(zhì)骨料對內(nèi)摩擦角的影響B(tài).瀝青含量對內(nèi)摩擦角的影響(1)影響瀝青混合料粘聚力的因素A.瀝青材料的粘結(jié)性對粘聚力的影響B(tài).礦料顆粒間的聯(lián)結(jié)形式對粘聚力的影響瀝青混合料強度的影響因素

瀝青混合料的粘聚力Ｃ隨瀝青粘度的增加而增加。瀝青的粘度越大,粘結(jié)力越大，并可以保持礦質(zhì)集料的相對嵌鎖作用，強度也越大，抗變形能力越強；高溫條件下，瀝青的粘度降低，瀝青混合料的粘結(jié)力也會降低。瀝青包裹礦料后，對于礦料表面吸附的瀝青因較強的化學(xué)吸附作用，形成吸附溶化膜，即結(jié)構(gòu)瀝青，粘度較高。結(jié)構(gòu)瀝青外為自由瀝青，保持瀝青初始粘結(jié)力。礦料間由結(jié)構(gòu)瀝青膜聯(lián)結(jié)，粘聚力大；礦料間由自由瀝青所聯(lián)結(jié)，則粘聚力小。(1)影響瀝青混合料粘聚力的因素A.瀝青材料的粘結(jié)性對粘聚力的影響B(tài).礦料顆粒間的聯(lián)結(jié)形式對粘聚力的影響a)瀝青用量不足：不足以形成結(jié)構(gòu)瀝青，Ｃ小，

較大。b)瀝青用量適中：逐漸形成結(jié)構(gòu)瀝青，Ｃ增大，

減小；當形成結(jié)構(gòu)瀝青膜，具有Ｃmax(對應(yīng)最佳瀝青用量OAC)。c)瀝青用量過量：開始形成自由瀝青，Ｃ下降，

減小。瀝青用量對結(jié)構(gòu)瀝青的影響ＣmaxOAC

6.2瀝青混合料礦料比面和化學(xué)性質(zhì)對結(jié)構(gòu)瀝青的影響瀝青混合料粘結(jié)力既取決于結(jié)構(gòu)瀝青的比例，也取決于礦料顆粒間的距離；當?shù)V料顆粒之間距離較近，并由結(jié)構(gòu)瀝青相互連接時，瀝青混合料具有較高的粘結(jié)力；反之則粘結(jié)力較低。在相同瀝青用量條件下，礦料比表面積越大，所形成的瀝青膜越薄，結(jié)構(gòu)瀝青所占的比例就越大，整體強度就越高。礦料的化學(xué)性質(zhì)對粘結(jié)力的影響：堿性石料與瀝青酸酐產(chǎn)生化學(xué)吸附→形成的吸附溶劑化膜發(fā)育完善→C大→混合料強度高；酸性石料（如石英石）與瀝青形成的吸附溶劑化膜發(fā)育不完善→C小→混合料強度低。

礦料礦料化學(xué)性質(zhì)不同堿性SiO2＜52%中性SiO2

=52%-65%酸性SiO2

＞65%

6.2瀝青混合料(2)影響瀝青混合料內(nèi)摩擦角的因素A.礦質(zhì)骨料對內(nèi)摩擦角的影響B(tài).瀝青含量對內(nèi)摩擦角的影響級配：連續(xù)級配內(nèi)摩阻角φ小

間斷級配粘內(nèi)摩阻角φ大粒徑:粒徑D↑→內(nèi)摩阻角φ↑粒形及粗糙度:

近似正方形且粗糙有棱角→C及φ大→τ大

連續(xù)開級配的礦質(zhì)混合料，粗集料的含量多，形成基本骨架，內(nèi)摩阻角較大。瀝青用量少：不足以形成結(jié)構(gòu)瀝青（礦料表面形成的瀝青膜?。?，Ｃ小，

較大。懸浮密實結(jié)構(gòu)強度主要依靠瀝青的粘聚力，而礦料顆粒間的內(nèi)摩阻力較?。还羌芸紫督Y(jié)構(gòu)以礦料顆粒間的內(nèi)摩阻力為主，瀝青粘聚力很?。灰郧稊D原則設(shè)計的骨架密實結(jié)構(gòu)中，既有嵌鎖骨架、又有瀝青膠漿填充間隙，礦料顆粒間的內(nèi)摩阻力和瀝青的粘聚力都很大，瀝青混凝土的整體強度高、穩(wěn)定性好。

6.2瀝青混合料4003002001000.60.50.40.30.2102030405060T(C)c

=f(T)c=f(T)影響瀝青混合料抗剪強度的外因①溫度的影響：粘聚力隨溫度的升高而顯著降低,內(nèi)摩擦角的影響較小。

6.2瀝青混合料②荷載形變的影響：變形速率對瀝青混合料內(nèi)摩擦角影響較小，而粘聚力影響較為顯著。4003002001000.60.50.40.30.212345c

c=f(v)

=f(v)V

6.2瀝青混合料請觀察不同瀝青用量對瀝青混合料粘聚力及內(nèi)摩擦角的關(guān)系示意（下圖）。并討論瀝青用量對瀝青混合料剪切強度的影響。瀝青與礦料之比是影響瀝青混合料剪切強度的重要因素。當瀝青用量過小時，瀝青不足以形成結(jié)構(gòu)瀝青薄膜來粘結(jié)礦料顆粒，難以形成足夠的粘聚力。隨著瀝青用量增加，粘聚力增加。但超過一定的值后，如本圖超過5％后，在礦料間形成自由瀝青量增多，粘聚力隨瀝青用量增加而降低。另外，瀝青在混合料中除起粘結(jié)劑的作用外，還起潤滑劑的作用，瀝青用量增加，混合料的內(nèi)摩擦角下降。故需兩方面綜合考慮確定瀝青的最佳用量。某瀝青混凝土路面表面處理用層鋪法施工，即用瀝青和礦料鋪厚度不大于3cm的薄面層，施工中灑瀝青不夠均勻。使用一段時間后，出現(xiàn)不少擁包。由于灑瀝青不均，致使局部瀝青量過大，使瀝青混合料中有較多的“自由瀝青”，成為混合料中的潤滑劑，推擁成油包、波浪，影響行車舒適性和安全性。而由于路面不平坦，還增加了車載的沖擊力，更加劇了路面的破壞。

保證瀝青混合料高強度基本條件：嵌擠密實的礦料骨架、高粘度的瀝青結(jié)合料和適宜的瀝青用量。瀝青材料瀝青混合料組成材料粗集料細集料填料基質(zhì)瀝青改性瀝青各種粒徑的碎石（方孔篩）天然砂機制砂石屑礦粉最好都是堿性材料小結(jié)瀝青混合料材料組成瀝青材料針入度針入度指數(shù)軟化點延度蠟含量閃點溶解度密度壓碎值磨耗值表觀相對密度吸水率堅固性針片狀顆粒含量＜0.075mm顆粒含量軟盡弱顆粒含量磨光值粘附性破碎面要求粗集料細集料填料表觀密度含水量粒徑范圍外觀親水系數(shù)塑性指數(shù)加熱安定性原材料名稱技術(shù)指標執(zhí)行標準1.《公路工程集料試驗規(guī)程》JTGE42-20052.《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40-2004《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTJ052-2000原材料的

技術(shù)要求

（P204~P207）

表觀相對密度堅固性含泥量砂當量亞申藍值棱角性瀝青混合料原材料技術(shù)要求瀝青混合料材料級配組成及空隙率大小分材料組成及結(jié)構(gòu)分制造工藝分公稱最大粒徑分1.特粗式瀝青混合料2.粗粒式瀝青混合料3.中粒式瀝青混合料4.細粒式瀝青混合料5.砂粒式瀝青混合料1.連續(xù)級配瀝青混合料2.間斷級配瀝青混合料1.密級配瀝青混合料2.半開級配瀝青混合料3.開級配瀝青混合料1.熱拌瀝青混合料2.冷拌瀝青混合料3.再生瀝青混合料目前公路與城市道路路面多采用復(fù)合類的瀝青混合料，如AC-16F既屬于熱拌瀝青混合料、又屬于密級配的、中粒式瀝青混合料。

瀝青混合料分類表6.2.1瀝青混合料的類型和特點類型特點混合料名稱密實懸浮型C中、VV中、Φ小連續(xù)型密級配骨架空隙型C小、VV大、Φ中連續(xù)型開級配密實骨架型C大、VV小、Φ大間斷型密級配注：VV－試件空隙率Φ－內(nèi)摩阻角C-粘聚力小結(jié)強度理論瀝青混合料在路面結(jié)構(gòu)中有二種破壞性式：1.庫侖理論：在常溫或較高溫度下，粘結(jié)力不足引起變形，抗剪強度不足引起的破壞。2.在低溫下，抗拉強度不足導(dǎo)致破壞。瀝青混合料抗剪強度τ取決于粘聚力C和內(nèi)摩擦阻角φ

小結(jié)瀝青性質(zhì)對粘結(jié)力的影響：瀝青粘結(jié)性↑（粘度↑）→粘聚力C↑→抗剪強度τ↑瀝青與礦料相互作用礦粉對涂敷于周圍的瀝青分子有吸附作用→靠近界面處粘度↑→擴散溶劑化膜(10um)膜內(nèi)—結(jié)構(gòu)瀝青：粘度高→C大膜外—自由瀝青：粘度小→C小影響φ和C的因素圖6.2.2

瀝青和礦粉相互作用的結(jié)構(gòu)示意圖礦料比面及瀝青用量的影響礦料比面（單位質(zhì)量礦料的表面積）影響:瀝青用量一定，礦料比面↑→結(jié)構(gòu)瀝青多→C↑瀝青用量的影響：當瀝青和礦料一定時，瀝青用量（q）=瀝青/礦料（質(zhì)量比）瀝青用量(q)(%)Cφ圖6.2.3

瀝青用量q-C及q-φ關(guān)系圖礦料化學(xué)性質(zhì)的影響礦料礦料化學(xué)性質(zhì)不同堿性SiO2＜52%中性SiO2

=52%-65%酸性SiO2

＞65%礦質(zhì)混合料名稱干燥抗壓強度(KN)浸水后抗壓強度（KN）浸水后強度降低（%）石灰石質(zhì)205818938.01石英石質(zhì)117691722.08表6.2.2

礦料化學(xué)性質(zhì)的影響原因分析：堿性石料與瀝青酸酐產(chǎn)生化學(xué)吸附→形成的吸附溶劑化膜發(fā)育完善→C大→混合料強度高；酸性石料與瀝青形成的吸附溶劑化膜發(fā)育不完善→C小→混合料強度低。礦料級配、粒徑、表面性形狀特征的影響級配：連續(xù)級配粘聚力C及內(nèi)摩阻角φ均小

間斷級配粘聚力C及內(nèi)摩阻角φ均大粒徑:粒徑D↑→內(nèi)摩阻角φ↑粒形及粗糙度:

近似正方形且粗糙有棱角→C及φ大→τ大結(jié)論:應(yīng)選用粗大、均勻、粗糙集料其他：溫度↑→C↓、變形速率↓→C↓對φ影響小6.2.6

瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)和測試方法1、瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)（1）高溫穩(wěn)定性（2）低溫抗裂性（3）耐久性（4）抗滑性（5）施工和易性（1）高溫穩(wěn)定性瀝青混合料路面在車輪作用下受到垂直力和水平力的綜合作用，能抵抗高溫而不產(chǎn)生車轍和波浪等破壞現(xiàn)象的為高溫穩(wěn)定性符合要求。

1）定義

是指瀝青混合料在夏季高溫（通常為60℃）條件下，經(jīng)車輛荷載長期重復(fù)作用后，不產(chǎn)生車轍和波浪等病害的性能。

2）評價方法：馬歇爾試驗、車轍試驗等

3）馬歇爾試驗：三項指標：馬歇爾穩(wěn)定度、流值和馬歇爾模數(shù)。波浪車轍泛油馬歇爾試驗：穩(wěn)定度和流值。馬歇爾試驗法是將選定級配組成的礦質(zhì)混合科，加入適量的瀝青，在規(guī)定條件下拌制成均勻混合料，擊實成直徑101.6mm，高63.5mm的圓柱形試件，按規(guī)定條件保溫，然后把試件迅速臥放在弧形加荷頭內(nèi)，以50.5mm／min的速度加壓。當試件達到破壞時的最大荷載即為穩(wěn)定度（kN），此時對應(yīng)的壓縮變形量稱為流值(0.1mm)。除測定穩(wěn)定度和流值外，還要測定密度、計算空隙率和飽和度，用這五個指標共同控制混合料的技術(shù)性質(zhì)。①穩(wěn)定度（MS）：指標準試件在規(guī)定溫度和加荷速度下，在馬歇爾儀中最大的破壞荷載，單位：kN。②

流值（FL）：達到最大破壞荷載時試件的垂直變形，單位：mm。③

馬歇爾模數(shù)（T）：計算得到，穩(wěn)定度除以流值的商，單位：kN/mm。可以間接地反映瀝青混合料的抗車轍能力。4）車轍試驗?zāi)M輪胎在路面上滾動形成車轍的工程試驗方法；評價指標：動穩(wěn)定度動穩(wěn)定度———將瀝青混合料制成30Omm×30Omm×50mm的標準試件，在60℃溫度條件下，以一定荷載的輪子

(輪壓0.7MPa)，在同一軌跡上作一定時間的反復(fù)行走，形成一定的車轍深度，然后計算試件變形1mm所需試驗車輪行走的次數(shù)。影響高溫穩(wěn)定性的主要因素分析瀝青粘度、瀝青與石料相互作用特征、礦料性質(zhì)。高溫穩(wěn)定性形成：顆粒嵌鎖、高溫粘性；

集料：粗糙、多棱角、近立方體；瀝青：高溫粘度越大，粘附性越好；高溫抗車轍能力60%由集料嵌鎖力提供；瀝青用量增加，車轍加深；因此：形成粗集料嵌鎖骨架，合理密級配混合料有較高的穩(wěn)定性；最佳瀝青用量的下限值，有利于高溫穩(wěn)定性。（2）低溫抗裂性瀝青混合料為彈性一粘性一塑性材料，其物理性質(zhì)隨溫度而有很大變化。瀝青混合料不僅應(yīng)具備高溫的穩(wěn)定性，同時還要具有低溫的抗裂性。

瀝青混合料在低溫下不出現(xiàn)脆裂、低溫縮裂、溫度疲勞等現(xiàn)象,以保證路面在冬季低溫時不產(chǎn)生裂縫的性質(zhì),稱為低溫抗裂性能。我國采用低溫彎曲試驗的破壞應(yīng)變作為評價指標。影響因素：針入度較大、溫度敏感性較低的瀝青，抗裂能力較強。低溫抗裂性與礦料級配類型之間無顯著關(guān)系

因此低溫區(qū)選擇高標號瀝青或橡膠瀝青。瀝青路面裂紋原因：①重復(fù)荷載→疲勞開裂②低溫脆化→變形能力↓→開裂③低溫收縮④①+②（3）耐久性瀝青混合料在外界因素長期作用下不破壞的性質(zhì)。

（陽光、空氣、水、車輛荷載）1）影響瀝青混合料耐久性的主要因素

瀝青性質(zhì)和用量、礦料性質(zhì)、瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)。僅從耐久性考慮，應(yīng)選用細粒密級配的瀝青混合料，混合料中應(yīng)有足夠多的瀝青；控制加熱拌和溫度；并減少陽光對瀝青材料的老化作用：選擇堅硬，多棱角，與瀝青的粘結(jié)性好的礦料;保證壓實度，降低混合料孔隙率，以防止水分滲入。在大氣因素下，瀝青的化學(xué)組成會產(chǎn)生轉(zhuǎn)化，油分減少，瀝青質(zhì)增加，使瀝青的塑性逐漸消失而脆性增加，路面使用品質(zhì)下降，產(chǎn)生龜裂破壞，通常稱為“老化”。高溫日照時間長的地區(qū)老化快。瀝青用量過少，空隙率大，瀝青膜暴露較多，老化快，且水分容易侵入，加強了水對瀝青的剝離。礦料堅硬，不易風化和破碎，與瀝青的粘結(jié)性好，瀝青混合料的耐久性好。（3）耐久性路面老化的速度，在一定程度上反映了路面材料抵抗自然因素作用的能力，常用氣候穩(wěn)定性來表示。2）評價方法：馬歇爾試驗3）評價指標：采用空隙率、瀝青飽和度（或礦料間隙率）和殘留穩(wěn)定度等指標。

殘留穩(wěn)定度=浸水（48h）馬歇爾穩(wěn)定度標準馬歇爾穩(wěn)定度×100%（4）水穩(wěn)性混合料在水的作用下，產(chǎn)生剝離現(xiàn)象，稱為“水損害”。水穩(wěn)性影響因素水損壞一般與瀝青剝落有關(guān)，主要受瀝青與礦料的粘附性影響:瀝青的針入度大，粘度低，與礦料的粘附性差，酸性礦料與瀝青的粘附性差；瀝青用量不足，瀝青膜厚度薄，水穩(wěn)性差；壓實度越小，空隙率越大，水穩(wěn)定性差；開級配混合料由于壓實孔隙大，對其水穩(wěn)定性不利，需要采取抗剝落措施；評價方法：粘附性試驗、殘留馬歇爾試驗、凍融劈裂試驗（5）抗滑性

隨著公路等級的提高和車輛行駛速度的加快，對瀝青混凝土路面的抗滑性提出了更高的要求。路面的抗滑能力與瀝青混合料的粗糙度、級配組成、瀝青用量和礦質(zhì)集料的表面性質(zhì)等因素有關(guān)。

①選用耐磨石料，對磨耗率及沖擊值有一定要求。注意，硬質(zhì)石料往往屬于酸性石料，需加抗剝離劑。②控制瀝青用量：瀝青用量q↑→表面平滑↑→抗滑性↓

面層集料應(yīng)選用質(zhì)地堅硬具有棱角的碎石，通常采用玄武巖。采取適當增大集料粒徑，適當減少一些瀝青用量及嚴格控制瀝青的含蠟量等措施，均可提高路面的抗滑性。路面抗滑性可用路面構(gòu)造深度、路面抗滑值以及摩擦因數(shù)來評定。構(gòu)造深度、路面抗滑值和摩擦因數(shù)越大，說明路面的抗滑性越好。（6）施工和易性能夠在施工過程中，集料顆粒保持均勻分布，表面被瀝青膜完整裹覆，并能被壓實到規(guī)定的密度。影響混合料施工和易性的主要因素有：礦料級配、瀝青用量、環(huán)境溫度、攪拌工藝等。礦料的級配對其和易性影響較大。粗細集料的顆粒級配不當，混合料容易分層沉積（粗集料在面層，細集料在底部）；細集料偏少，瀝青不易均勻地分布在礦料表面；細集料偏多，則拌和困難。瀝青用量偏小，或礦粉用量偏多，混合料容易產(chǎn)生疏松，不易壓實；如瀝青用量過多，或礦粉質(zhì)量不好，則易導(dǎo)致混合料粘結(jié)成團，不易攤鋪。施工溫度對混合料和易性影響也是較大的，必須在適當溫度下進行壓實。觀察下圖路面，其瀝青上泛至表面，形成路面局部泛油、光面。請分析有何危害，并分析其成因。瀝青路面的泛油和光面路面泛油及光面會降低路面的抗滑能力，容易引發(fā)交通事故。瀝青混合料的瀝青用量過大，或僅面層瀝青量較大，或礦料過細且不耐磨耗?？稍诟邷丶竟?jié)撒鋪適當粒徑的礦料。先粗后細，少撒、勤撒，然后用重碾強行將礦料壓入光面。瀝青路面的泛油和光面南方某高速公路某段在鋪瀝青混合料時，粗集料針片狀含量較高(約17％)。在滿足馬歇爾技術(shù)指標條件下瀝青用量增加約10％。實際使用后，瀝青路面的強度和抗?jié)B能力相對較差。請分析原因，并提出有效的防治措施。原因分析:瀝青混合料是由礦料骨架和瀝青構(gòu)成的，具有空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。礦料針片狀含量過高，針片狀礦料相互搭架形成空洞較多，雖可增加瀝青用量略加彌補，但過分增加瀝青用量不僅在經(jīng)濟上不合算，而且還影響了瀝青混合料的強度及性能。防治措施:瀝青混合料粗集料應(yīng)符合潔凈、干燥、無風化、無雜質(zhì)、良好的顆粒形狀，具有足夠強度和耐磨性等12項技術(shù)要求。其中，礦料針片狀含量需嚴格控制≤15％。若針片狀含量過高，應(yīng)于加工場回軋。

2.瀝青混合料的技術(shù)標準現(xiàn)行標準：JTGF40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（1）密級配瀝青混凝土混合料馬歇爾試驗技術(shù)標準對熱拌瀝青混合料馬歇爾試驗的技術(shù)要求如表6.9。重載交通———是指設(shè)計交通量在1000萬輛以上的路段,

長大坡度的路段按重載交通考慮。（2）瀝青混合料高溫穩(wěn)定性車轍試驗技術(shù)標準按規(guī)定方法車轍試驗，動穩(wěn)定度應(yīng)符合表6.10要求。表6.9

密級配瀝青混凝土混合料馬歇爾試驗技術(shù)標準試驗指標單位高速公路、一級公路其他等級公路行人道路夏炎熱區(qū)（1-1、1-2、1-3、1-4區(qū)）夏熱區(qū)及夏涼區(qū)（2-1、2-2、2-3、2-4、3-2區(qū)）中輕交通重載交通中輕交通重載交通擊實次數(shù)（雙面）次755050試件尺寸mmФ101.6mm×63.5mm空隙率VV深約9Omm以內(nèi)%3～54～62～43～53～62～4深約90mm以下%3～62～43～63～6—穩(wěn)定度MS不小于kN853流值FLmm2～41.5～42～4.52～42～4.52～5礦料間隙率VMA/%不小于設(shè)計空隙率/%相應(yīng)于以下公稱最大粒徑/mm的最小VMA及VFA技術(shù)要求/%26.5191613.29.54.752101111.5121315311

1212.51314164121313.51415175131414.51516186141515.5161719瀝青飽和度VFA/%55～7065～7570～85表6.10

瀝青混合料車轍試驗動穩(wěn)定度技術(shù)要求氣候條件與技術(shù)指標相應(yīng)于下列氣候分區(qū)所要求的動穩(wěn)定度

/次·mm-1七月平均最高氣溫

/℃及氣候分區(qū)>3020～30<201.夏炎熱區(qū)2.夏熱區(qū)3.夏涼區(qū)1-11-21-31-42-12-22-32-43-2普通瀝青混合料不小于8001000600800600改性瀝青混合料不小于24002800200024001800SMA混合料非改性不小于1500改性不小于3000OGFC混合料1500（一般交通路段）、3000（重交通量路段）氣候條件與技術(shù)指標相應(yīng)于下列氣候分區(qū)的技術(shù)要求

/%年降雨量/mm及氣候分區(qū)>1000500～1000250～500<2501.潮濕區(qū)2.濕潤區(qū)3.半干區(qū)4.干旱區(qū)浸水馬歇爾試驗殘留穩(wěn)定度

/%不小于普通瀝青混合料8075改性瀝青混合料8580SMA混合料普通瀝青75改性瀝青80凍融劈裂試驗的殘留強度比

/%不小于普通瀝青混合料7570改性瀝青混合料8075SMA混合料普通瀝青75改性瀝青80（3）瀝青混合料水穩(wěn)定性試驗技術(shù)標準表6.11（4）瀝青混合料低溫抗裂性能檢驗技術(shù)標準低溫彎曲試驗：溫度-10℃、加載速率5Omm/min，測定破壞強度、破壞應(yīng)變、破壞勁度模量，并根據(jù)應(yīng)力-應(yīng)變曲線的形狀，綜合評價瀝青混合料的低溫抗裂性能。瀝青混合料的破壞應(yīng)變宜不小于表6.12的要求。氣候條件與技術(shù)指標相應(yīng)于下列氣候分區(qū)所要求的破壞應(yīng)變

/με年極端最低氣溫

/℃及氣候分區(qū)<-37.0-21.5～-37.0-9.0～-21.5>-9.01.冬嚴寒區(qū)2.冬寒區(qū)3.冬冷區(qū)4.冬溫區(qū)1-12-11-22-23-21-32-31-42-4普通瀝青混合料

不小于260023002000改性瀝青混合料

不小于300028002500（5）瀝青混合料滲水系數(shù)檢驗技術(shù)標準滲水試驗：滲水系數(shù)宜符合表6.13的要求。級配類型滲水系數(shù)要求

/ml·min-1密級配瀝青混凝土

不大于120SMA混合料

不大于80OGFC混合料

不小于實測（3）耐久性

瀝青混合料技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標準1.技術(shù)性質(zhì)2.技術(shù)標準馬歇爾試驗—穩(wěn)定度（0.1mm）車轍試驗—動穩(wěn)定度（次／mm）（1）高溫穩(wěn)定性（2）低溫抗裂性低溫彎曲試驗水穩(wěn)性耐老化性耐疲勞性浸水馬歇爾試驗—殘留穩(wěn)定度（%）凍融劈裂試驗—殘留強度比（%）（4）抗滑性（5）施工和易性《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40-2004

就是馬歇爾試驗指標要求參考規(guī)范6.2.7熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計

熱拌瀝青混合料類型選擇瀝青路面一般采用雙層式或三層式結(jié)構(gòu)，礦料從上而下逐層加大，并與結(jié)構(gòu)層厚度相適應(yīng)?？障堵逝c工程性質(zhì)的關(guān)系空隙率隨瀝青用量的增加而減小，并與粗集料數(shù)量有顯著關(guān)系，粗集料含量越高試件的孔隙越大。相同配合比的瀝青混合料空隙率隨壓實溫度的增加而顯著降低。

空隙率過低，易引起瀝青混合料的塑性流動，形成車轍；

過大則可能增加瀝青混合料中瀝青的氧化速率和老化程度，并增加水份進入導(dǎo)致瀝青剝落，從而降低瀝青混合料的耐久性。瀝青混合料配合比設(shè)計的任務(wù)：正確決定組成混合料各種骨料的合理比例，使混合料完全達到規(guī)范要求的技術(shù)指標（如強度、穩(wěn)定性、耐久性和平整度等）又符合經(jīng)濟的原則。內(nèi)容：礦料組成設(shè)計；瀝青最佳用量的確定礦料組成設(shè)計方法：試算法和圖解法6.2.7

熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計瀝青混合料配合比設(shè)計包括三個階段：

1.試驗室配合比設(shè)計（目標配合比設(shè)計）▲

2.生產(chǎn)配合比設(shè)計

3.生產(chǎn)配合比驗證（試拌試鋪配合比調(diào)整）1.試驗室配合比設(shè)計

密級配瀝青混合料的目標配合比設(shè)計流程如圖6.5，采用馬歇爾試驗配合比設(shè)計方法。圖6.5

密級配瀝青混合料的目標配合比設(shè)計流程圖（1）礦質(zhì)混合料配合組成設(shè)計

1）選擇熱拌瀝青混合料類型熱拌瀝青混合料（HMA）適用于各種等級公路的瀝青路面。類型應(yīng)考慮集料公稱最大粒徑、礦料級配、空隙率等因素選擇。分類見表6.14。目標配合比設(shè)計步驟表6.14混合料類型密級配開級配半開級配公稱最大粒徑/mm最大粒徑/mm連續(xù)級配間斷級配間斷級配瀝青碎石瀝青混凝土瀝青穩(wěn)定碎石瀝青蹄脂碎石排水式瀝青磨耗層排水式瀝青碎石基層特粗式—ATB-40——ATPB-40—37.553.0粗粒式—ATB-30——ATPB-30—31.537.5AC-25ATB-25——ATPB-25—26.531.5中粒式AC-20—SMA-20——AM-2019.026.5AC-16—SMA-16OGFC-16—AM-1616.019.0細粒式AC-13—SMA-13OGFC-13—AM-1313.216.0AC-10—SMA-10OGFC-10—AM-109.513.2砂粒式AC-5————AM-54.759.5設(shè)計空隙率/%3～53～63～4>18>186～12——2）確定工程設(shè)計級配范圍瀝青混合料設(shè)計級配范圍由工程設(shè)計文件或招標文件規(guī)定，級配瀝青混合料的設(shè)計級配宜根據(jù)公路等級、氣候及交通條件按表6.15、表6.16規(guī)定確定。表6.15混合料類型公稱最大粒徑用以分類的關(guān)鍵性篩孔粗型密級配細型密級配名稱關(guān)鍵性篩孔通過率

/%名稱關(guān)鍵性篩孔通過率

/%AC-2526.54.75AC-25C<

40AC-25F>

40AC-20194.75AC-20C<

45AC-20F>

45AC-16162.36AC-16C<

38AC-16F>

38AC-1313.22.36AC-13C<

40AC-13F>

40AC-109.52.36AC-10C<45AC-10F>45目標配合比設(shè)計步驟表6.16級配類型通過下列篩孔

/mm的質(zhì)量百分率

/%31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075粗粒式AC-2510090～10075～9065～8357～7645～6524～5216～4212～338～245～174～133～7中粒式AC-20

10090～10078～9262～8050～7226～5616～4412～338～245～174～133～7AC-16

10090～10076～9260～8034～6220～4813～369～267～185～144～8細粒式AC-13

10090～10068～8538～6824～5015～3810～287～205～154～8AC-10

10090～10045～7530～5820～4413～329～236～164～8砂粒式AC-5

10090～10055～7535～5520～4012～287～185～103）礦質(zhì)混合料配合比設(shè)計計算試算法：（適用于2-3種礦料組成）1）基本原理：A.在確定各組成集料在混合料中的比例時，先假定混合料中某種粒徑的顆粒是由某一種對這一粒徑占優(yōu)勢的集料組成，而其它各種集料中不含有此粒徑B.根據(jù)各個主要粒徑去試算各種集料在混合料中的大致比例，再經(jīng)過較核調(diào)整，最終獲得滿足混合料級配的各集料的配合比例。目標配合比設(shè)計步驟3、礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計方法解題思路：（兩個重要假設(shè)）1.假定混合料中某種粒徑的顆粒是由某一種對這一粒徑占優(yōu)勢的集料組成，而其它各種集料中不含有此粒徑。2.設(shè)碎石、砂和礦粉的配合比為X、Y、Z，則X+Y+Z=100%3.設(shè)混合料M中某一級粒徑（i)要求的含量為αM（i),A

、B、C三種集料原來級配中此粒徑顆粒的含量分別為

αA

(i)

、αB(i)

、αC

(i)

則X.αA(i)+YαB(i)+

Z.αC(i)=αM（i)4.假設(shè)混合料M中某一粒徑（i)主要由A集料所提供（即A料占優(yōu)勢），而忽略其它集料在此粒經(jīng)的含量，

X.αA(i)=αM（i)、αB(i)=0、αC(i)=0

即可計算出A料在混合料中的用量比例

X=αM（i)/αA（i)

同理可計算出C料在混合料中的用量比例Z=αM（j)/αC（j)

則B料在混合料中的用量比例為Y=100%-（X+Z）礦質(zhì)混合料組成設(shè)計算例算法）重點難點提示1.根據(jù)基本假設(shè)所得的X、Y、Z（集料A、B、C的用量比例表達式X=αM（i)/αA（i)αM（i)---原來分計篩余百分率αA（i)---規(guī)范所定的分計篩余百分率Z=αM（j)/αC（j)Y=100-（X+Z）2.各種粒徑集料占混合料的百分率=原來分計篩余百分率×該種集料在混合料中的用量比例3.各種粒徑在礦質(zhì)混合料中的分計篩余=各種粒徑在各種集料中的分計篩余的和。礦質(zhì)混合料組成設(shè)計算例(試算法）篩孔尺寸（mm)碎石分計篩余

(%)砂分計篩余

(%)礦粉分計篩余

(%)要求級配范圍通過百分率（%）13.20.8__1004.7560.0__63-782.3623.510.5_40-631.1814.422.1_30-530.61.319.44.022-450.3_364.015-350.15_7.05.512-300.075_3.03.210-25<0.075_2.083.3_例1：現(xiàn)有碎石、砂和礦粉三種集料，以篩析試驗，各集料的分計篩余百分率列于下表，并列出規(guī)范推薦要求的設(shè)計混合料的級配范圍，試求碎石、砂和礦粉三種集料在要求級配混合料中的用量比例。表1礦質(zhì)混合料組成設(shè)計算例(試算法）解：1.將通過百分率換算為分計篩余百分率，設(shè)三種礦料的含量分別為X、Y、Z。2.由表1分析可知，碎石中4.75mm粒徑含量占優(yōu)勢，礦粉中<0.075mm粒徑顆粒占優(yōu)勢，假設(shè)混合料中4.75mm粒徑全部由碎石提供，<0.075mm粒徑顆粒全部由礦粉提供則有：

Y=100-（X+Y）=100-49-21=30%3、校核,如果校核結(jié)果不符合級配范圍，應(yīng)調(diào)整配合比進行試算，逐步接近，直至達到要求，確實不能符合級配要求，應(yīng)調(diào)整或增加集料品種。計算過程見表2篩孔尺寸（mm)碎石分計篩余

(%)砂分計篩余

(%)礦粉分計篩余

(%)要求級配范圍通過百分率（%）13.20.8__1004.7560.0__63-782.3623.510.5_40-631.1814.422.1_30-530.61.319.44.022-450.3_364.015-350.15_7.05.512-300.075_3.03.210-25<0.075_2.083.3_

原有和要求級配范圍的分計篩余篩孔尺寸（mm)碎石分計篩余

(%)αA（i)(%)砂分計篩余(%)αB（i)(%)礦粉分計篩余

(%)αC（i)(%)要求級配通過率中值P(i)(%)（規(guī)范推薦）13.20.8__1004.7560.0__70.52.3623.510.5_51.51.1814.422.1_41.50.61.319.44.033.50.3_364.0250.15_7.05.5210.075_3.03.217.5<0.075-2.083.3-要求級配范圍通過百分率（%）10063-7840-6330-5322-4515-3512-3010-25_礦質(zhì)混合料配合組成設(shè)計校核篩孔尺寸d1mm碎

石砂礦

粉礦質(zhì)混合料要求級配范圍通過率%原分計篩余%用量比例X%占混合料百分率%原分計篩余%用量比例Y%占混合料百分率%原分計篩余%用量比例Z%占混合料百分率%分計篩余αM（i）%累計篩余AM(i)%通過率PM(i)%01

2３＝1×245６＝4×578９＝7×810=３＋６＋９11=３＋６＋９+10121313..20.8４９0.430__

21_0.40.499.61004.7560.029.4___29.429.870.263-782.3623.511.510.53.2__14.744.555.540-631.1814.47.122.16.6_-13.758.241.830-530.61.30.619.45.84.00.87.265.434.622-450.3__3610.84.00.811.67723.015-350.15__7.02.15.51.23.380.319.712-300.075__3.00.93.20.71.681.918.110-25<0.075--2.00.683.317.518.1100___校核∑=100491003010021100小結(jié)1、試算法適用于礦質(zhì)混合料由2-3種礦料組成。某種粒徑含量占優(yōu)勢。2、根據(jù)基本假設(shè)可得的X、Y、Z（集料A、B、C的用量比例表達式）

X=αM（i)/αA（i)Z=αM（j)/αA（j)Y=100%-（X+Z）2.各種粒徑集料占混合料的百分率=原來分計篩余百分率×該種集料在混合料中的用量比例3.各種粒徑在礦質(zhì)混合料中的分計篩余=各種粒徑在各種集料中的分計篩余的和。（混合料中各種粒徑實際通過百分率=100-各種粒徑分計篩余和）4.

要求計算所得的礦質(zhì)混合料的實際通過百分率在規(guī)范要求的級配范圍之內(nèi),如果校核結(jié)果不符合級配范圍，應(yīng)調(diào)整配合比進行試算，逐步接近，直至達到要求，確實不能符合級配要求的，應(yīng)調(diào)整或增加集料品種。篩孔尺寸d分計篩余量分計累計篩余篩余量和量通過率分計篩余量規(guī)范規(guī)范累計篩余量規(guī)范通過率碎石石屑礦粉160.895-1009.543.670-884.7549.92.0

48-682.364.422.636-531.181.323.724-410.618.418-300.313.012-220.1510.94.08-160.0759.510.74-8﹤0.07585.3---21/49.942.16/85.3750.90.318.4211.90.51.011.512.19.46.65.54.80.30.76.00.318.42213.412.69.46.65.85.56.00.318.740.754.166.776.182.788.59410 099.781.359.345.933.323.917.311.5602.521422.510055.567.57683889418.52113.56礦質(zhì)混合料組成設(shè)計（圖解法）圖解法（修正平衡面積法）是目前工程單位用的較多的一種方法，（適用于由3種以上的多種集料進行組配）1)設(shè)計步驟:（1）繪制級配曲線圖A、繪制圖解法坐標圖（縱坐標為常坐標，橫坐標為對數(shù)坐標）。B、計算設(shè)計級配范圍中值，確定相應(yīng)橫坐標中值。69.5131824.53448708495規(guī)范中值4579132034607690規(guī)范下限81418263648628092100規(guī)范上限0.0750.150.30.61.182.364.759.513.216.0篩孔尺寸AC-16F瀝青混凝土合成級配要求礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計（圖解法）設(shè)計級配中值曲線縱坐標通過量取10cm,橫坐標篩孔尺寸取15cm礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計（圖解法）C、繪制圖框并作對角線(為設(shè)計級配中值)；D、確定縱坐標：通過百分率(％)。E、確定橫坐標：篩孔尺寸位置，根據(jù)設(shè)計級配中值，在圖上由P→對角線→d，確定篩孔尺寸位置。

三、礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計（圖解法）（2）將各種集料的級配(通過量)繪在圖中（3）確定各集料的用量A、作圖原則：相疊等分縱距：兩相鄰級配曲線頭尾重疊α’=α

相接重線連分；兩相鄰級配曲線頭尾相連相離等分平距：兩相鄰級配曲線頭尾相分b’=bB、結(jié)果：O～P為α集料用量；P～Q為B集料用量；Q～S為C集料用量；S～T為D集料用量。

目標配合比設(shè)計步驟三、礦質(zhì)混合料的組成設(shè)計（圖解法）（4）計算合成級配按圖解算出各種集料用量而得(列表)，如有未接近中值的，須進行調(diào)整。（5）合成級配的校核與調(diào)整.將調(diào)整后的合成級配繪于規(guī)范要求的級配范圍中，如曲線光滑，位于規(guī)范要求的級配范圍內(nèi)且靠近級配范圍的中值線，則表明確定的礦料組成完全符合要求。AC-16F礦料合成級配曲線示例縱坐標為數(shù)學(xué)坐標橫坐標為泰勒曲線的橫坐標材料

篩孔尺寸（mm)1613..29.54.752.361.180.60.30.15<0.075

通過率%原材料級配碎石100956328821000砂100100100100100906035101礦粉1001001001001001001001009788各種集料在混合料的中級配碎石（原）（68%）6864.642.8419.045.443.40.68000碎石（調(diào)后）（68%）6864.642.8419.045.443.40.68000砂（24%）242424

242421.614.48.42.40.24？砂（調(diào)后25%）252525252521.6158.752.50.25？礦粉（8%）888888887.767.04？礦粉（調(diào)后7%）777777776.796.6

？合成級配初定10096.674.8451.0437.4433.313.0816.410.167.28？調(diào)后10096.674.8451.0437.4432.922.6815.759.296.41規(guī)范要求級配范圍10090-10068-8538-6824-5015-3810-287-205-154-86礦質(zhì)混合料組配校核表例]用圖解法設(shè)計用于高速公路的細粒式瀝青混凝土礦料的配合比。[已知]有碎石、石屑、砂和礦粉四種礦料，篩分析試驗結(jié)果列于表10-5。2.設(shè)計級配范圍按《瀝青路面施工及驗收規(guī)范》細粒式瀝青混凝土混合料要求的級配范圍和中值，列于表10-6。表10-6材料名稱篩孔尺寸（方孔篩）（mm）16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075通過百分率（%）碎石10093170

石屑1001001008414840

砂10010010010092824221114礦粉1001001001001001001001009687級配名稱篩孔尺寸（方孔篩）（mm）16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075通過百分率（%）級配范圍10095～10070～8848～6836～5324～4118～3012～228～164～8級配中值10098793745332417126表10-5原有礦料級配表[解]1.繪制級配曲線圖（圖10-10），在坐標軸上按算術(shù)坐標繪出通過量百分率;2.連對角線OO'，表示規(guī)范要求的級配中值。在縱坐標上標出細粒式混合料（AC-13I）各篩孔的要求通過百分率，作水平線與對角線OO'相交，再從各交點作豎直線交于橫坐標上，確定各篩孔通過百分率在橫坐標上的位置;3.將碎石、石屑、砂粒和礦粉的級配曲線繪出，如圖10-10;4.在碎石和石屑的級配曲線相重疊部分作一豎直線AA'，使豎直線截取二級配曲線的縱坐標值相等（即a=a'）。自豎直線AA'與對角線交點M引一水平線，與縱坐標交于P點，OP的長度=31%，即為碎石的用量。同理，求出石屑的用量Y=30%，砂的用量Z=31%，礦粉的用量W=8%;圖10-10各組成材料和要求混合料級配圖5.根據(jù)圖解法求得的各集料用量百分率，列表進行校核計算如表10-7。從表可以看出，按碎石:石屑:砂:砂粉=31%:30%:31%:8%的計算結(jié)果，合成級配中0.3mm和0.6mm篩孔的通過量