沥青混合料碎石集料级配图

沥青混合料目标配合比设计(SMA-13).

沥青SMA 混合料配合比设计（SMA-13）一、基本情况杭浦高速公路，拟采用改性沥青SMA-13作为面层。

原材料产地如下：二、设计依据1．《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004） 2．《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）3．《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000） 4．《高速公路沥青路面规范化施工与质量管理指导意见》 5．《杭浦高速公路道路养护工程招标文件》三、设计过程 1、原材料本次室内目标配合比设计所用集料产地为湖州西园坞（辉绿岩）和闲林（石灰岩），沥青采用韩国SK 生产的SBS-改性沥青，外加剂为木质素纤维，密度为0.6g/cm 3表1 集料及沥青密度试验结果，掺量比例为沥青混合料总质量的0.3%，试验所用原材料均由委托方提供。

各档集料、矿粉及SBS 改性沥青的密度试验结果见表1。

各档集料及矿粉的筛分结果见表2。

表2 各种矿料的筛分结果2、混合料级配根据委托要求，SMA-13型沥青混合料工程设计级配范围见表3。

表3 SMA-13沥青混合料工程设计级配范围3、矿料配合比设计计算根据各档集料的筛分结果，结合混合料级配要求，首先调试选出粗、中、细三个级配，根据工程经验确定三个级配的初始油石比为6.2％，然后用初始油石比成型试件。

表4为三种级配的设计组成结果，表5为初试级配的体积分析结果。

表4 三种级配的设计组成结果）的质量百分率（%）1.18 0.6 0.3 0.15 0.075表5 初试级配的沥青混合料性能指标分析结果根据各组级配体积指标结果分析，结合以往工程经验选择级配3为设计级配，级配曲线见图1所示。

0.075 0.15 0.3 0.6 1.18 2.36 4.75 9.5 13.2 161.000 1.5002.000 2.5003.000筛孔尺寸(mm)图1 SMA-13设计级配曲线图4、马歇尔稳定度试验按设计的矿料比例配料，采用三种油石比，进行马歇尔稳定度试验，试验结果见表6，设计级配合成毛体积相对密度2.705，级配合成表观相对密度2.751。

1-1沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)

木质素纤维要求
项目
单位指标
纤维长度，不 mm 大于
灰分含量
%
PH值
-
6
18±5 7.5±1.0
吸油率，不小于
含水率，不大 % 于
纤维质量的5倍 5
路用木质素纤维
颗粒状
（3）矿物纤维
在矿物纤维中，最早使用的是石棉纤维，北京市公路局在修建首都机场高速公路、八达岭高速公路和东西长安街时，由于缺乏合适的纤维，一直使用国产的石棉纤维。据了解，国外一开始也曾使用过石棉纤维，现在已经很少使用了，一些工业发达国家已经禁止使用石棉纤维。为了环保及保护人体健康，将来，石棉纤维终将为其他纤维所代替。
集料一般不用天然砂，宜采用坚硬的人工砂；矿粉必须是磨细石灰石粉，最好不使用回收粉尘。
(6)SMA的施工与普通沥青混凝土相比，拌和时间要适当延长，施工温度要提高，压实不宜采用轮胎碾。
综合SMA的特点，可以归纳为三多一少：粗集料多、矿粉多、沥青结合料多、细集料少，掺纤维增强剂，材料要求同，使用性能全面提高。
比例和排列的不同，可以有两种类型： ⑴一种是根据连续级配的原理组成的密
级配沥青混合料，矿料级配基本上是按照富勒曲线的指数原理构成的，即0.45次方的规律。
我国的AC 型密级配沥青混凝土基本上符合此规律，这种级配的混合料属于悬浮式密实结构。
悬浮式密实沥青混合料的结构源于粗细集料之间的嵌挤(内摩擦力)和沥青矿粉结合料的粘结力的支撑。
(2) 另一种是基本上依靠集料嵌挤作用的混合料，我国以前常用的贯入式沥青碎石、沥青表面处治，以及拌和式沥青碎石混合料都属于此类型。这种混合料实际上是一种骨架空隙结构。
SMA则是一种全新意义上的沥青混合料，它是由沥青玛蹄脂填充碎石骨架组成的骨架嵌挤型密实结构混合料．接近于我国的沥青碎石混合料的空隙中用丰富的沥青玛蹄脂填充的情况。顾名思义，SMA的组成有以下特点。

沥青混合料的一些基本概念

2、沥青混合料的表观密度
单位体积（含混合料实体体积与不吸收水分的内部闭口孔隙之和）压实沥青混合料的干质量，又称视密度，由水中重法测定（仅适用于几乎不吸水的密实试件）。
3、沥青混合料的毛体积密度
单位体积（含混合料的实体矿物成分及不吸收水分的闭口孔隙、能吸收水分的开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的全部毛体积）压实沥青混合料的干质量，由表干法、蜡封法或体积法测定。 4、沥青混合料试件的沥青体积百分率压实沥青混合料试件内沥青部分的体积占试件总体积的百分率，以VA表示。 5、沥青混合料试件的空隙率沥青混合料内矿料及沥青以外的空隙（不包括矿料自身内部已被沥青封闭的孔隙）的体积占试件总体积的百分率，以VV表示。
半开级配
沥青稳定碎石 —
公称最大粒径（mm ）
最大粒径（mm ）
37.5
53.0
—
ATB-30
—
ATPB-30
—
31.5
37.5
粗粒式
AC-25 AC-20 ATB-25 — — — — — 3～6 — SMA-20 SMA-16 SMA-13 SMA-10 — 3～4 — ATPB-25 — — — — — >18 — AM-20 AM-16 AM-13 AM-10 AM-5 6～12 26.5 19.0 16.0 13.2 9.5 4.75 — 31.5 26.5 19.0 16.0 13.2 9.5 —
VMA VV VA

（a）（b）
f VMA 1 P s 100 sb
（3）新规范的计算公式-即Superpave的计算公式（b）
19
3、沥青饱和度（VFA）（1）定义：按照试验规程定义总有

沥青混合料配合比设计

生产配合比设计时（生产配合比如何取料），取样
至少应在干拌5次以后进行。
▪ （三）矿料配比设计
▪
矿料配合比设计建议借助电子计算机的电子表
格用试配法进行。
▪ 对主干道、高速公路和一级公路，宜在工程设计级配范围内计算1～3组粗细不同的配比，绘制设计级配曲线，分别位于工程设计级配范围的上方、中值及下方。设计合成级配不得有太多的锯齿形交错，且在0.3mm～0.6mm 范围内不出现“驼峰”。当反复调整不能满意时，宜更换材料设计。
饱和度
(%)
(%)
规范要求
70~85%
油石比 a4无法确定
（2）确定最佳沥青用量OAC1
①从上述图上找出毛体积密度最大值对应沥青用量 a1、稳定度最大值对应沥青用量a2、
目标空隙率（或中值）对应沥青用量a3、沥青饱和度范围内的中值对应沥青用量a4
a1=5.9%； a2=5.28%； a3=5.32%； a4无法确定（2）计算OAC1=（ a1 +a2+ a3+ a4 ）／4
交通多的路段，宜选用粗型密级配沥青混合料
（AC—C型），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
（AC—F型），并取较低的设计空隙率。
▪ （2）为确保高温抗车辙能力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 0.6mm以下部分细粉的用量，使中等粒径集料较多，形成S型级配曲线，并取中等或偏高的设计空隙率。
（4）最佳沥青用量OAC=（OAC1+OAC2）／2 OAC=（OAC1+OAC2）／2 = 5.54%
（五）目标配合比设计检验

沥青稳定碎石混合料的介绍

五、沥青稳定碎石混合料马歇尔指五、沥青稳定碎石混合料马歇尔指标
试验指标单位密级配基层（ATB）半开级配面层（AM）排水式开级配基层（ATPB）所有尺寸
公称最大粒径
mm
26.5mm
等于或大于 31.5mm ф152.4mmx 95.3mm 112
等于或小于 26.5mm ф101.6mmx 63.5mm 50
四、沥青稳定碎石混合料配合比设计四、沥青稳定碎石混合料配合比设计 1.沥青试验 1.沥青试验 2.集料试验 2.集料试验 3.级配选择 3.级配选择 4.最佳沥青用量的确定方法 4.最佳沥青用量的确定方法 a.传统的马歇尔法 a.传统的马歇尔法 b.力学指标法 b.力学指标法
a.传统的马歇尔法 a.传统的马歇尔法。
马歇尔试验尺寸击实次数（双面）空袭率VV 稳定度，不小于流值沥青饱和度 VFA
mm
ф101.6mmx 63.5mm 75
ф152.4mmx 95.3mm 75
次
％ KN 7.5
3-6 15
6-10 3.5
不小于18 -
mm测
40-70
-
谢
谢
三、沥青稳定碎石混合料的分类三、沥青稳定碎石混合料的分类
•
根据最新的沥青路面施工技术规范，沥根据最新的沥青路面施工技术规范，沥青稳定碎石混合料可以分为三类，青稳定碎石混合料可以分为三类，分别是密级配沥青稳定碎石混合料，简称ATB，密级配沥青稳定碎石混合料，简称ATB，空隙率3 ％，一般用在基层一般用在基层；空隙率3－6％，一般用在基层；半开级配沥青稳定碎石混合料，简称AM，空隙率6 沥青稳定碎石混合料，简称AM，空隙率6 10％，一般用在面层；％，一般用在面层－10％，一般用在面层；开级配沥青稳定碎石混合料，简称ATPB，空隙率大于18 碎石混合料，简称ATPB，空隙率大于18 ％，一般用在基层一般用在基层。％，一般用在基层。

沥青路面结构层_图文

公路
二级、三级公路
其他应用
用于柔性基层、调平层
沥青贯入式 (含上拌下贯沥青碎石)
二级、三级公路
用于柔性基层、调平层
沥青表面处治与稀浆封层
三级、四级公路
各级公路的上、下封层
2012-冷2-29拌沥青混合料 11三级、四级公路旧路修补工程
(1)沥青表面处治
• 定义：用沥青和集料按层铺 • 作用：抵抗车轮磨耗，增强抗滑和防水能力，提高
3.查浸水马歇尔试验残留稳定度
2012-2-29
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1.3沥青面层类型
沥青表面处治沥青贯入碎石沥青碎石混合料沥青混凝土
2012-2-29
10
详见表1.10
沥青面层类型
表1.10 各类路面面层适用公路的等级
沥青面层类型沥高速公路、一、二、三、四
悬浮一密实结构
2012-2-29
特点：含细集料多，粗集料少，粗集料彼此互相不接触，悬浮在细集料中。密级配沥青混合料通常采用此种结构，强度形成原理：沥青材料的粘结力为主，骨料的内摩阻力为辅。使用特点： ➢矿料级配密实、不透水性好、耐久性好； ➢由于粗骨料形成骨架不稳定，受沥青材料性质影响较大，它的热稳定性差。
沥青贯入式路面的厚度宜为40～80㎜；采用上拌下贯式沥青路面时，拌和层的厚度宜为25～40㎜，其总厚度宜为70～100mm。沥青贯入式路面的结合料宜用石油沥青。
2012-2-29
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(3)沥青混合料
1.按材料组成与结构分类连续级配间断级配
2.按矿料组成与空隙率密级配：3%～6% 开级配：>18% 半开级配：6%～12%
沥青路面结构层_图文.ppt

[工学]道路工程材料-第3章沥青混合料.ppt

规定：高速公路，不宜小于800次/mm
一级公路、城市主干道，不宜小于600次/mm
影响混合料高温稳定性的因素：
沥青用量、沥青的粘度、矿料的级配、矿料尺寸、形状
道路工程材料
第三章沥青混合料
2 沥青混合料的技术性能
2.1 高温稳定性
车辙实验方法首先是英国运输与道路研究试验所(TRRL) 开发的，并经过了法国、日本等道路工作者的改进与完善。
沥青混合料的抗剪强度与形变速率也有关，粘聚力 C 值随形变速率的增加而显著提高，内摩阻角随形变速率的变化很小。
道路工程材料
第三章沥青混合料
2 沥青混合料的技术性能
高温稳定性低温抗裂性疲劳特性耐久性水稳定性抗滑性施工和易性
道路工程材料
第三章沥青混合料
2 沥青混合料的技术性能
在沥青用量固定的情况下，矿粉的用量多少也直接影响沥
青混合料的密实程度及粘结力，矿粉用量不能过多，否则使沥
青混合料结团成块，不易施工。
道路工程材料
第三章沥青混合料
1 沥青混合料的类型与组成结构
1.6 沥青混合料的结构强度理论影响抗剪强度τ的因素矿料的级配类型及表面性质对沥青混合料抗剪强度的影响
粗、细骨料及填料较稀沥青分布其间
密实级配的矿质骨架沥青混合料
道路工程材料
第三章沥青混合料
1 沥青混合料的类型与组成结构
1.5 沥青混合料的组成结构类型
胶浆理论：(现代理论) 将高稠度沥青加到矿粉中形成胶浆－微分散体系将细骨料添加到胶浆中形成沥青砂浆－细分散体系将粗骨料添加到沥青砂浆中形成沥青混合料－粗分散体系
特点: 高稠度沥青 / 沥青用量大 / 间断级配
道路工程材料

沥青路面用沥青混合料的分类

第七章沥青混合料的组成设计沥青混合料从颗粒均匀预涂沥青的沥青涂层碎石(coated stone)到沥青玛碲脂(mastic asphalt)其成分变化无穷。

然而，沥青混合料大体上可以分为沥青混凝土(asphalt)和沥青碎石(macadam)两大类。

沥青混凝土与碎石的主要区别如下：●沥青混凝土的集料级配一般由颗粒大致均匀的粗集料加上大量的细集料和很少量的中等大小的集料组成。

●沥青混凝土的强度与砂／填料／沥青成份的劲度即沥青砂浆有关；为了砂浆要有足够的劲度，制造沥青混凝土时要用比较硬的沥青和含量高的填料；至于沥青碎石的强度，主要是依靠摩擦和集料颗粒间的机械互锁力，因此可以用较软等级的沥青。

●由于沥青混凝土含的填料比例很大，也即是集料有大幅的表面积要用沥青裹覆，因而沥青用量较高；而沥青碎石含细小的集料少，因此用以裹覆集料的沥青少量也够了；沥青碎石内的沥青主要功能是在压实时作为润滑剂和在使用过程中粘结着集料颗粒。

●沥青混凝土的空隙率低，基本上不透水并且用予繁重交通的道路上非常耐久；沥青碎石的空隙率相对较高而具透水性，并不如前者耐久。

从沥青涂层碎石到沥青玛蹄脂各种沥青合料中，使用的沥青等级愈来愈硬，沥青、矿料和砂的含量增加，粗集料含量减少。

图7-1 各种沥青混合料的典型级配曲线§7．1道路沥青混合料的种类与性质7．1．1沥青混凝土用不同粒径的碎石、天然砂、矿粉和沥青按一定比例以及最佳密实级配原则设计、在拌和机中热拌所得的混合料称沥青混凝土混合料。

这种混合料的矿料部分应有严格的级配要求。

它们经过压实后所得的材料具有规定的强度和孔隙率时称作沥青混凝土。

沥青混凝土的强度和密实度是一般沥青混合料中最大的，但它们在常温或高温下都具有一定的塑性。

沥青混凝土的高密实度使得它水稳性好，因此有较强的抗自然侵蚀能力，故寿命长、耐久性好，适合作为现代高速公路的柔性面层。

从国外以及国内的工程实践来看，以沥青混凝土作为高等级公路或城市道路的路面材料已经相当普遍。