沥青混合料配比计算
沥青混凝土配合比设计
沥青混凝土配合比设计[内容提要]:路面用沥青混凝土的配合比设计方式及其施工中的优化。
关键词：沥青混凝土、配合比、设计。
1.适用范围：本方式适用于高品级公路沥青混凝土面层的配合比选定及施工中配合比调整。
2.工程概况：高寒地域二级公路沥青混凝土面层。
绥满公路博克图—牙克石段A标段沥青面层施工。
3.设计进程：按沥青路面施工技术标准要求全进程的沥青混合料配合比设计分为三个时期进行。
第一时期称目标配合比设计时期，第二时期称生产配合比设计时期，第三时期称生产配合比验证时期。
通过这沥青混合料的配合比设计用马歇尔实验进行。
目标配合比设计及计算目标配合比设计的目的确实是确信各类规格矿料的配合比，按选定的矿料配合比采纳不同沥青用量制备马歇尔试件并通过马歇尔实验确信最准沥青用量，流程图见图一。
所选定的配合比供确信各冷料仓供料的比例用。
选择目标矿料级配依照工程要求及实际情形，咱们选择配制AC~16 I 型多碎石沥青混凝土。
配合比计算需要的各类矿料筛分结果见表3-1。
用图解法（图3-1）确信各矿料用量百分比为1-2cm碎石%、碎石16%、砂14%、石屑%、矿粉13%。
依照《公路沥青路面施工技术标准》矿粉用量13%显然是太高的，因此经计算初步确信为1-2cm碎石44%、碎石11%、石屑14%、砂24%、矿粉7%，标准予诺计算结果见表3-2表3-1各矿料筛分结果按上述矿料配合比制作马歇尔试件所得马歇尔实验数据见表3-3。
表3-3 马歇尔实验结果一可见,此配合知足不了稳固度大于5KN的要求,疑为矿料级配问题，因此调整矿料级配.从头计结果为1-2cm碎石48%、碎石为9%、石屑为12%、砂为24%、矿粉为7%，合成级配见表3-4。
表3-4矿料合成级配必需的原材料实验数据关于沥青混合料的各类组成材料(含沥青、粗集料、细集料和填料)都要针对规定的技术要求用有关实验规程的相应实验方式进行实验，查验其中是不是符合规定要求。
本次设计的各类原材料的实验数据见表3-5，筛分结果见表3-1。
沥青混合料配合比
19.0 / / / / / / / /
通过下列筛孔（mm）百分率％
16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
100 74.4 3.5 0.2 0
0
/ 100 81.5 0.4 0.1 0
/
/ 100 79.4 4.8 0.6
/
/ 100 100 89.5 62.2
/
矿料混合料的合成毛体积相对 密度
19-26.5 13.2-19
/
/
2.565
9.5-16 4.75-9.5 2.36-4.75
32
20
18
矿料混合料的合成表观相对密 度
石屑 26
矿粉 4
2.668
矿料配比掺配合成级配结果及合成级配图见下：
筛孔
通过百分率％
（mm） 37.5 31.5 26.5 19.0 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36
沥青混合料目标配合比 报告编号：A-20150460配比-005
3.矿料的筛分析：
材料 名称 26.5-31.5 19-26.5 16-19 9.5-16 4.75-9.5 2.36-4.75 石屑 矿粉
37.5 / / / / / / / /
31.5 / / / / / / / /
26.5 / / / / / / / /
53
30
2.36
50
27.6
30
40
20
1.18
40
22.2
22.5
第九章 沥青混合料配合比设计
OACmax= 6.45% OACmin=5.30% OAC2=（6.45%+5.30%）/2=5.9%
4、综合确定最佳沥青用量OAC
按沥青最佳用量初始值OAC1=6.0%检查各指标均符合要求 ，由OAC1和OAC2综合确定沥青最佳用量取OAC=6.0%。
当地属温区，考虑到高速公路可能出现车辙，再在中限值 OAC2与下限值OACmin之间选取一沥青最佳用量OAC'=5.6% （4）水稳定性试验
（1）物理指标测定 成型后试件，24h后测定其视密 度、空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度等物理指标。
（2）力学性能测定 测定物理指标后的试件，在60℃下 测定马歇尔稳定度、流值，计算马歇尔模数。试验结果 列于表
（3）马歇尔试验结果分析 1、绘制沥青用量与物理-力学指标关系图
2、确定沥青用量初始值1（OAC1） OAC1=（6.20%+6.30%+5.60%）/3=6.0%
2、根据选定的矿质混合料类型相应的沥青用量范围，进 行马歇尔试验，确定最佳沥青用量。
3、根据高速公路用沥青混合料要求，对设计的矿质混合 料的级配进行调整，沥青用量按水稳性检验和抗车辙 能力校核。
[设计步骤]
1、矿质混合料的配合比设计
1）确定沥青混合料的类型 根据原始资料，选用AC-13Ⅰ型沥青混凝土混合料。
（4）非单一粒径各骨料用量按下述方法确定 A、级配曲线相离，作相离点的垂直平分线。 B、级配曲线相接，连接相接点。 C、级配曲线相重叠，作垂线使之在两条级配
曲线上截得的线段长度相等。
——通过所作垂线与级配中值直线的交点 ，作水平线，在纵坐标上截得的距离为相应骨 料的用量。
例题2、试用图解法设计某高速公路用细粒式沥 青矿质混合料的配合比。
热拌沥青混合料配合比设计方法
热拌沥青混合料配合比设计方法1、前言《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032－94）对热拌沥青混合料的配合比设计方法作了重大修改。
规范发布后，各施工单位对此十分重视，努力执行新规范的三阶段配合比设计方法，不少单位取得了成功的经验，认为新方法对提高沥青混合料的质量非常重要。
然而，据笔者在一些工程调查中了解，发现有一些单位对新方法并不理解，仍然按老方法操作，或者嫌麻烦，碰到一些指标不合格或试验有困难就放弃了。
应该严肃指出，国家颁布的规范具有法规性质，它不同于一般的学术著作，规范具有其严肃性，各单位应该认真执行。
不理解或不明确的地方应该积极咨问，对规范的规定或条文有意见可以向交通部或主编单位提出，以便使规范迅速贯彻并不断改进。
为推广执行新规范，本文以某高速公路工程中面采用AC—25型密级配沥青混凝土的配合比设计过程作为一个实例，详细说明新方法的具体步骤和做法，帮助理解新方法，每一步都按照规范附录B 规定的方法进行。
各单位可以参照本文介绍的方法步骤，进行热拌沥青混合料的配合比设计。
2、材料选择和原材料试验对任何一个工程，在配合比设计之前，材料选择和原料试验是不可缺少的步骤，只有所有指标都符合规范第4章要求的材料才允许使用。
2.1沥青本工程地处规范附录A规定的温区，按规定选择℃沥青标号为AH—90。
进口沥青到货后按试验规程要求取样，并委托交通部公路工程质量检测中心进行要求，其主要技术指标如表1。
表中工程招标合同对规范规定的要求作了一些调整，10℃延度是参照“八五”攻关成提出的，只要不降低规范要求，是允许的。
表1沥青质量试验结果2.2矿料2.2.1粗集料采用某石场的石灰岩碎石，各种材料筛分结果如表2。
在采石场采集的样品中，名义为S7号碎石（方孔筛10～30mm）规格的样品实际上是S6号碎石，其中小于26.5mm部分仅78.1％，不适于配制AC-25沥青混凝土，试验时必须将大于26.5mm部分筛除后使用，以符合生产时的实际情况（大于26.5mm料作为超粒径料排出）。
沥青SMA混合料配合比设计(SMA-16)(h)
沥青SMA混合料配合比设计（SMA-16）一、基本情况该高速公路工程地处华北地区交通干线，拟采用改性沥青SMA作为抗滑表层，按规范规定，首先铺筑长500m的SMA路面试验段，由于有关各方的重视和努力，试验路铺筑非常成功，为高速公路正式铺筑SMA路面创造了条件。
试验路铺筑在邻近的二级公路上，路面宽14m，在旧路面上先铺筑了AC-25(F)型沥青混凝土整平层，然后铺筑SMA-16抗滑表层，设计厚度4cm。
二、材料参数与试验1.沥青结合料考虑到高速公路所在地夏天炎热，基质沥青的标号采用与沥青面层原设计相同的进口壳牌沥青AH-70，沥青质量符合“道路石油沥青技术要求”中的A级标准。
改性剂采用性能较好的SBS，SBS 为北京燕化公司国创一号，星型，经过不同剂量改性效果的比较，选择剂量5％，由北京市国创改性沥青有限公司的LG-8型炼磨式改性沥青制作设备在拌和厂现场加工制作，改性沥青经显微镜观察分散非常均匀，一般小于5μm，试验结果如表1。
2.矿料试验路全部采用高速公路表面层实际使用的材料铺筑。
粗集料采用玄武岩，质地坚硬，表面粗糙，质量指标如表2。
细集料采用人工砂及天然砂，人工砂是玄武岩碎石厂加工的，规格3-5mm，3mn以下的粉尘已经被抽风机吸走，很干净。
由于加工困难，成品率低，所以价格较贵，为碎石价格的两倍，所以使用量不宜太多。
天然砂为河砂，含泥量几乎为零。
矿粉为磨细石灰石粉，细度见配合比设计表，不过由于时处雨季，矿粉不够干燥，使矿粉添加有些困难，需经常由人工帮助敲打。
各种材料的筛分结果见表3，从表中筛分结果可见，材料比较规格，规格筛孔以外的比例极小。
改性沥青材料主要指标表13.纤维使用从美国进口的松散木质素纤维，质量符合有关规定基本要求。
为了提高纤维投放效率及分散效果，纤维由专用的纤维投放设备直接投入拌和机。
掺量比例为沥青混合料总质量的0.3%，密度为0.6g/cm3。
粗集料的主要指标表2矿料密度及筛分结果表3三、目标配合比设计 1.确定矿料级配按照SMA-16的标准级配建议，经过配合比设计计算确定3组冷料仓投料比例，使4.75mm 的通过率大体上为22％、25％、28％，0.075mm 的通过率为10％左右(相当于固定矿粉用量的13％)，3组配合比的合成级配曲线如图1，级配计算如表4，材料的配比如下：甲：10～20∶5～10∶人工砂∶天然砂∶矿粉=52∶28∶4∶3∶13 乙：10～20：5～10：人工砂：天然砂：矿粉=49∶29∶5∶4∶13丙：10～20：5～10：人工砂：天然砂：矿粉=45∶3l ∶6∶5 分别按这3组级配测定4.75mm 以上粗集料的毛体积相对密度及全部矿料的毛体积相对 密度，如表4所列。
AC-16沥青混合料配合比设计
• 2、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 以0.6以下部分细粉用量，使中等粒径集料 较多，形成S曲线；
• 3、4.75，2.36，0.075尽量靠近中值；
• 4、设计合成级配不能由太多的锯齿型交错， 且在禁区范围内不出现驼峰
指标 石料压碎值 洛杉矶磨耗损失 表观相对密度 吸水率 坚固性
单位 指标要求
试验结果
试验方法
％
不大于25
14.5
％
不大于25
12.5
t/m3 不小于2.6 2.685∕2.715
％
不大于2
1.9∕2.4
％
不大于10
9
T 0316 T 0317 T 0304 T 0304 T 0314
针片状颗粒含量（混合料） ％ 不大于12、18 11∕11.9
• ②粗集料与沥青的粘附性为2级，不满足要求， （造成混合料水温定性差）；
• ③集料针片状颗粒含量偏大（此颗粒容易破碎， 增大沥青混凝土的空隙率，降低沥青混凝土的嵌 挤能力，对车辙、路面成效影响均较大；能够嵌 所紧密形成稳定骨架的是表面纹理较粗，破碎后 带有尖棱角的方形颗粒）。
• 针对粘附性较差，决定在下一步的混凝土 配比中，使用消石灰代替部分矿粉。（当 然改变性能的方法还有很多，使用水泥或 剥落剂，或者用改性沥青代替石油沥青等）
试验技术标准
1、基础计算
• ①根据单质集料试验测得的粗集料毛体积密度、细集料表观密度、矿
粉表观密度计算矿料合成毛体积相对密度γsb
•
②计算试件毛体积相对密度γf
＝ f mf
沥青路面施工—沥青混合料配合比设计
75
混合料 改性沥青
80
冻融劈裂试验的残留强度比(%)，不小于
普通沥青混合料
75
70
改性沥青混合料
80
75
SMA 普通沥青
75
混合料 改性沥青
80
高温稳定性检验
• 低温抗裂性能检验
– 低温弯曲试验破坏应变
• 小梁弯曲试验：试验温度-10℃ 加载速率50mm/min
气候条件与技术指标
相应下列气候分区所要求的破坏应变（ με ）
7-18
5-14
AC-13 细粒式
AC-10
砂粒式 AC-5
100
90100
68-85 38-68 24-50 15-38 10-28
7-20
5-15
100
90100
45-75 30-58 20-44 13-32
9-23
6-16
100
90100
55-75 35-55 20-40 12.28 7-18
内容提纲
沥青混合料组成设计内容
1
矿质混合料组成设计
2
确定最佳沥青用量
3
配合比设计检验
4
知识点一 沥青混合料组成设计内容
沥青混合料组成设计内容
• 组成材料的选择 • 配合比设计 • 性能检验
沥青混合料组成设计内容
马歇尔试验配合比设计方法
目标配合比 设计
生产配合比 设计
生产配合比 设计
沥青混合料的材料品种及配比、矿料级配、最佳沥青用量。
1.冬严寒区
气候分区及年最低气 温(℃)
(＜ -37.0)
1-1 2-1
普通沥青混合料
2600
改性沥青混合料
沥青混合土三大配比
沥青混合料配合比设计分三个阶段：目标配合比设计、生产配合比设计与生产配合比验证.各个阶段的工作内容虽有所不同,但每个阶段最终要解决的问题是相同的,一是确定矿料的配合比例,二是确定沥青用量.这就是说,沥青混合料配合比设计是建立在试验、检验、调整、完善基础上的一项技术工作,只有分阶段,并结合试验、施工设备反复进行验证、调整,才能获得满意的配合比设计结果.1、目标配合比目标配合比设计基本上是在试验室内完成的,是混合料组成设计的基础性工作,包括原材料试验、混合料组成设计试验和验证试验,在此基础上提出的配合比例称为目标配合比.具体设计步骤：（1）混合料类型与级配范围的确定（2）原材料的选择与确定（3）矿料级配选用（4）进行马歇尔试验（6）路用性能检验（5）最佳沥青用量确定2、生产配合比生产配合比调整要结合拌和楼进行,目前生产中使用的拌和楼有两种类型,一类是连续式拌和楼,对于连续式拌和楼生产配合比调整只要调整到冷料仓的流量满足目标配合比要求,就可以加热拌料了,不需要进行生产配合比设计；另一类是间歇式拌和楼,要对集料进行加热、筛分,而后在各热料仓称重、回配,回配的比例,就是生产配合比.由于各热料仓矿料的配合比例,与目标配合比各矿料的配合比例会有所不同,就需要通过试验确定各热料仓矿料的配合比例,现场称二次级配.生产配合比调整的目的是在目标配合比的基础上,通过调整各冷料仓的流量使之符合设计合成级配要求,对间歇式拌和楼则还要确定出各热料仓矿料的配合比例.具体设计步骤：（1）冷料仓流量的调整（2）确定各热料仓矿料配合比例（3）确定沥青用量3、生产配合比验证目标配合比是在试验室完成的,生产配合比虽然启动了拌和楼,但没有正式拌料,生产标准配合比设计阶段需要正式拌料,并铺筑试验路.同时对配合比作进一步的调整,并最终将配合比确定下来,作为生产控制和质量检验的依据,此配合比称为生产标准配合比.生产标准配合比是主要解决两方面的问题：确定拌和温度和进行混合料材料、性能分析.详细了解,可以参考《沥青路面施工工艺及质量控制》一书,书中有具体做法、设计的要求及解决办法.。
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各种矿
料HT比D 例 10~25
100
100~10 0
90~100
78~92
62~80
50~72
26~56
16~44
12~33
8~24
5~17
12 100 65 50 38 28 10 0
0
0
0
HTD 10~20 20 100 100 69 56 35 15 5 0 0 0
HTD 10~15 15 100 100 100 69 56 20 5 0 0 0
HTD 5~10
19 100 100 100 100 80 65 35 10 5
0
HTD 0~5
20 100 100 100 100 100 100 85 63 45 35
HTD 砂
10 100 100 100 100 100 100 95 90 65 30
HTD 矿粉
2 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
HTD 砂
10 100 100 100 100 100 95 90 65 30
HTD 矿粉
3 100 100 100 100 100 100 100 100 100
HTD 其他
3 100 100 100 100 100 100 100 100 100
HTD 100
HTD HTD HTD
90 80
HTD 70
100 100 100
0.15 18 7
12.5 13.5 7~18
0 0 0 25 25 100 100
0.075 10 5 7.5
10.9 5~10
0 0 0 20 15 85 95
AC-5
1.18 2.36 4.75 9.5
31.5
0.075 7 3 5
9.1 3~7
0 0 0 0 20 15 85 95
80 65 35
100 100 85
100 100 95
100 100 100
100 100 100
1.18 0.6 0.3
55 40 28
35 20 12
45 30 20
30.5 22.95 16
35~55 20~40 12~28
0
0
0
0
0
0
10 5
0
63 45 35
90 65 30
100 100 100
HTD 60
上限 下线 中值 合成级配
AC-16
50
0.15 0.075
14 8
5
4
9.5 6
13.5 10.9
5~14 4~8
0
0
0
0
0
0
25 20
25 15
100 85
100 95
60
合成级配
HTD 50
HTD 40
HTD 30
HTD 20
HTD HTD HTD
10
0 0.075
0.15
HTD
AC-13F 2.36＞40 中值
细粒式 各种矿
料HT比D 例
10~20
合成级 配
100 20
100 95 76.5 53 37 26.5 19 13.5
93.8 86.55 74.6 60.85 44.4 30.5 22.95 16
100~10 0
90~100
68~85
38~68
24~50
15~38
100 90 45 30 20 13 9
100 95 60 44 32 22.5 16
86.55 74.6 60.85 44.4 30.5 22.95 16
100~10 0
90~100
45~75
30~58
20~44
13~32
9~23
56 35 15 5
0
0
0
0.15 0.075
16 8
6
4
11 6
13.5 10.9
11.5 9.1
5~17 4~13
0
0
0
0
0
0
0
0
25 20
25 15
100 85
100 95
19
26.5
AC-16 筛孔 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 上限 100 100 92 80 62 48 36 26 18
AC-16C AC-16F 中粒
2.36＜ 2.3386＞
100 20
HTD 10~15 15
HTD 5~10 29
HTD 0~5 20
HTD 砂
10
HTD 矿粉
3
HTD 其他
3
HTD 100
HTD 90
HTD HTD
80
HTD 70
HTD 60
上限 下线 中值 合成级配
HTD 50
HTD 40
HTD HTD HTD HTD HTD HHTTDD
0.075
13.5 10.9
5~15 4~8
0
0
0
0
0
0
25 20
25 15
100 85
100 95
60
合成级配
HTD 50
HTD 40
HTD 30
HTD 20
HTD HTD HTD HTD
10
0 0.075 0.15 0.3 0.6
AC-5
筛孔 上限
下线
砂粒式 各种矿
料HT比D 例
10~20
中值
合成级 配
10~28
7~20
69 56 35 15 5
0
0
0
HTD 10~15 15
100 69 56 20 5
0
0
0
HTD 5~10 29
100 100 80 65 35 10 5
0
HTD 0~5 20
100 100 100 100 85 63 45 35
HTD 砂
10
100 100 100 100 95 90 65 30
HTD 10~2 12 100 65 50 38 28 10 0 0 0 0
HTD 10~20 20 100 100 69 56 35 15 5 0 0 0
HTD 10~15 15 100 100 100 69 56 20 5 0 0 0
HTD 5~10 19 100 100 100 100 80 65 35 10 5
38
各式种
矿HT料D 10~20
下线 100 90 76
中值 100 95 84
合成级 配
100
100 100~10
0
93.8 90~100
86.55 76~92
20 100 69 56
60 70 74.6 60~80 35
34 48 60.85 34~62 15
20 34 44.4 20~48 5
AC-20C 4.75＜45 下线 100 90 78 62 50 26 16 12
8
5
AC-20F 4.75＞45 中值 100 95 85 71 61 41 30 22.5 16 11
中粒式 合成级配 100 95.8 87.8 79.11 67.96 53.55 38.9 27.5 20.45 14
HTD
AC-10
筛孔 上限
AC-10C AC-10F 细粒
2.36＜ 2.4356＞
45
下线 中值
合成级
各式种
矿HT料D 10~20
配
100 20
0.3 0.6 1.18 2.36 4.75 9.5 13.2 16
19
13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3
100 100 75 58 44 32 23
HTD 100
HTD HTD
90
HTD 80
HTD 70
HTD 60
上限 下线 中值 合成级配
AC-25
HTD 50
HTD HTD
40
HTD 30
HTD 20
HTD 10
HTD 0
HTD
0.075
0.15
0.3
0.6
1.18
2.36
4.75
9.5
1Байду номын сангаас.2
16
0.3 0.15
17 13
5
4
11 8.5
密级配沥青混凝土混
AC-25 筛孔 31.5 26.5 19 上限 100 100 90
16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 83 76 65 52 42 33 24
AA粗CC各式--22粒种55CF矿 例44料..合74745050比＜ ＞成级下 中配1线 值00
100 100 100
HTD 其他
2 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
HTD HTD
100
HTD
90
HTD
80
HTD 70
HTD 60
HTD
50
HTD HTD
40
HTD
30
上限 下线 中值 合成级配
AC-20
HTD 20
HTD HTD HTD
10
0
0.075 0.15 0.3 0.6 1.18 2.36 4.75 9.5 13.2 16
HTD AC-20中值
100 95 85 71 61 41 30 22.5 16 11 8.5