沥青混合料组成设计
沥青混合料生产配合比组成设计
沥青混合料生产配合比组成设计在道路建设中，沥青混合料的质量直接关系到道路的使用性能和寿命。
而沥青混合料生产配合比组成设计则是确保沥青混合料质量的关键环节。
沥青混合料是由沥青、集料、矿粉等多种材料按照一定比例混合而成。
生产配合比组成设计的目的就是要确定这些材料的最佳比例，使得沥青混合料在满足各项性能要求的前提下，达到经济、合理、适用的目标。
在进行沥青混合料生产配合比组成设计之前，需要对原材料进行详细的检测和分析。
沥青的品质直接影响到混合料的高温稳定性、低温抗裂性等性能。
常见的沥青检测指标包括针入度、软化点、延度等。
通过这些指标，可以判断沥青的标号和适用范围。
集料是沥青混合料中的主要组成部分，其质量和级配对于混合料的性能有着重要影响。
集料应具有足够的强度、耐磨耗性和良好的颗粒形状。
在检测集料时，需要测定其密度、吸水率、压碎值等指标。
同时，还要对集料的级配进行分析，确保其符合设计要求。
矿粉在沥青混合料中起到填充和增强的作用。
矿粉的质量应符合相关标准，其细度和密度等指标也需要进行检测。
有了合格的原材料，接下来就是确定沥青混合料的类型。
常见的沥青混合料类型有 AC（密级配沥青混凝土）、SMA（沥青玛蹄脂碎石混合料）、OGFC（开级配排水式磨耗层）等。
不同类型的沥青混合料具有不同的特点和适用范围，应根据道路的交通量、使用条件等因素进行选择。
在确定了沥青混合料的类型后，就可以开始进行配合比设计了。
配合比设计通常采用马歇尔试验方法。
首先，根据经验和规范要求，拟定几个不同的配合比方案。
然后，按照这些方案制备马歇尔试件，并进行马歇尔试验。
马歇尔试验主要测定试件的稳定度、流值、空隙率、沥青饱和度等指标。
通过对试验结果的分析，判断哪个配合比方案能够满足设计要求。
如果没有满足要求的方案，则需要对配合比进行调整，重新制备试件和试验，直到找到最佳的配合比。
在配合比设计过程中，还需要考虑沥青混合料的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性等性能。
沥青混合料配合比设计案例
沥青混合料配合比设计案例【题目】试设计某高速公路沥青混凝土路面用沥青混合料。
【原始资料】1．道路等级：高速公路。
2．路面类型：沥青混凝土。
3．结构层位：三层式沥青混凝土的上面层.4．气候条件：最低月平均气温为-8˚C。
5．沥青材料：可供应重交通AH-50、AH-70和AH-90，经检测技术性能均符合要求。
6．碎石：石灰石轧制碎石，洛杉矶磨耗率12％，粘附性（水煮法）5级，表现密度2700kg/m3。
7．石屑：洁净，表观密度2650 kg/m3。
8．矿粉：石灰石磨细石粉，粒度范围符合技术要求，无团粒结块，表观密度2580 kg/m3。
【步骤】1．矿料配合比设计（1）确定沥青混合料类型因为道路等级为高速公路、路面类型为沥青混凝土，路面结构为三层式沥青混凝土上面层,为使上面层具有较好的抗滑性．按表选用细粒式I型（AC-13I）沥青混凝土混合料。
（2）确定矿料级配范围按表6－3（3）矿料配合比计算①将规定的矿质混合料级配范围中值换算成分计筛余中值计算结果列于上表第6~8栏②计算碎石在矿质混合料中用量X = aM（4.75）/ aA（4.75）×100%= 21.0 / 49.9 ×100%=42.1%③计算矿粉在矿质混合料中用量Z = aM(＜0.075）/ aC(＜0.075）×100%= 6.0 /85.3 ×100%=7.0%④计算石屑在混合料中用量Y=100-（X+Z ）=100-（42.1+7.0）=50.9% ⑤校核：结果列入下表，该合成配合比符合要求2、确定最佳沥青用量通过马歇尔稳定度试验，初步确定沥青最佳用量；然后进行水稳性和动稳定度试验校核调整 ①制备试样：当地气候条件最低月平均温度为-8˚C ，属于温区，采用AH-70沥青。
根据表6－3所列的沥青用量范围，AC-13Ⅰ的沥青用量为4.5%～6.5%。
按实践经验，选取沥青用量5.0%～7.0%、0.5%间隔变化，制备5组试件②测定物理指标⏹ 表观密度ρs ⏹ 理论密度ρt⏹ 空隙率VV=（1-ρs/ρt ）×100% ⏹ 沥青体积百分率 V A⏹ 矿料间隙率VMA=VV+V A⏹ 沥青饱和度VFA= V A /VMA ×100%③测定力学指标马歇尔试验测定结果汇总如表并在表中列出现行规范要求的高速公路AC-13Ⅰ型沥青④马歇尔试验结果分析—OAC绘制沥青用量与物理—力学指标关系图表观密度空隙率饱和度稳定度流值⏹ 根据密度、稳定度和空隙率确定最佳沥青用量初始值1由图可见：表观密度最大值的沥青用量a 1=6.20%；稳定度最大值的沥青用量a 2=6.20%；空隙率范围的中值的沥青用量a 3=5.60%，计算 OAC1=（a1+a2+a3）/3=6.0%⏹ 根据符合各项技术指标的沥青用量范围确定沥青最佳用量初始值2各项指标都符合沥青混合料技术指标要求的沥青用量范围OACmin ～OACmax=5.30%～6.45%OAC2=（OACmin+OACmax ）/2=5.9%⏹ 根据OAC1和OAC2综合确定沥青最佳用量OAC 检查按OAC1求取的各项指标值是否符合技术标准同时检验VMA 是否符合要求，如能符合时⏹ OAC= (OAC1+OAC2)/2=6.0%根据气候条件和交通特性调整最佳沥青用量 i. 对热区道路以及车辆渠化交通的高速公路、一级公路、城市快速路、主干路： OAC2～OACmin 范围内决定，但不宜小于OAC2的0.5% ii. 对寒区道路以及一般道路OAC2～OACmax 范围内决定，但不宜大于OAC2的0.3%由于当地属于温区，并考虑高速公路为渠化交通，要防止出现车辙，选择在中限值OAC2与下限值OACmin 之间选取一个最佳用量OAC’=5.6%⑤水稳定性检验 采用沥青用量为6.0%和5.6%制备马歇尔试件，测定标准马歇尔稳定度及浸水48h 后马歇尔稳定度，试验结果列于表，浸水残留稳定度均大于75%，符合标准要求。
沥青混合料的矿质混合料组成设计方法
原有集料和要求级配范围
矿粉的分 计筛余 mc(i) (%) —— —— —— —— 4.0 4.0 5.5 3.2 83.3 按累计筛 余计级配 范围 a(n1-n2) (%) —— 37～22 60～37 70～47 78～55 85～65 88～70 90～75 100 按累计筛 余计级配 范围中值 a(i) (%) —— 29.5 48.5 58.5 66.5 75.0 79.0 82.5 100 按分计筛 余计级配 范围中值 m(i) (%) —— 29.5 19.0 10.0 8.0 8.5 4.0 3.5 17.5
解：矿质混合料中各种集料用量配合组成可按下述步骤计算： （1） 、 先将表 1-1 种矿质混合料的要求级配范围的通过百分率换算为累积筛余百
分率，然后再计算为各晒号的分计筛余百分率。计算结果列于表 1-2。 表 1-2
碎石的分 计筛余 ma(i) (%) 0.8 60.0 23.5 14.4 1.3 —— —— —— ——
m a 4.75 x M 4.75
x
M 4.75 ma 4.75
100
29.5 100 49% 60
（3） 、 计算矿粉在矿质混合料中的用量。 同理， 计算矿粉在混合料中的配合比是， 按矿粉占优势的 0.075mm 粒径计算，即假设 ma(0.075)和 mb(0.075)均等于零。即
0.3
0.8
0.2
0
5.8
0～13
14.8
0～29
24.8
7～37
35.0
16～50
44.9
30～61
61.0
44～78
79.8
60～93
93.4
90～98
沥青混合料生产配合比设计
沥青混合料生产配合比设计1. 引言嘿，朋友们！今天咱们聊聊沥青混合料的生产配合比设计。
听起来像是个枯燥的技术活，其实一点也不无聊，甚至能让你在路边闲逛时大呼“原来这路是这么来的！”没错，咱们每天走的路，车子开的路，都是沥青的功劳。
沥青混合料可是铺路的“明星”，而配合比设计就是它的“配方”，就像做饭需要调料，铺路也离不开这玩意儿。
2. 配合比的基本概念2.1 什么是配合比？说到配合比，简单来说，就是把不同材料按一定的比例混合在一起，形成沥青混合料。
这就像我们在家里做饭，面粉、糖、鸡蛋，每样材料的比例不对，蛋糕都得塌！在铺路时，配合比的选择直接影响到路面的质量、耐久性和抗压能力。
选得好，路面光滑得像镜子；选得差，路面就像去过火锅店一样，坑坑洼洼，开车颠得像在坐过山车。
2.2 配合比的组成那么，配合比里都有哪些材料呢？首先是沥青，它是整个混合料的“灵魂”，就像电影里的主角，决定了整个作品的风格。
接下来是骨料，包括砂、碎石和石粉，像是配角们，虽然各自不同，但缺一不可，缺了哪个角色，故事就不完整。
最后还有一些添加剂，这就像是给路面增加一点“调味剂”，提升它的性能，让路面更耐磨、更抗裂。
3. 设计配合比的步骤3.1 材料的选择在设计配合比时，首先得挑选合适的材料。
这就像买菜，得选新鲜的，才好做出美味的菜肴。
沥青的种类、骨料的级配、甚至水分含量，都是得认真考量的。
如果材料不合适，做出来的混合料可就不靠谱了。
试想，如果用发霉的食材做菜，结果肯定是让人一言难尽。
所以，在这一点上可得格外用心。
3.2 配合比的试验好了，选好材料后就可以开始试验了。
这个过程就像是在做科学实验，得反复试探，调整比例。
有时候你可能会觉得这比例好像有点奇怪，但别怕，试试就知道了！这就跟人生一样，尝试总是要比坐在一旁羡慕别人的好。
通过实验数据的分析，找出最佳的配合比，才能确保铺出来的路既结实又耐用。
4. 结论最后，咱们来总结一下。
沥青混合料的配合比设计，虽然听起来像个技术活，但其实就像做饭一样，只要认真挑选材料、反复试验，就一定能做出美味的路面。
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
沥青混合料级配设计及应用PPT课件
以Am、Ap为指标的级配设计法
沥青混合料体积组成关系的示意图
以Am、Ap为指标的级配设计法
The end,thank you!
沥青混合料级配设计及应用
目录
级配理论及级配类型 级配设计方法 以Am、Ap为指标的级配设计法
级配的理论与级配类型
• 级配是指把各种不同粒径的集料，按照一定的比例搭配起 来，使其达到较高的密实度或强度。级配矿料和沥青是沥 青混合料的两大构成要素，不同级配设计原则和理论，会 得到不同的级配。
级配理论
沥青混合料级配设计方法
• Hveem设计方法的最初概念是由Francis Hveem 在20世纪20～30年代提出的，它的主体思想可以 概括为：考虑到集料对沥青的吸收，沥青混合料 需要一个最佳的沥青薄膜厚度；混合料需要足够 的稳定度，而稳定度主要是由集料之间的内摩擦 力和胶结料的粘附力提供的，足够薄的沥青薄膜 厚度可以提高混合料耐久性。
沥青混合料级配设计方法
• Superpave沥青混合料设计方法是美国战略公路 研究(SHRP)的一个重要成果，Marshall和Hveem 设计方法为它提供了体积设计的基础。它将沥青 胶结料和集料的选择纳入混合料设计的过程中， 同时考虑了交通和气候因素。而且，不同于 Marshall和Hveem，它用旋转压实仪替代了以往 的压实设备，并且和预期交通量联系在一起。 Superpave的预期进展主要包括三个方面：体现 交通荷载和环境条件的混合料设计新方法；新的 沥青胶结料评价方法以及新的混合料分析方法。 尽管第三方面还没有完成，但是已经很好的建立 了沥青混合料的设计方法。
Hale Waihona Puke 间断级配沥青混合料:所谓间断级配就是指在矿料组成中，大小各级粒径的矿
料颗粒不是连续存在的，而是在连续级配中剔除了其中
沥青混合料生产配合比组成设计 (ac-16)
沥青混合料生产配合比组成设计分项工程：SBS改性沥青下面层级配类型：AC-16CⅠ-C改进型试验日期：2013年12月生产配合比设计说明一、生产配合比组成设计依据1、至快速通道改建工程AC-16C型沥青混合料目标配合比。
2、公路沥青路面施工技术规范（JTG F40—2004）3、公路沥青路面设计规范（JTG D50—2006）4、公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTG E20-2011）5、公路工程集料试验规程（JTG E42-2005）二、原材料检测与确定1、沥青：采用高新材料股份有限公司SBS I-C改性沥青；2、集料：采用水泥石料厂生产的石灰岩碎石，经过二次筛分，1仓（0-4mm）2仓（4-7mm）3仓（7-11mm）4仓（11-18mm）共计4仓。
4仓毛体积相对密度为2.670，表观相对密度为2.719。
3仓毛体积相对密度为2.639，表观相对密度为 2.687。
2仓毛体积相对密度为 2.608，表观相对密度2.662。
1仓表观相对密度为2.695，毛体积相对密度2.642。
3、填料：采用建材有限公司生产的石灰岩矿粉，矿粉表观相对密度为2.837。
三、沥青混合料试验1、混合料级配试验：4仓：3仓：2仓：1仓：矿粉=5：7：24：21：7：33：32、沥青混合料马歇尔试验：在确定目标配合比为4.8%基础上分别配制了4.6%，4.8%，5.0%，三组油石比的混合料进行马歇尔试验。
3、沥青混合料最佳油石比选定：分别测定了三组试件的密度，稳定度，流值。
并计算空隙率，沥青体积百分率，粒料间隙率，饱和度。
试验结果整理如下：a1=4.8%a2=4.8%a3=4.8%a4=4.7OAC1=(a1+a2+a3+a4)/4=4.78%OAC max=4.8%OAC min=4.6%OAC2=(OAC max+OAC min)/2=4.7%且OAC min<OAC1<OAC maxOAC=(OAC1+OAC2)/2=4.7%由试验检测结果可以得出最佳油石比为 4.7%，因为施工设计图纸注明为提高沥青面层密水性，优化路面粘结性和对水的稳定性，施工时油石比应较设计油石比增加0.1-0.2%，最终确定最佳油石比为4.8%。
沥青混合料配合比设计方法
沥青混合料配合比设计方法
1.等级配合比设计方法：
等级配合比设计方法是根据混合料的使用等级确定各组成部分的比例关系，确保混合料的强度和耐久性符合要求。
该方法主要包括以下步骤：（1）确定使用等级：根据路面的使用要求和交通荷载等级，确定混合料的使用等级，如AC-13、AC-20等。
（2）确定粗集料含量：根据使用等级和交通荷载等级，参考相应的规范和试验结果，确定粗集料的最佳含量范围。
（3）确定沥青含量：根据粗集料的最佳含量范围和试验结果，确定沥青的最佳含量范围。
（4）确定细集料含量：根据粗集料的最佳含量范围和试验结果，确定细集料的最佳含量范围。
（5）确定沥青级配比例：根据粗集料、细集料和沥青的最佳含量范围和试验结果，确定混合料中各组成部分的比例关系。
2.初步配合比设计方法：
初步配合比设计方法是在缺乏详细材料试验数据的情况下，根据经验和规范，进行初步的配合比设计，然后通过试验和调整来进一步确定最佳配合比。
（1）确定初步沥青含量：根据使用要求和沥青的理论含量，初步确定沥青的含量。
（2）确定初步粗集料含量：根据规范和经验，初步确定粗集料的含量范围。
（3）确定初步细集料含量：根据规范和经验，初步确定细集料的含量范围。
（4）试验和调整：根据初步配合比进行试验，分析试验结果，如果混合料的性能和使用要求不符合，可以通过调整沥青含量、粗集料含量和细集料含量来改善混合料的性能。
无论采用哪种方法，都需要根据规范和经验进行合理的估算和调整，同时进行试验和对结果进行分析，以确保最终的沥青混合料配合比满足使用要求和性能指标。
配合比设计的过程中还要考虑材料的可用性和成本等因素，以实现经济和可持续发展的目标。
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
沥青混泥土AC-20C配合比
AC-20C沥青混合料生产配合比设计一、设计依据1. JTG D50-2006《公路沥青路面设计规范》2. JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》3. JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》4. JTG E42-2005《公路工程集料试验规程》二、原材料2.1沥青：A-70石油沥青。
沥青试验结果2.2粗集料采用碎石集料规格：15~23mm、10~15mm、5~10mm、3-5mm粗集料试验结果2.3细集料采用石屑集料规格：0-3mm细集料试验结果2.4填料采用矿粉：矿粉试验结果材料筛分汇总三. 矿料级配组成设计3.1委托方拌和楼料仓为1#料仓0~3mm，2#料仓3~5mm，3#料仓5~10mm,4#料仓10~15mm,5#料仓15~23mm。
3.2按集料筛分进行组配，配合比为5#料仓:4#料仓:3#料仓：2#料仓：1#料仓:矿粉＝19% :27%∶19.5%∶12%∶20.5% :2%。
四. 最佳含油量的选定4.1根据目标配合比以3.8%、4.0%、4.2%三个不同含油量分别制作马歇尔试件。
4.2采用表干法检测试件密度,根据集料比例及含油量,分别计算试件的空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率等物理力学指标，试验和计算见试验记录表。
4.3标准击实的试件冷却至室温后，将试件置于60℃的恒温水浴中保持30~40min，测定试件的稳定度和流值。
数据见试验记录表。
试验记录表4.4根据试验数据选定最佳含油量为4.0%。
五、配合比设计检验5.1按最佳含油量为4.0%制作二组试件，测得其毛体积相对密度（平均值）为2.416、空隙率（平均值）为4.6%、饱和度68.8%为均满足规范要求。
5.2将第一组试件置于60℃的恒温水浴中保持30~40min后，测得其稳定度（平均值）为9.47 KN。
5.3将第二组试件置于60℃的恒温水浴中保持48h后，测得其稳定度（平均值）为8.34KN，计算其浸水残留稳定度为MS。
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沥青混合料组成设计
热拌沥青混合料的配合比设计包括3个阶段：
1、目标配合比设计阶段——确定所用材料、计算矿料配合比、据马歇尔试验确定最佳沥青用量，把这个结果作为目标配合比进行试拌，确定拌合机各冷料仓的供料比例、进料速度。
2、生产配合比设计阶段——从二次筛分后进入各热料仓的材料取样筛分，确定各热料仓的材料比例（供控制室使用）。
同时调整冷料仓的进料速度，确定生产配合比得最佳沥青用量(目标配合比的最佳沥青、±0.3%)。
3、生产配合比验证阶段——用生产配合比进行试拌、铺试验段，做马歇尔试验进行检验，确定生产用的标准配合比。
标准配合比是生产控制的依据和质量检验的标准。
矿料级配至少0.075、2.36、4.75三档的筛孔通过率接近要求的中值。
沥青混合料目标配合比设计阶段如何根据马歇尔试验确定沥青最佳用量1）．首先根据选用矿料颗粒组成确定各种矿料的比例，使混合的矿料级配符合设计或规范要求。
2）．根据规范和经验估计适宜的沥青用量，以此沥青用量为中值、0.5%为间隔取5个不同的沥青用量，分别拌和沥青混合料，制备5组马歇尔试验试件。
3）．测定试件的密度，计算孔隙率和饱和度。
并进行马歇尔试验，测定稳定度和流值等物理力学指标。
4）．整理试验结果。
以沥青用量为横坐标，以密度、孔隙率、稳定度、流值和饱和度指标为纵坐标，分别点出试验结果，并绘制关系曲线图。
5）．在图中求取密度最大值对应的沥青用量为a1，稳定度最大值对应的沥青用量为a2，规定空隙率范围的中值对应的沥青用量为a3。
计算出沥青最佳用量的初始值OAC1=（a1+a2+a3）/3。
6）．求出符合规范或设计的沥青用量范围OACmin~OACmax，并求取中值OAC2=（OACmin+OACmax）/2。
7）．按沥青最佳用量初始值OAC1在曲线图上求取相应的各项指标值，当各项指标均符合要求时，OAC1和OAC2综合决定沥青最佳用量。
若不满足要求时，
应调整级配，重新进行配合比设计。
8）．由OAC1和OAC2综合决定沥青最佳用量时，一般可取OAC1和OAC2的中值为沥青最佳用量；对热区和易产生较大车辙道路，可在OAC2和下限OACmin范围取，但不宜小于OAC2的0.5%；对于寒区道路，沥青最佳用量可在OAC2和上限OACmax范围内取，但不宜大于OAC2的0.3%。