沥青级配设计最佳油石比
Ac10沥青混凝土目标配合比
沥青混凝土(AC-10)目标配合比设计说明一、概述1、依据（1）《公路工程沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)（2）《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052—2000)（3）《公路工程集料试验规程》(JTG E42—2005)2、粗集料：碎石经试验其表观相对密度、吸水率、针片状含量、<0.075颗粒含量、磨耗值各项指标均符合规范要求。
3、细集料：粗石粉、石屑，经试验其各项指标均符合规范要求。
4、矿粉：经检验其表观密度、亲水系数等各项指标均符合规范要求。
5、沥青，沥青为齐鲁石化70#道路石油沥青。
经检验其针入度、延度、软化点、沥青与粗集料的粘附性等各项指标均规范要求。
二、目标配合比设计1、级配设计：对碎石、粗石粉、石屑、矿粉分别进行了筛分，最终确定各矿料掺配比例为：5-10mm碎石：粗石粉：石屑：矿粉=30：25：40：52、最佳油石比的确定参照试验规程沥青参考用量，结合实际经验，按油石比0.5％变化，制作五组试件，即油石比分别为5.0％、5.5％、6.0％、6.5％、6.10％，每组试件四至五块，冷却12个小时后，测其密度、饱和度、空隙率等指标，然后经马歇尔试验测的稳定度、流值结果汇总下表：沥青混合料试验结果汇总表根据以上各项试验结果及计算结果，分别绘制饱和度、矿料间隙率、空隙率、密度、与油石比的关系曲线，最后确定最佳沥青用量为5.75%。
三、室内配合比结论根据上述试验，实验室建议的沥青目标配合比为：矿料级配：5-10mm碎石：粗石粉：石屑：矿粉=30：25：40：5最佳油石比：6.10%，最佳沥青用量5.75%。
本次目标配合比设计可作为工地生产配合比设计依据。
安丘市甘白路甘泉至金冢子段公路Ac-10沥青混凝土目标配合比青州市桥山道路建设工程有限公司二○一○年七月二十五日。
沥青混合料最佳油石比确定方法的实践应用
再根 据 《 公路沥青路 面施 工技术规范 》中有关公式 ， 计算 言 ｈ ｜ 沥青混凝土以其舒适 的行 车性能被公路工程广泛采用 ， 在 有效沥青含量 Ｐ 或油石 比 Ｐ 沥青混凝土路面施工 中沥青混合料 的配合 比设计尤为重要 ， 而 尸 －ｒ－ｂ（ × × ｂ ０ （ ｒｌ ， ） ０ ｒ×１０ （） １ ＝２６ ６ １ ３ ２ ９ ２６ ５ ×１ ３ （． － ． ７， ． ６× ． ） ． ７×１０ ２ ． ９ ０ ） ６ （ ４ ０ ０ ＝ ４１ ３ 在沥青 混合 料配合 比设计 中最佳油石 比的确定 又是一项非 常 尸 ＝ Ａ×ｒ×Ｓ ／０ ６ ． ７× ．１１＝ ．９ Ｄ ｂ Ａ １＝ ×１ ３ ５６ ／０ ３ １ ０ ４ （） ２ 重要的任务 。 本文结合芜湖某高速公路 Ａ ～０ Ｃ ２ 型沥青混合料配 Ｒ＝ × １ ０ ＝ ×０９ ／０ ＋Ｒ ＝ ．２ ０＋ ．６ １ ０ ３７ ３ 合 比设计 ， 分别应 用马歇尔试验方法 、 沥青膜厚 度与 比表 面积 只 ：Ｐ （０ 一Ｐ）３８７ ｄ１０ ｈ ． ＝ ６ 计算法 、 已建工程经验数据法 确定沥青混合料 的最佳油石 比。 注 ：） （式中有关代号 《 １ 公路沥青路 面施工技术规范》 已明确 ； １ 马歇 尔试 验方 法确定 最佳 油石 比 ２ 式 如 Ｃ ０型沥青混合料可取 马歇尔试验是现 行规范规定 的确定 沥青混合料 最佳油石 （） 中 可根据油石 比近似取值 ， Ａ ２ ． ６ 比的方法 ， 实法成 型的试件 的密度 、 对击 稳定度 、 隙率 、 和 空 饱 值 Ｏ９ 。
Ac-10沥青混凝土目标配合比
沥青混凝土(AC-10)目标配合比设计说明一、概述1、依据（1）《公路工程沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)（2）《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052—2000)（3）《公路工程集料试验规程》(JTG E42—2005)2、粗集料：碎石经试验其表观相对密度、吸水率、针片状含量、<0.075颗粒含量、磨耗值各项指标均符合规范要求。
3、细集料：粗石粉、石屑，经试验其各项指标均符合规范要求。
4、矿粉：经检验其表观密度、亲水系数等各项指标均符合规范要求。
5、沥青，沥青为齐鲁石化70#道路石油沥青。
经检验其针入度、延度、软化点、沥青与粗集料的粘附性等各项指标均规范要求。
二、目标配合比设计1、级配设计：对碎石、粗石粉、石屑、矿粉分别进行了筛分，最终确定各矿料掺配比例为：5-10mm碎石：粗石粉：石屑：矿粉=30：25：40：52、最佳油石比的确定参照试验规程沥青参考用量，结合实际经验，按油石比0.5％变化，制作五组试件，即油石比分别为5.0％、5.5％、6.0％、6.5％、6.10％，每组试件四至五块，冷却12个小时后，测其密度、饱和度、空隙率等指标，然后经马歇尔试验测的稳定度、流值结果汇总下表：沥青混合料试验结果汇总表根据以上各项试验结果及计算结果，分别绘制饱和度、矿料间隙率、空隙率、密度、与油石比的关系曲线，最后确定最佳沥青用量为5.75%。
三、室内配合比结论根据上述试验，实验室建议的沥青目标配合比为：矿料级配：5-10mm碎石：粗石粉：石屑：矿粉=30：25：40：5最佳油石比：6.10%，最佳沥青用量5.75%。
本次目标配合比设计可作为工地生产配合比设计依据。
安丘市甘白路甘泉至金冢子段公路Ac-10沥青混凝土目标配合比青州市桥山道路建设工程有限公司二○一○年七月二十五日。
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）。
沥青混合料级配和油石比对路用性能的影响
沥青混合料级配和油石比对路用性能的影响沥青混合料级配和油石比对路用性能的影响摘要：通过分析沥青路面出现早期损坏的原因和使用性能降低的影响因素，从路面结构设计，材料选择和施工作业控制等方面探讨改善路面使用性能的途径和方法。
在沥青混合料中，矿料通常情况下占混合料总质量比重要大于90％，它在沥青混合料中的作用非常大，对于用多少的沥青以及沥青在混合料中的作用影响很大，进而制约了沥青混合料的物理力学性能。
所以混合料的级配和油石比是控制沥青混合料的重要指标，对沥青路面的路用性能、使用寿命有很大的影响。
现结合二级公路工程的实际情况，沥青混合料级配和油石比对路用性能的影响现做简单的分析和探讨。
关键词：沥青混合料级配油石比路用性能影响我国沥青路面技术近些年开展不小，路面质量越来越高了，在计算机技术应用越来越普遍的情况下，其设计引入了有限元理论，并且还对结构设计可靠度进行分析，路面设计效率和可靠性得到大大改善。
施工上，拌和设备越来越大型化了，为到达混合料的温度均匀性的目的，减少离析，近几年国外开始使用再拌转输车。
我国路面施工工艺水平也越来越高，不少已竣工路面工程的平整度都小于0.6。
但是我们也发现，不少高速公路路面使用1年后平整度变化的非常快，有的使用还没多久桥头跳车和路面就坏了，有的使用几年就得把罩面再修一遍，使用性能没有提高，反而逐渐降低，与设计要求不一致。
这就要求我们为防止或延缓路面破坏，提高路面使用性能提出合理的措施。
但国内目前没有完整的、系统性的提高路面使用性能上的措施和方法，与实际需要产生了冲突。
在公路建设中，由于受现行路面施工工艺与施工技术的局限，沥青路面的早期破坏问题越来越明显。
对道路的使用寿命和性能造成了不小的负面影响，不仅给公路工程建设造成直接的经济损失，而且在社会上的影响也不好。
虽然涉及到公路设计、重载车辆作用等问题，但大多数问题的根本原因要追究路面施工过程，或者说是施工参数的不确定性造成路面病害的出现。
沥青混合料空隙率的选定及最佳油石比快速确定法的应用
沥青混合料空隙率的选定及最佳油石比快速确定法的应用摘要：该文论述了沥青混合料设计空隙率为何要选定为4%，并对我国沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)中有关设计空隙率VV和最小矿料间隙率VMA规定进行了讨论，最后对《华东公路》“HMA和SMA最佳油石比快速确定法”进行工程实例论证。
关键词:空隙率、矿料间隙率、最佳油石比快速确定。
1 设计空隙率VV空隙率VV决定于沥青混合料的最大理论相对密度rt和沥青混合料试件的毛体积相对密度rf，即VV=(1-rf/rt)*100%最大理论相对密度应用抽真空法测定，而试件的毛体积相对密度应用表干法测定，才能得出正确的结果。
那么在沥青混凝土路面设计中应采用多大的空隙率作为设计空隙率呢？一直到1994年，美国沥青路面协会(NAPA)的马歇尔设计标准，在不同交通量采用不同击实次数基础上，设计空隙率VV都是统一规定为3-5%，并以4%为基准。
他们推荐的选择最佳沥青含量最通用的方法是：首先根据VV=4%确定沥青含量，然后按此沥青含量比较稳定度、流值、饱和度、如所有数据都在标准范围内，则以VV=4%时的沥青含量即为最佳沥青含量。
如某些数据在标准范围以外，则混合料须重新设计。
另一种方法是AI提出的，即以最大稳定度、最大密度、与空隙率为4%的沥青含量平均值作为最佳含量。
当某些混合料的密度与稳定度不出现最大值时，也只有设计空隙率为4%作为确定最佳沥青含量的标准了。
可见马歇尔设计法确定最佳沥青含量，本来不像我国规范这么复杂。
鉴于空隙率VV每相差1%，沥青含量约相差0.4%，那么VV=3-5%范围值，沥青含量约有0.8%变化，因此以VV的范围值定沥青含量还谈不上最佳。
既然马歇尔设计法本来就是以VV=4%为基准，所以Superpave设计法就明确规定设计空隙率为4%，而不用范围值。
设计空隙率VV=4%，也不是Superpave法的首创，这实际是前人大量实践的共识。
它是依据以下各点得到的。
沥青混凝土配合比
近年来，沥青路面在公路面中占居主导地位。
随着我国国民经济的迅速发展，公路交通量越来越大，轴载迅速增长，车速不断提高，沥青路面发生的质量问题也越来越多，有的前修后坏，有的使用周期达不到设计年限。
这给沥青路面的使用品质提出了愈来愈高的要求，而影响沥青面层使用性能的重要因素是混合料的级配组成。
本文对沥青混合料配合比设计作一探讨。
1 、级配类型的选择选择合适的沥青混合料级配类型是确保沥青凝土路面面层质量的前提。
沥青混凝土面层的设计一般依据《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032—94）(以下简称《规范》)《公路沥青路面设计规范》（JTJ014—97）和《公路工程集试验规程》（JTJ058—2000）。
我国现行规范规定，上面层沥青混合料的最大粒径不宜超过该层厚的1／2，中面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过该层厚的2／3；沥青路面结构层混合料的集料最大公称尺寸不宜超过该层厚的1／3，对于粗的混合料，这个比例还应减小。
由此分析，厚度一定的沥青面层，若按《公路沥青路面施工技术规范》最低要求选择级配类型，则沥青混合料集料的粒径普遍偏大，何况还有0～5%的颗粒超过最大粒径，这样势必对沥青混凝土路面的施工带来难以解决的施工难度，如摊铺机的熨平板易拉动大粒径的骨料，尤其比最大粒径大0～5%的超粒径骨料。
若采用细料弥补，易破坏沥青混凝土混合料的级配，使局部部位的面层压实度难以控制，或使沥青混凝土面层空隙率偏大，渗水严重等。
濮阳市的沥青路面结构多年来一直采用的是4cm+3cm的厚度组合模式，这种组合模式对沥青混合料类型的选择有很大的局限性。
4cm的下面层最大粒径一般不超过25mm，3cm上面层最大粒径一般不宜超过15mm；根据近年来濮阳地区路面所用材料的情况，经调查、试验、分析、比较可知，下面层的选择余地较宽，多采用AG-201级配类型。
而上面层混合料型的选择非常困难。
3cm厚的上面层，按照《沥青路面施工技术规范》的规定，选择AC-10I型较合适，AC-10I型公称最大粒径为13.2mm。
沥青配合比
2.1 沥青
沥青是一种防潮防水和防腐的有机胶凝材料，用于铺筑路面以及涂料、橡 胶、塑料等工业。 本工程沥青混凝土面层采用江阴 SBS-I-C 型改性沥青，根据质量保证书以 及进行试验后得出数据见表 1，质量符合技术规范要求。 表 1 沥青技术指标表 项 目 单 位 实 测 值 针入度（25℃ ，100g5s） 1/10mm 70.6 延度（5cm/min,15℃） （cm) 58.5 软化点 （℃） 45.5 密度 (g/cm³) 1.026 质量损失 (％) 0.04 薄膜加热试验 针入度比 (％) 70.5 163℃,5h 延度 (％) 24.0 针入度指数 0.11 (％) 闪点 (℃) 318 溶解度(三氯乙烯) (％) 99.8 规范要求 60～80 ≥40 ≥45 实测 ≤±0.8 ≥58 ≥15 -1.5～+1.0 ≥260 ≥99.5
a ─沥青的相对密度
f ─试件毛体积相对密度
通过上述公式可以看出，各项指标主要是受控于各种原材料的组成比例及 其相对密度。计算沥青混合料的最大相对密度时必须采用与沥青混合料同一种 相对密度，即沥青混合料测定的是毛体积密度时，粗集料也采用毛体积相对密 度。对于沙子和石屑由于测定比较困难，通常采用表观相对密度，矿粉统一采 用表观相对密度。 由于试验的波动性很大，因此密度测定是及其困难的。专家们根据大量试 验数据及其理论分析总结出矿料总体相对密度每产生 0.01g/cm³的微小误差， 其理论相对密度相应增减 0.008g/cm³，孔隙率相应增减 3％，矿料间隙率相应 增减 0.3％，沥青饱和度相应增减 1.5％，绘成曲线图计算求得的最佳沥青用量 相应增减 0.03％。而在实际测定中误差比这大得多。由此可以看出密度测定的 重要性及复杂性。因此在确定沥青最佳用量时不要仅仅拘泥于试验结果的计算 与图表，更要注意操作的准确性。 当马歇尔试验结束后，一旦发现马歇尔试验指标达不到技术要求时，应立
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习题二：1、广东省某高速公路沥青路面为三层式结构，中面层结构为AC-20C，设计要求为：设计空隙率VV（%）为3～6、稳定度（kN）为：不小于8，流值（mm）为：1.5—4，矿料间隙率VMA（%）为：不小于13.5，饱和度VFA（%）为：65—75。
所用材料如下：AH-70普通沥青，相对密度为1.033，所用矿料筛分结果及AC-20C级配范围见表1，矿料密度见表2。
马歇尔体积参数见表3，试根据《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）马歇尔设计方法进行AC-20C级配设计并确定最佳油石比。
表2 矿料密度
1、沥青混合料矿料级配的确定
在组成沥青混合料的原材料选定后，沥青混合料的技术性质在很大程度上取决于集料间的级配组成，沥青混合料由于集料的级配不同，可以形成不
同的组成结构。
根据对代表性集料筛分结果,拟定矿料的配合比为1#：2#：3#：矿粉=43：26：30.5：0.5。
根据代表性集料筛分结果，合成级配如表3.
表3 AC-20C级配各档料比例及合成级配
图1 AC-20C级配曲线图
2、确定最佳沥青用量
双永高速公路沥青下面层AC-20C级配沥青混合料，采用马歇尔试验确定沥青混合料的最佳油石比。
每组沥青混合料按照《公路工程沥青与沥青混合料试验规程》(JTJ 052－2000)的要求，估计最佳油石比为中值，以0.5%间隔变化油石比，配置5种不同的油石比成型试件，分别在规定的试验温度及试验时间内用马歇尔仪测定稳定度和流值，同时计算空隙率、饱和度及矿料间隙率，然后按照《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)规定的方法确定最佳油石比。
2.1、最大理论相对密度的计算。
根据已确定的各档矿料比例、表观相对密度、毛体积相对密度、沥青相对密度γb（25℃/25℃），等，根据公式：
(1) ωx=（1/γsb-1/γsa）*100=（1/2.887-1/2.938）*100=0.60
(2) C=0.033ωx2-0.2936ωx+0.9339=0.77
(3) γse=C*γsa+(1-C)*γsb =2.926
(4) γti =(100+Pai)/(100/γse+Pai/γb)
计算可得不同油石比对应的最大理论相对密度如下表：
表4最大理论相对密度
2.2、马歇尔击实
根据已确定的合成级配配制合成矿料，并按规程JTJ052-2000试验方法拌制混合料进行马歇尔击实，用马歇尔试验确定最佳油石比，分别以油石比3.09%，4.62%，4.16%，4.70%，5.25%成型马歇尔试件(双面各击实75次)，击实后的试件冷却至室温脱模，测定其各项物理力学指标，其结果表6：
表5沥青混合料试验指标
2.3、绘制VMA、VFA、密度、马歇尔稳定度、流值与油石比关系如图：
图2 密度与油用量关系
图3 稳定度与油石比关系图
图4 空隙率与油石比关系
图5 流值与油石比关系图
图6 矿料间隙率与油石比关系图
图7 饱和度与油石比关系图
稳定度 空隙率 流值 饱和度 矿料间隙率 共同范围
2.6根据试验结果，因密度无最大峰值，故OAC1取目标空隙率5.0%时所对应的油用量为
3.75%。
再从图可得OACmin = 3.90%，OACmax=
4.60%。
则OAC2=（OACmin+OACmax ）/2=4.25%，即此目标配合比最佳油用量OAC=(OAC1+OAC2)/2=4.00%，即最佳油石比为OAC=4.16% 故我部确定其最佳油石比为4.16%,即最佳沥青用量为4.0%。
并对该油石比进行验证试验结果如下表：
2.7、检验最佳油石比时的粉胶比 γse=C*γsa+(1-C)*γsb =2.926
Pba=(2.926-1.026)/(2.926*2.887)* 1.026*100=23.1% Pbe=4.00-23.1/100*0.956=3.78 FB=P0.075/ Pbe=4.5/3.78=1.19 FB 在0.8-1.2之间 符合要求
2.8、有效沥青膜厚度
SA=4.01m2/kg
DA=3.78/(1.026*4.01)*10=9.19μm
3、配合比的设计检验
3.1水稳定性试验
对混合料进行水稳定性试验，进行浸水马歇尔实验时，试件分两组，每组6个试件。
一组在60℃水浴中保养0.5h后测其马歇尔稳定度S1；另一组在60℃水浴中恒温保养48h后测其马歇尔稳定度S2；计算残留稳定度S0= S2/ S1×100%。
试验结果如下表10。
表10 浸水马歇尔稳定度试验结果
浸水马歇尔残留稳定度见上表为89.3 % ，符合设计及规范要求。