沥青混凝土级配设计及矿料级配_xls (2)
AC-10F-沥青溷合料配合比设计目标1
AC-10F 沥青混合料配合比设计一、设计依据：1、JTJ052-2000 《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》2、JTJ F40-2004 《沥青路面施工技术规范》3、JTJ F42-2005《公路工程集料试验规程》4、JTGF80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》5、招标文件及设计图纸二、矿质混合料配合比设计1、经试验各原材料均符合规范要求。
2、对各种原材料取样试验，根据规范要求及矿料筛分结果，经调整确定各种矿料比例为：5-10mm碎石：3-5mm碎石：0-3mm石屑：砂：矿粉=24%：31%：27%：15%：3%3、经计算，沥青混合料(AC-10F)矿质混合料级配范围如下表：(AC-10F) 沥青混合料马歇尔试验技术标准沥青混合料马歇尔试验结果汇总表取4.6％、5.1％、5.6％、6.1％、6.6％五个不同油石比分别制件并进行马歇尔试验，试验结果如下：三、确定沥青混合料的最佳油石比：1、制备试件：按确定的矿质混合料配合比计算各材料用量，根据估计的油石比5.6为中值，采用0.5％间隔变化与前计算的矿料混合料配合比制备5组试件。
2、马歇尔试验：（1）测定物理指标：按上述方法成型的试件，经24小时后测定其毛体积、空隙率、矿质间空隙率、沥青饱和度等物理指标。
（2）力学指标测定：测定物理指标后的试件，在60℃温度下测定其马歇尔稳定度和流值。
（3）马歇尔试验结果分析：根据马歇尔试验结果汇总表，绘制油石比与密度、空隙率、矿质间空隙率、饱和度、稳定度、流值的关系图。
（4）确定油石比初始值（OAC1）:从关系图中得知，相应于密度最大值的油石比为a1=5.65％,相应于稳定度最大值的油石比为a2=5.4％相应于规定空隙率范围中值的油石比为a3=5.25％，相应于沥青饱和度范围中值的油石比为a4=6.05％，取其四者的平均值作为OAC1：OAC1=（a1 +a2+ a3+ a4）/4= 5.59％（5）确定油石比初始值（OAC2），从关系图表中得知，各项指标均符合沥青混合料技术规范的油石比范围：OACmin= 5.35％； OACmax=6.0％OAC2=( OAC min +OAC max)/2=5.68 ％(6)综合确定最佳油石比（OAC）OAC=( OAC1+ OAC2)/2=5.6 ％四、水稳定性检验采用油石比5.6％制备试件，在浸水48h后测定马歇尔稳定度，试验结果如下：沥青水稳定性试验结果根据上述实验结果可知：5.6％油石比浸水马歇尔稳定度不小于85％，符合沥青砼稳定性要求。
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。
沥青混凝土配合比
摘要:介绍了某道路沥青混合料配合比设计要求及配合比设计过程,总结出当驼峰骨料给目标配合比带来困难而工程区附近又没有其他可供选择的料源时,可以考虑通过改装拌和楼来改善骨料级配。
通过大量试验,给出了粘结层AC220 型和磨耗层AC214 型沥青混合料的合成级配曲线及最佳沥青含量,这对类似工程具有重要的参考价值。
试验还证明,对于酸性骨料,在矿料中加入一定比例的水泥可以增强沥青混合料的水稳定性,同时也改善了沥青混合料的力学性能。
利用美国ASTM D4867 标准检测沥青混合料的水损害,方法既简便又切合实际,值得推广。
关键词:骨料;驼峰;沥青混合料;水损害中图分类号:TU528142 文献标识码:A1 沥青混凝土设计要求某道路工程位于非洲加纳。
从起点11 + 425 至23 + 125 是双层沥青混凝土,设计路面宽度为14．0m。
路面结构形式为6cm 粘结层+ 4cm 磨耗层,路面基层是规格为0～40mm 的级配碎石,碎石厚度为20cm。
从23 + 125 至40 + 829 是双层沥青表面处置,设计宽度为7．0m。
该工程基层级配碎石、沥青表面处置和沥青混凝土所用的石料都是花岗岩,石料场距离该工程起点49km。
沥青混凝土所用的沥青是从科特迪瓦进口的60/ 70 壳牌沥青。
该工程沥青混凝土粘结层和磨耗层的级配要求范围见表1。
骨料最大粒径分别是20mm 和14mm ,相当于我国道路沥青混凝土的AC20 和AC13[1 ] ,但级配范围比我国的偏上,细料相对多一些。
表1 粘结层和磨耗层沥青混凝土混合料矿料级配范围( %)粘结层和磨耗层混合料马歇尔试验配合比设计要求如下:击实次数均为两面各75 次;稳定度大于8kN ;流值2～4mm;空隙率3 %～5 %;沥青含量4．5 %～5．5 %;粘结层饱和度为60 %～75 % ,磨耗层为65 %～75 %。
现场沥青混凝土压实后的空隙率要求是6 %～8 %。
按试验室马歇尔试件的空隙率为4 %计算,现场的压实度应控制在96 %～98 %之间。
AC-20I型改性沥青混凝土配合比设计
3. 3. 3 马歇尔试验结果分析
(1) 绘制油石比物理力学指标关系图 。根据表
3 ,以油石比为横坐标 ,以毛体积密度 、空隙率 、饱和
度 、稳定度和流值为纵坐标 ,绘制油石比与各物理 、
力学指标关系图 。见图 2 。
(2) 根据稳定度 、密度和空隙率确定最佳油石比
初始值 OAC1 。从图 2 中取相应于密度最大值的油 石比 a1 为 4. 8 % ,相应于稳定度最大值的油石比 a2
≤3
闪点 (COC)
℃
290
≥230
溶解度 (三氯乙烯)
%
99. 9
≥99
离析 、软化点差
℃
0. 7
≤2. 5
压碎值
%
18. 9
≤22
洛杉矶磨耗损失
%
15. 2
≤30
毛体积相对密度 S9 S12
吸水率
%
坚固性 粗集料
%
软弱颗粒含量
%
2. 837 2. 833 0. 1 5. 2 0. 2
≥2. 50
≤2 ≤12 ≤5
针片状含量 S9
%
8. 9
≤15
S12 %
11. 2
< 0. 075 颗粒 S9
%
0. 3
含量
S12 %
0. 6
≤1
与沥青粘附性
级
4级
≥5
表 观 相 对 密 石屑
度
砂
2. 770 2. 616
≥2. 5
细集料 砂当量
石屑
砂
%
73. 6 81. 3
≥60
坚固性
石屑
砂
%
5. 1 3. 4
AC-25目标级配表
报告编号 合同段 使用范围 2012-4-27 规程编号
第1页共1页 SZTJ-11 JTGF40--2004
通过百分率 合成级配 100.0 100.0 95.8 82.6 78.4 69.4 53.9 29.9 18.8 14.0 9.7 7.6 6.5 5.4 规范值（%） AC-25 100 ~ 100 100 ~ 100 90 ~ 100 75 ~ 90 65 ~ 83 57 ~ 76 45 ~ 65 24 ~ 52 16 ~ 42 12 ~ 33 8 ~ 24 5 ~ 17 4 ~ 13 3 ~ 7
各集料通过百分率（%） 矿粉 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 97.4 94.8 1.0% 水泥 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 95.2 88.9 1.0% 石屑 0~3mm 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 93.4 63.3 35.9 26.0 16.2 6.1 0.0% 碎石 3~5mm 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 92.2 55.2 39.3 25.0 18.0 14.6 11.2 30.0% 碎石 5~10mm 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 80.0 0.4 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 27.0%
沥青混合料矿料级配试验表
项目名称 施工单位 试样编号 来样日期
筛孔 尺寸 （mm） 37.5 31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 掺配比例
集料及级配的选择
②集料及级配的选择中粒式沥青混凝土的级配形式AC-16，粗粒式沥青混凝土采用AC-25。
矿料的级配及沥青用量范围（方孔筛）如下表所示：级配类型通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（％）沥青用量（％）19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075细粒式沥青砼AC-13 100 90~10068~8538~6824~515~3810~287~20 5~154~8 4.0中粒式沥青砼AC-20 100 90~1070~9260~834~6220~4813~369~26 7~18 5~144~8 4.0③沥青混合料的技术指标：沥青混合料配合比设计按马歇尔试验法进行，技术指标应符合下表的要求：拌沥青混合马歇尔试验技术指标项目沥青混合料类型击实次数（次）稳定度（KN）流值（0.1mm）空隙率（％）沥青饱和度（％）中粒式沥青砼两面各75 ＞7.5 20-40 3-6 70-85粗粒式沥青砼两面各75 ＞7.5 20-40 3-6 70-85 （2）基层及底基层基层采用二灰碎石基层（石灰：粉煤灰：碎石=7.5：17.5：75），底基层采用石灰土（含灰量10％）.石灰质量应符合GB1594规定的Ⅲ级以上消石灰或生石灰的技术标准，要尽量缩短石灰的存放时间；粉煤灰质量的SIO2、AI2O3和Fe2O3总含量应大于70％，烧失量＜20％，集料压碎值＜30％。
二灰碎石集料的级配应符合下表的要求：结构通过下列方孔筛（mm）的质量百分率（％）层次4031.59.09.50.75 2.36 1.180.60.07590724830181060基层1001009068503827207五、各专业管线规划设计苑东路为新建道路，五其它专业管线，按照延安市总体规划管线布置原则，单侧布置，全部埋地敷设，因此，雨水管道、污水管道、给水管道、热力管道、天然气管道、电力管道、电信类综合管线（电信、联通、移动、有线电视、铁通、网通、长信、公安监控），按照规划断面预留位置（详见各专业管线布置横断面图）。
路面工程施工准备—沥青混凝土配合比设计
5.9
5
0.075
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.0
0.9
0.1
4.3
0.7 84.2 1.7 93.9 1.9
4.3
3
承包人技术负责人：
监理工程师：
配
围 100 100 100 93 75 65 45 34 24 18 13 10
6
级配曲线
100
.
90
80
下限
通过百分率(%)
70
60
上限
50
40
矿质混合料配合比设计
内容纲要
沥青混合料原材料组成及技术要求
1
确定沥青混合料类型
2
确定矿质混合料的级配范围
3
矿质混合料配合比的拟定与调整
4
沥青混合料原材料组成及技术要求
沥青混合料组成材料
最好都是 碱性材料
沥青材料
基质沥青 改性沥青
粗集料
各种粒径 的碎石 （方孔筛）
细集料
天然砂 机制砂 石屑
填料
矿粉
内容纲要
矿质混合料配合比设计
1
沥青混合料马歇尔稳定度试验
2
确定最佳沥青用量
3
4
沥青混凝土路面
地方道路
何为沥青 混合料?
高速公路 城市道路
沥青混凝土路面病害
沥青混合料配合比设计对 路面的路用性能的影响！
波浪
泛油
车辙 裂缝
沥青混合料的技术性质
1.技术性质
（1）高温稳定性
马歇尔试验—稳定度MS（KN）、流值FL（mm） 马歇尔模数T=MS/FL
矿质混合料组成设计
确定矿质混合料级配范围
沥青混合料矿料级配的计算
沥青混合料矿料级配的计算宋建明;高孔耀;王甲春;王晓伟【摘要】为了模型化和简便化地确定沥青混合料矿料级配的配合比,建立沥青混合料配料计算的超定线性数学方程组;根据最小二乘原理,结合工程的约束条件,应用最小平均误差方值作为沥青混合料配料的超定线性数学方程组解的判断依据,并利用Matlab编程计算出各种矿料的组合配比.工程应用表明,沥青混合料矿料的级配计算方法可以根据级配的目标值,较精确地计算沥青配料的配比,并给出误差限,满足沥青混合料的配料技术要求,实现了矿料级配计算的模型化和简便化.【期刊名称】《厦门理工学院学报》【年(卷),期】2017(025)005【总页数】5页(P52-56)【关键词】沥青混合料;矿料级配;最小二乘法;Matlab编程计算【作者】宋建明;高孔耀;王甲春;王晓伟【作者单位】厦门理工学院土木工程系, 福建厦门361024;厦门理工学院土木工程系, 福建厦门361024;厦门理工学院土木工程系, 福建厦门361024;厦门理工学院土木工程系, 福建厦门361024【正文语种】中文【中图分类】TU535沥青混合料矿料的级配是把各种不同粒径的集料按照一定的比例搭配起来，使混合料中各级集料组成合理。
一般集料质量占沥青混合料总质量的95%左右。
集料可为沥青提供足够的空间，使沥青膜厚度合适，以适应沥青混合料的摊铺及碾压，保障路面施工时不离析，能压实到规定的标准，达到较高的密实度或强度。
沥青混合料矿料级配合适与否会影响到沥青混合料的劲度、稳定性、耐久性、渗水性、施工和易性、抗疲劳能力、抗滑能力和抗开裂能力等。
美国沥青路面协会指出，道路工程中高压力作用下稳定的沥青混合料，其高温抗车辙的能力80%是由集料结构提供的，其余的20%是由沥青胶结料提供的[1]。
因此，各国都十分重视沥青混合料集料的设计。
我国现行行业主要规范是应用连续级配的最大密实理论并考虑适当的空隙率来设计矿料的级配[2]。
理论上，具有最大密度的沥青混合料可以通过增大内部颗粒的接触与减少集料空隙予以实现，但工程实践证明，沥青混合料必须留有一定的空隙，否则沥青混合料路面会出现泛油现象[3]。