1、 沥青配合比设计指导书金肃静 一、接样。样品常识集料一般分档：1、下面层（五档）： 02.36mm、2.36mm4.75mm、4.75mm13.2mm、13.2mm26.5mm、26.5mm31.5mm。2、中面层（四档）： 02.36mm、2.36mm4.75mm、4.75mm13.2mm、13.2mm26.5mm。3、上面层（四档）： 02.36mm、2.36mm4.75mm、4.75mm9.5mm、9.5mm16mm。一般下面层用普通沥青 A-70 号中下面层用改性沥青（浙江属于夏炎热冬温暖 1-4 区）样品初步检查1.大致了解下样品数量。每档集料不少于 60kg，大致两袋；沥青大约 1
2、5kg。矿粉 5kg。如需添加消石灰 2.5kg，纤维、抗剥离剂等添加剂所需量较少，1kg 或 1L 即满足要求。如料不足及时与委托方联系，以防耽误时间。2.初步检查下集料质量。首先看下集料是否干净，重点检查下 0-2.36 的含泥量。 （细细一看全是粉末的话大致就不合格了，一般在 10%以下比较好。石屑含泥量超标将很麻烦，调级配时曲线将向上偏，与 S 型曲线不符，而且导致后期粉胶比超标） ，确保在 0.30.6mm 范围内不出现“驼峰” 。其次看下方解石含量。方解石比较容易看出来，就是集料表面的白晶。 （方解石含量超标，将影响集料的粘附性，粘附性和稳定度、流值有关） 。如果前两项不合格，当场
3、告知送样人，要求换料。二、原材料的检测。看委托单和设计文件确定原材料所需检测项目。高速公路中一般需要检测项目。70 号 A 级道路石油沥青的质量要求 项 目 单位 质量要求针入度（25，100g，5s） 0.1mm 6080针入度指数 PI，不小于 -1.51.0延度（5cm/min,10） ，不小于 cm 20延度（5cm/min,15） ，不小于 cm 100软化点（环球法） ，不小于 46动力粘度（60） ，不小于 Pa.S 180含腊量（蒸馏法） ，不大于 2.0密度（15） ，不小于 g/cm 1.01溶解度（三氯乙烯） ，不小于 99.5质量损失，不大于 0.6加热后针入度比，不小
4、于 65薄膜加热试验163 延度（10） ，不小于 cm 6SBS 改性沥青(70 号 A 级道路石油沥青)的质量要求 项 目 单位 质量要求(5SBS 掺量)针入度（25，100g，5s） 0.1mm 5070针入度指数 PI，最小 0延度（5） ，不小于 cm 25软化点（环球法） ，不小于 65运动粘度（135） ，不大于 Pa.S 3闪点，不小于 230溶解度（三氯乙烯） ，不小于 99离析，软化点差，不大于 2.5弹性恢复（25） ，不小于 80质量损失，不大于 1加热后针入度比，不小于 65RTFOT 后残留物延度（5） ，不小于 cm 20沥青混合料用粗集料质量要求 项 目 单位
5、 质量要求表面层 20石料压碎值，不大于其他层 24磨光值，不小于 表面层 42洛杉矶磨耗损失，不大于 28表观相对密度，不小于 2.6吸水率，不大于 2.0对沥青的粘附性，不小于 表面层 级 5其他层 级 4坚固性，不大于 12表面层 12混合料其他层 15表面层 154.75mm13.2mm其他层 18表面层 10针片状颗粒含量，不大于13.2mm 以上其他层 12表面层 0.8粒径大于4.75mm 其他层 1.0水洗法8.0 2.05.0从上面的数据看来，级配 2 的指标比较理想。各种指标合格并且比较居中。级配 1 的饱和度比较偏下限，空隙率稍大。级配 3 空隙率较小，如果再减小油石比使
6、空隙率变大的话，VMA 将会不达标。由各组体积分析结果，根据经验选取级配 2 为设计级配。矿料配合比混合料类型 下列各种矿料所占比例（%） 级配 29.5-16mm 4.75-9.5 mm 2.36-4.75 mm 0-2.36 mm 矿粉AC-13C 27 25 9 38 1九、确定最佳油石比按级配 2 设计的矿料比例配料，采用五种油石比，五种油石比以 0.5 为间隔，两个油石比大于预估油石比，两个小于预估油石比，一个等于预估油石比，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 2.759，级配合成表观相对密度2.838。 （击实、计算皆与选级配时过程相同）表 6 AC
7、-13C 型设计配合比马歇尔稳定度试验结果级 配类 型油石比(%)稳定度(kN)流值(mm)空隙率(%)VMA(%)饱和度(%)毛体积相对密度最大理论相对密度4.0 16.13 3.05 7.7 15.2 49.3 2.435 2.6394.5 16.64 3.64 6.2 14.9 58.2 2.456 2.6195.0 17.45 4.02 4.4 14.3 69.3 2.486 2.6005.5 17.18 4.38 3.9 14.8 73.9 2.481 2.581AC-13C6.0 16.65 4.79 3.5 15.5 77.6 2.474 2.563要求 / 8.0 2.05.0
8、 3.5 5.5 14 6575 / /马歇尔稳定度试验结果，分别绘制密度、稳定度、流值、空隙率、饱和度、VMA 与油石比的关系曲线，从曲线上找出相应于最大密度、最大稳定度及空隙率范围中值、沥青饱和度范围中值对应的四个油石比，求出四者的平均值作为最佳油石比初始值 OAC1，作图求出满足沥青混凝土各项指标要求的油石比范围（OAC min，OAC max） ，该范围的中值为 OAC2，如果最佳油石比的初始值 OAC1在 OACmax与OACmin之间，则认为设计结果是可行的，可取 OAC1与 OAC2 的中值作为目标配合比的最佳油石比 OAC，并结合交通与气候特点论证地取用，最终得最佳油石比。由作
9、图法可知与最大密度、最大稳定度、空隙率范围中值和沥青饱和度范围中值对应的四个油石比分别为 5.1、5.1、4.98 和5.05，四者的平均值为 5.0%，此即为最佳油石比的初始值 OAC1。同时由各项指标与油石比的关系图可得符合各指标要求的油石比范围为 4.85.6，其中值为 5.2，此即为 OAC2，OAC 1与 OAC2的平均值为 5.1%，根据经验确定本次目标配合比设计最佳油石比为 5.1%。2.4202.4302.4402.4502.4602.4702.4802.4902.5004.00 4.50 5.00 5.50 6.00油 石 比 （ %）毛体积相对密度40.045.050.05
10、5.060.065.070.075.080.085.04.00 4.50 5.00 5.50 6.00油 石 比 （ %）饱和度3.0003.5004.0004.5005.0005.5006.0006.5007.0007.5008.0008.5004.00 4.50 5.00 5.50 6.00油 石 比 （ %）空隙率（%）15.0015.5016.0016.5017.0017.5018.004.00 4.50 5.00 5.50 6.00油 石 比 （ %）稳定度（KN）图 2 稳定度、密度、流值、空隙率、VMA、饱和度与油石比的关系十、沥青混合料的性能验证试验进 行 最 佳 油 石 比
11、下 的 浸 水 马 歇 尔 试 验 、 冻 融 劈 裂 的 残 留 强 度 比 、动 稳 定 度 、 低 温 弯 曲 试 验 破 坏 应 变 来 检 验 设 计 沥 青 混 合 料 的 各 项 性 能 。（ 验 证 全 套 ）浸 水 马 歇 尔 试 验 （ 抗 水 性 能 ）表 8 最佳油石比下的浸水马歇尔检验混合料类型 马歇尔稳定度（kN）浸水马歇尔稳定度（kN）残留稳定度S0（%）要求（%）AC-13C 17.50 17.00 97.1 851.002.003.004.005.006.007.004.00 4.50 5.00 5.50 6.00油 石 比 （ %）流值（0.1mm）13.0
12、14.015.016.04.00 4.50 5.00 5.50 6.00油 石 比 (%)VMA(%)01234564 4.5 5 5.5 6油 石 比 (%)参考图一例，空隙率对残留稳定度的影响冻 融 劈 裂 的 残 留 强 度 比表 9 最佳油石比下的冻融劈裂检验混合料类型 非条件劈裂强度（MPa）条件劈裂强度（MPa） TSR（%）要求（%）AC-13C 1.12 1.04 92.8 80级 配 因 素 是 影 响 AC-13改 性 沥 青 混 合 料 冻 融 劈 裂 强 度 变 化 的 主 导因 素 ， 而 沥 青 影 响 并 非 显 著 ， 控 制 劈 裂 强 度 的 关 键 性 筛
13、 孔 为0.075mm、 4.75mm、 和 9.5筛 孔 通 过 率 。参 考 图 二 例动 稳 定 度 （ 车 辙 试 验 ， 高 温 稳 定 度 ）表 10 最佳油石比下的车辙检验动稳定度（次/mm）混合料类型 油石比 （%）1 2 3 平均 要求AC-13C 5.1 7194 7081 7074 7116 3000温度对车辙试验影响很大，试验时一定关好门，（106车辙试验仪门已关不实，注意）。以60的标准试验温度为例，按上式计算的动稳定度随温度变化的情况显示，试验温度升高1，动稳定度降低15；试验温度降低l，动稳定度增加1 8 ，可见试验温度对动稳定度的影响很大。渗水系数渗水系数（ml
14、/min）59120室内由于试件较小，渗水数据经常偏大，现场效果会好点。下图有一定的参考作用小梁弯曲（低温抗裂性）低温弯曲试验破坏应变（）3745.742500参考图四、设计结果采用委托方提供的原材料，对 320 国道杭州绕城高速至富阳新桥改建工程 L1 合同段上面层 AC-13C 型 SBS 改性沥青混合料进行配合比设计，得出配合比设计结果如表 11、表 12 所示。表 11 矿料配合比及油石比下列各种矿料所占比例（%） 混合料类型 9.5-16mm 4.75-9.5 mm 2.36-4.75 mm0-2.36 mm 矿粉油石比(%)AC-13C 27 25 9 38 1 5.1表 12 最佳油石比及密度、空隙率混合料类型油石比（%）毛体积相对密度空隙率（%）最大理论相对密度VMA（%）饱和度（%）稳定度（kN）流值(mm)粉胶比（FB）AC-13C 5.1 2.484 4.3 2.596 14.4 70.0 17.44 4.02 1.60五、结论通过混合料级配调试和相关验证试验，表明本次设计的上面层AC-13C 沥青混合料的体积性质指标、水稳定性能、高温稳定性、低温性能均满足要求，可用于指导 320 国道杭州绕城高速至富阳新桥改建工程 L1 合同段上面层 AC-13C 型 SBS 改性沥青混合料的生产配合比调试。
