瀝青混合料試驗課件

南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院何為瀝青混合料?瀝青路面越來越多地被應(yīng)用于不同等級的公路，其原因何在？地方道路高速公路城市道路1．瀝青混合料是一種粘彈性材料，具有良好的力學(xué)性能，鋪筑的路面平整無縫，振動小，噪音低，行車舒適。2．路面平整且有一定的粗糙度，耐磨好，無強(qiáng)烈反光，有利于行車安全。3．施工方便，施工時不需要養(yǎng)護(hù)，能及時開通交通。4．維修簡單，舊瀝青混合料可再生利用。5、晴天無塵，雨天不濘，便于汽車高速行駛1．瀝青路面容易老化。2．溫度穩(wěn)定性差。

但是！第九章瀝青混合料概述何為瀝青混合料?瀝青路面越來越多地被應(yīng)用于不同等級的公路，其2老化定義？在長期的大氣因素作用下，因瀝青塑性降低，脆性增強(qiáng)，粘聚力減小，導(dǎo)致路面表面產(chǎn)生松散，引起路面破壞。瀝青路面老化現(xiàn)象老化定義？在長期的大氣因素作用下，因瀝青塑性降低，脆性增強(qiáng)，3夏季高溫瀝青易軟化，路面易產(chǎn)生車轍、波浪；冬季低溫時易脆裂，在車輛重復(fù)作用下易產(chǎn)生開裂。波浪車轍泛油溫度穩(wěn)定性差的表現(xiàn)：夏季高溫瀝青易軟化，路面易產(chǎn)生車轍、波浪；冬季低溫時易脆裂，4瀝青混合料材料級配組成及空隙率大小分材料組成及結(jié)構(gòu)分制造工藝分公稱最大粒徑分1.特粗式瀝青混合料2.粗粒式瀝青混合料3.中粒式瀝青混合料4.細(xì)粒式瀝青混合料5.砂粒式瀝青混合料1.連續(xù)級配瀝青混合料2.間斷級配瀝青混合料1.密級配瀝青混合料2.半開級配瀝青混合料3.開級配瀝青混合料1.熱拌瀝青混合料2.冷拌瀝青混合料3.再生瀝青混合料目前公路與城市道路路面多采用復(fù)合類的瀝青混合料，如AC-16F既屬于熱拌瀝青混合料、又屬于密級配的、中粒式瀝青混合料。第九章瀝青混合料分類瀝青混合料材料級配材料組成及制造工公稱最1.特粗5熱拌瀝青混合料種類第九章瀝青混合料分類熱拌瀝青混合料種類第九章瀝青混合料分類6熱拌瀝青混合料

定義：熱拌瀝青混合料是經(jīng)人工組配的礦質(zhì)混合料與粘稠瀝青在專門設(shè)備中加熱拌和而成，用保溫運輸工具運送至施工現(xiàn)場，并在熱態(tài)下進(jìn)行攤鋪和壓實的混合料，通稱：熱拌熱鋪瀝青混合料，簡稱：熱拌瀝青混合料熱拌瀝青混合料是目前路面材料中最典型的品種，故本文著重介紹該品種。一、瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度理論（一）瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)1、結(jié)構(gòu)理論1）表面理論：礦料形成礦質(zhì)骨架，瀝青膠結(jié)料分布在礦料表面起粘聚作用熱拌瀝青混合料定義：熱拌瀝青混合料是經(jīng)人工組配的礦質(zhì)混合料72）膠漿理論多級網(wǎng)絡(luò)分散體系粗分散系：粗集料為分散相，分散在瀝青砂漿的介質(zhì)中細(xì)分散系：細(xì)集料為分散相，分散在瀝青膠漿中微分散系：礦填料分散相，分散在高稠度的瀝青介質(zhì)中2、瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)類型1）懸浮—密實結(jié)構(gòu)：由連續(xù)級配形成，粗集料較少特點：粘聚力大，內(nèi)摩阻角小，高溫性差，是AC特有的結(jié)構(gòu)2）骨架—空隙結(jié)構(gòu)（AK）：屬于連續(xù)開級配，粗集料多，細(xì)集料少特點：空隙率大，耐久性差，瀝青與礦料間的粘聚力差，但熱穩(wěn)定性好，內(nèi)摩阻力大2）膠漿理論多級網(wǎng)絡(luò)分散體系83）骨架—密實結(jié)構(gòu)（SMA）：是一種理想結(jié)構(gòu)，它既有一定的粗集料形成骨架，又有足夠的細(xì)集料充填空隙，既有較高的粘聚力，又有較高的內(nèi)摩阻角（二）瀝青混合料的強(qiáng)度理論要求瀝青混合料在高溫時，必須具備一定的抗剪強(qiáng)度和抵抗變形的能力，一般采用庫倫理論（三）影響瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的因素1、瀝青粘度的影響

通常瀝青的粘度越高，瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度越高。C隨著瀝青粘度升高而升高，略有上升3）骨架—密實結(jié)構(gòu)（SMA）：92、瀝青與礦料之間的吸附作用①物理吸附與瀝青表面活性物質(zhì)含量有關(guān)，另外，碎石干燥時才產(chǎn)生物理吸附②化學(xué)吸附受化學(xué)吸附力影響的瀝青叫做結(jié)構(gòu)瀝青，不受化學(xué)吸附力影響的瀝青叫做自由瀝青。3、礦料比面的影響一般要求瀝青混合料中小于0.075mm粒徑的含量不要過少，但粒徑小于0.005mm的部分含量亦不宜過多。4、瀝青用量的影響瀝青用量過少：不足以包裹礦料表面增加瀝青，逐漸形成結(jié)構(gòu)瀝青瀝青用量過多：形成自由瀝青2、瀝青與礦料之間的吸附作用10故存在著最佳瀝青用量這個概念。見下圖所示：故存在著最佳瀝青用量這個概念。見下圖所示：115、礦料級配類型及表面狀態(tài)的影響密級配：C大，小開級配：C小，大間斷配：C大，大6、加荷速度對瀝青混合料抗剪強(qiáng)度影響溫度升高：C降變形升溫度降低：C升升變形能力降加荷頻率高，產(chǎn)生不可逆永久變形5、礦料級配類型及表面狀態(tài)的影響12課后小結(jié)：熱拌瀝青混合料的強(qiáng)度有很多方面，目前重點研究其在高溫時的抗剪強(qiáng)度?；旌狭现薪Y(jié)構(gòu)瀝青的比例是影響強(qiáng)度的最重要的因素，通過控制瀝青用量及礦粉用量等手段來實現(xiàn)。課后小結(jié)：熱拌瀝青混合料的強(qiáng)度有很多方面，目前重點研究其在高13課題:瀝青混合料技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)教具用品:相關(guān)儀器教學(xué)目的:了解瀝青混合料各項技術(shù)性質(zhì)和內(nèi)容、測定方法及規(guī)范要求重點難點:混合料的高溫穩(wěn)定性及馬歇爾試驗指標(biāo)課題:瀝青混合料技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)14（3）耐久性第九章瀝青混合料技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.技術(shù)性質(zhì)2.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試驗—穩(wěn)定度MS（KN）、流值FL（mm）馬歇爾模數(shù)T=MS/FL車轍試驗—動穩(wěn)定度DS（次／mm）（60℃）（1）高溫穩(wěn)定性（2）低溫抗裂性低溫彎曲試驗水穩(wěn)性耐老化性耐疲勞性浸水馬歇爾試驗—殘留穩(wěn)定度（%）凍融劈裂試驗—殘留強(qiáng)度比（%）（4）抗滑性（5）施工和易性《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40-2004就是馬歇爾試驗指標(biāo)要求參考規(guī)范（3）耐久性第九章瀝青混合料技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.15（一）瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)1、高溫穩(wěn)定性指混合料在高溫（通常為60℃）條件下，經(jīng)車輛荷載長期重復(fù)作用后，不產(chǎn)生車轍和波浪等病害的性能評價方法：馬歇爾穩(wěn)定度試驗及動穩(wěn)定度試驗即抗車轍試驗1）馬歇爾試驗①穩(wěn)定度：指標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件在規(guī)定溫度下和加荷速度下，在馬歇爾試驗儀中最大的破壞荷載（KN）②流值：達(dá)到最大破壞荷重時，試件的垂直變形，單位mm③馬歇尓模數(shù)（一）瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)16車轍試驗300×300×50mm的試件，在60℃的溫度條件下，以一定的荷重的輪子在同一軌跡上作一定時間的反復(fù)行走，形成一定的車轍深度，然后計算試件變形1mm所需車輪行駛次數(shù)，即為動穩(wěn)定度規(guī)定：高速公路，不宜小于800次/mm一級公路、城市主干道，不宜小于600次/mm影響混合料高溫穩(wěn)定性的因素：瀝青用量、瀝青的粘度、礦料的級配、礦料尺寸、形狀2、低溫抗裂性混合料隨溫度降低，變形能力下降，路面由于低溫而收縮以及行車荷載的作用，在薄弱部位產(chǎn)生裂縫引起原因：混合料低溫脆化、低溫縮裂、溫度疲勞引起措施：設(shè)計時選擇瀝青要稠度較低、溫度敏感性低、抗老化能力強(qiáng)車轍試驗173、耐久性指在長期的荷載作用和自然因素影響下，保持正常使用狀態(tài)而不出現(xiàn)剝落和松散等損壞的能力影響因素：瀝青的化學(xué)性質(zhì)、礦料的礦物成分、混合料的組成結(jié)構(gòu)、混合料的空隙率控制指標(biāo)：空隙率、飽和度（瀝青填隙率）、殘留穩(wěn)定度影響因素：瀝青的老化程度、外界環(huán)境因素和壓實空隙率等。控制指標(biāo)：空隙率、飽和度（瀝青填隙率）、殘留穩(wěn)定度4、抗滑性：礦質(zhì)集料的微表面性質(zhì)、混合料級配、瀝青用量、含蠟量表層的粗集料應(yīng)選用粗糙、堅硬、耐磨、抗沖擊性好、磨光值大的碎石或破碎石集料。用磨光值、道瑞磨耗值和沖擊值等三項指標(biāo)評價。瀝青用量增加，抗滑性降低。含蠟量對瀝青混合料抗滑性有明顯影響。我國規(guī)定：含蠟量A級≤2.2%，B級≤3.2%，C級≤4.5%，3、耐久性185、施工和易性指混合料在施工過程中是否容易拌的、攤鋪和壓實的性能影響因素：砂料級配、瀝青品種及用量、施工環(huán)境條件等（二）熱拌瀝青混合料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分為三個等級：①高速公路、一級公路、城市快速路、主干道②其它等級公路和城市道路③行人道路5、施工和易性19課后小結(jié):瀝青混合料有幾項技術(shù)性質(zhì)，且相互間既有聯(lián)系又有矛盾，目前著重考慮其高溫時的穩(wěn)定性。通過馬歇爾試驗測定穩(wěn)定度、流值等指標(biāo)來控制。課后小結(jié):瀝青混合料有幾項技術(shù)性質(zhì)，且相互間既有聯(lián)系又有矛盾20課題:馬歇尓試驗教具用品:相關(guān)儀器教學(xué)目的:馬歇尓試驗方法重點難點:成型、物理、力學(xué)指標(biāo)測定及計算課題:馬歇尓試驗21瀝青混合料試驗1瀝青混合料試件制作方法（擊實法）一、儀器1、擊實筒小：10.16mm+-0.02mm，高87cm底座和套筒大：高115mm2、擊實錘標(biāo)準(zhǔn)：98.5mm，錘重4536E9g落高457.2+-1.5mm大：149.5mm457.2+-1.5mm落高錘質(zhì)量10210+-10g瀝青混合料試驗1瀝青混合料試件制作方法（擊實法）223、試件：當(dāng)D≤26.5mm時，做標(biāo)準(zhǔn)試件當(dāng)D≤37.5mm時，做加大試件尺寸：標(biāo)準(zhǔn)：加大：4、擊實儀5、攪拌機(jī)6、脫模機(jī)3、試件：當(dāng)D≤26.5mm時，做標(biāo)準(zhǔn)試件23二、試驗準(zhǔn)備1、確定溫度（拌和及壓實溫度）2、試驗室備料1）煉干各材料2）測各材料的密度3）加熱砂料，砂粉單獨加熱，按組備料4）取瀝青，加熱3、做試模，擦黃油，并在100℃烘箱中，加熱1h試驗步驟1、拌合混合料2、擊實成型用量：標(biāo)準(zhǔn)試件約1200g，大試件約4050g二、試驗準(zhǔn)備24確定用量備模墊紙裝料插搗擊實反轉(zhuǎn)面擊實調(diào)整用量再擊實對試件的高度有如下要求：63.5±1.3mm（標(biāo)準(zhǔn)試件）95.3±2.5mm（大試件）養(yǎng)護(hù)脫模確定用量備模墊紙裝料插搗25瀝青混合料馬歇爾試驗

一、設(shè)備：馬歇爾試驗儀、加壓壓頭二、步驟（一）標(biāo)準(zhǔn)方法1、檢查高度：恒溫60℃標(biāo)準(zhǔn)試件恒溫30—40min加大試件恒溫45—60min后，測定試件的穩(wěn)定度及流值。（二）浸水馬歇爾試驗應(yīng)將試件浸水48h后，再測定試件的穩(wěn)定度及流值。瀝青混合料馬歇爾試驗一、設(shè)備：馬歇爾試驗儀、加壓壓頭26壓實瀝青混合料密度試驗

一、儀器：靜水天平二、步驟1、稱取干燥試件在空氣中質(zhì)量ma2、稱取試件在水中質(zhì)量mw3、稱取表干質(zhì)量mf三、結(jié)果整理1、計算吸水率2、計算試件的毛體積相對密度和毛體積密度壓實瀝青混合料密度試驗一、儀器：靜水天平273、試件空隙率4、計算理論最大相對密度①已知油石比Pa瀝青混合料試驗課件28②當(dāng)已知瀝青含量Pb時③理論密度5、瀝青體積百分率②當(dāng)已知瀝青含量Pb時296、砂料間隙率7、瀝青體積飽和度8、粗集料骨架間隙率瀝青混合料試驗課件30課后小結(jié)：馬歇爾試驗包括試件成型、物理指標(biāo)測定及力學(xué)指標(biāo)測定幾個方面。較復(fù)雜的是各項物理指標(biāo)的換算。課后小結(jié)：馬歇爾試驗包括試件成型、物理指標(biāo)測定及力學(xué)指標(biāo)測定31瀝青混合料的拌合瀝青混合料的運輸瀝青混合料的攤鋪瀝青混合料的碾壓瀝青路面的施工有著嚴(yán)格的程序這就是建材課程要解決的問題這是路面施工要解決的問題第九章瀝青混合料學(xué)習(xí)內(nèi)容瀝青混合料的拌合瀝青混合料的運輸瀝青混合料的攤鋪瀝青混合料的32瀝青混合料的拌合拌制瀝青混合料，需解決以下問題：1.對原材料有何要求？如何對其檢測？2.怎樣配制瀝青混合料？即如何進(jìn)行配合比設(shè)計？第九章瀝青混合料學(xué)習(xí)內(nèi)容瀝青混合料的拌合拌制瀝青混合料，需解決以下問題：第九章瀝33瀝青材料瀝青混合料組成材料粗集料細(xì)集料填料基質(zhì)瀝青改性瀝青各種粒徑的碎石（方孔篩）天然砂機(jī)制砂石屑礦粉最好都是堿性材料第九章瀝青混合料材料組成瀝青材料瀝青混合料組成材料34瀝青材料針入度針入度指數(shù)軟化點延度蠟含量閃點溶解度密度壓碎值磨耗值表觀相對密度吸水率堅固性針片狀顆粒含量＜0.075mm顆粒含量軟盡弱顆粒含量磨光值粘附性破碎面要求粗集料細(xì)集料填料表觀密度含水量粒徑范圍外觀親水系數(shù)塑性指數(shù)加熱安定性原材料名稱技術(shù)指標(biāo)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)1.《公路工程集料試驗規(guī)程》JTGE42-20052.《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40-2004《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTJ052-2000原材料的

技術(shù)要求

（P204~P207）

表觀相對密度堅固性含泥量砂當(dāng)量亞申藍(lán)值棱角性第九章瀝青混合料原材料技術(shù)要求瀝青材料針入度針入度指數(shù)軟化點壓碎值磨耗值35目標(biāo)配合比設(shè)計階段生產(chǎn)配合比設(shè)計階段生產(chǎn)配合比驗證階段礦料的組成設(shè)計最佳瀝青用量確定圖解法或試算法集料篩分（水洗法）馬歇爾試驗確定工程級配范圍預(yù)估計算瀝青用量瀝青與集料相對密度測定配合比設(shè)計三個階段目標(biāo)配合比與生產(chǎn)配合比都是兩方面的設(shè)計，二者有何區(qū)別？第九章瀝青混合料配合比階段設(shè)計內(nèi)容目標(biāo)配合比生產(chǎn)配合比生產(chǎn)配合比礦料的最佳瀝青圖解法集料篩分馬36礦料通過皮帶輸入拌和樓干燥筒加熱振動篩二次篩分熱料提升到拌和樓熱料倉根據(jù)目標(biāo)配合比的OAC、OAC±0.3%三組瀝青用量根據(jù)熱料比例確定生產(chǎn)配合比最佳瀝青用量OAC圖解法確定熱料比例生產(chǎn)配合比目標(biāo)配合比圖解法確定冷料比例確定目標(biāo)配合比最佳瀝青用量OAC取樣冷料篩分根據(jù)冷料比例成型5組馬歇爾試件通過調(diào)整控制室皮帶轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)計比例青用量確定提供標(biāo)準(zhǔn)為生產(chǎn)配合比最佳瀝熱料比例與最佳瀝青用量輸入控制室計算機(jī)生產(chǎn)瀝青混合料熱料篩分取分級目標(biāo)配合比與生產(chǎn)配合比設(shè)計關(guān)系圖成型3組馬歇爾試件第九章瀝青混合料配合比階段設(shè)計區(qū)別礦料通過皮帶輸入振動篩二提升到拌和樓熱料倉根據(jù)目標(biāo)配合比的根37（一）確定工程級配范圍（合成級配）目標(biāo)配合比設(shè)計根據(jù)設(shè)計類型查施工技術(shù)規(guī)范，確定C或F型類型及級配范圍，并計算級級配中值。69.5131824.53448708495規(guī)范中值4579132034607690規(guī)范下限81418263648628092100規(guī)范上限0.0750.150.30.61.182.364.759.513.216.0篩孔尺寸AC-16F瀝青混凝土合成級配要求一、礦料組成設(shè)計第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟（一）確定工程級配范圍（合成級配）目標(biāo)配合比設(shè)計根據(jù)設(shè)計類型38目標(biāo)配合比設(shè)計1．此處取樣的集料為冷料，可以從料場直接取樣。3．料場取樣盡量要有代表性、均勻性。4．其他指標(biāo)也需檢測，只是配合比設(shè)計時不使用。2．礦粉直接從包裝袋中取樣。一、礦料組成設(shè)計（二）取樣各種集料（冷料）篩分（水洗法）第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟目標(biāo)配合比設(shè)計1．此處取樣的集料為冷料，可以從料場直接取樣。39目標(biāo)配合比設(shè)計一、礦料組成設(shè)計（1）試驗時取樣方法采用四分法。四分法取樣立面圖平面圖（二）取樣各種集料篩分（水洗法）4．篩分試驗（4）采用通過百分率進(jìn)行下一步計算。（2）水泥混凝土用集料可采用干篩法試驗。（3）瀝青混合料及基層用集料用水洗法試驗。第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟目標(biāo)配合比設(shè)計一、礦料組成設(shè)計（1）試驗時取樣方法采用四分法40目標(biāo)配合比設(shè)計（三）用圖解法或試驗算法確定各種礦料的組成比例1．繪制矩形圖框。2．連接對角線，表示設(shè)計級配中值（即平均值）。3．采用數(shù)學(xué)坐標(biāo)繪制縱坐標(biāo)，表示集料通過百分率（%）。4．用以下方法繪制橫坐標(biāo)，表示篩孔尺寸（mm）：（1）先計算每個篩孔的設(shè)計級配中值（通過率）；（2）在縱坐標(biāo)上根據(jù)每個篩孔的設(shè)計級配中值，平行作直線與對角線相交；（3）根據(jù)交點作垂線，與橫坐標(biāo)的交點即為每個篩孔的位置。5．在矩形圖上繪制出各集料的通過百分率的篩分曲線。6．按照各集料曲線重疊、相接、相離三種情況確定各集料的用量比例。7．根據(jù)確定的集料比例計算礦料的合成級配，判斷其是否在工程級配范圍內(nèi)，否則需進(jìn)行比例調(diào)整，重新計算直到滿足標(biāo)準(zhǔn)為止。一、礦料組成設(shè)計第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟目標(biāo)配合比設(shè)計（三）用圖解法或試驗算法確定各種礦料的組成比例41第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟42瀝青混合料試驗課件43AC-16F礦料合成級配曲線示例縱坐標(biāo)為數(shù)學(xué)坐標(biāo)橫坐標(biāo)為泰勒曲線的橫坐標(biāo)AC-16F礦料合成級配曲線示例縱坐標(biāo)為數(shù)學(xué)坐標(biāo)44二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（一）測定瀝青與集料的相對密度1．測定瀝青的相對密度（γb）非經(jīng)注明，測定瀝青密度的標(biāo)準(zhǔn)水溫為15℃。瀝青與水的相對密度是指25℃相同溫度下的密度之比。可以測定15℃密度，換算得相對密度（25℃/25℃）二者換算關(guān)系為：瀝青與水的相對密度（25℃/25℃）＝瀝青的密度（15℃）×0.996《公路工程集料試驗規(guī)程》JTGE42-20052．測定集料毛體積相對密度（γ）與表觀相對密度（γ′）（網(wǎng)籃法）《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTJ052-2000

測定標(biāo)準(zhǔn)測定標(biāo)準(zhǔn)第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（一）測定瀝青與集料的相45二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（二）預(yù)估計算瀝青用量1．計算礦料的合成毛體積密度（γsb）2．計算礦料的合成表觀相對密度（γsa

）100γsb=P2γ2++P1γ1……Pnγn100γsa=P2

γ2′++P1

γ1′……Pn

γn′P1、P2…Pn－各種礦料的比例,其和為100γ1、γ2

…γn－各種礦料相應(yīng)的毛體積相對密度γ1′、γ2′…γn′－各種礦料相應(yīng)的表觀相對密度第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（二）預(yù)估計算瀝青用量146二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（二）預(yù)估計算瀝青用量3．預(yù)估瀝青混合料適宜的油石比（Pa）或含油量（Pb）PaPb=Pa+100Pa1Pa=γsb×γsb1Pa1—已建類似工程標(biāo)準(zhǔn)油石比,%γsb—礦料合成毛體積相對密度γsb1—礦料合成毛體積相對密度第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（二）預(yù)估計算瀝青用量347二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗1．按照確定的礦料比例配料，根據(jù)預(yù)估的油石比為中值，以0.5%的間隔成型5組馬歇爾試件。（1）按確定的礦料比例，計算本次成型試件所需礦料的數(shù)量。（3）試模、套筒及擊實座等應(yīng)置于100℃烘箱中加熱1h。（4）拌合時先加入粗細(xì)集料到拌合機(jī)，再加入熱瀝青（瀝青采用減量法稱量），拌和1~1.5min，再加入加熱后的礦粉，繼續(xù)

拌和，標(biāo)準(zhǔn)拌合時間共3min。（5）成型馬歇爾試件時試模上下要墊濾紙，試件周邊插搗15次，中間插搗10次，應(yīng)先成型1個試件進(jìn)行高度校核，校核公式如下：要求試件高度調(diào)整后的混合料質(zhì)量=所得試件高度×原用混合料質(zhì)量（6）根據(jù)調(diào)整后的混合料質(zhì)量進(jìn)行稱量，成型所有試件。（2）烘料時，粗細(xì)可混合加熱，礦粉單獨加熱?！豆饭こ虨r青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTJ052-2000

測定標(biāo)準(zhǔn)第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗1．按照48二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗2．冷卻、脫模（1）冷卻方法有三種試件橫置室溫冷卻：12h以上電風(fēng)扇吹：1h以上浸水冷卻：3min以上最好，但時間太長。較好，但冷卻效果不好，時間一般需延長。工程上常采用室溫下用電風(fēng)扇吹12h以上冷卻（2）脫模3．高度測量測量工具：游標(biāo)卡尺測量方法：四個方向測量，取平均值。合格判斷：標(biāo)準(zhǔn)試件63.5±1.3mm；超出此范圍作廢?！豆饭こ虨r青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTJ052-2000

測定標(biāo)準(zhǔn)局限性大，只能用于測定穩(wěn)定度和流值。第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗2．冷卻49二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗4．馬歇爾試件密度測定（1）通常采用表干法測定毛體積相對密度（2）對于吸水率大于2%的試件，宜改用蠟封法測定毛體積相對密度。maγf=mw+mfSa=mw－mfma－mf×100《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTJ052-2000

測定標(biāo)準(zhǔn)第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗4．馬歇50二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗5．馬歇爾穩(wěn)定度、流值測定《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTJ052-2000

測定標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件養(yǎng)護(hù)溫度為60℃養(yǎng)護(hù)時間為30~40min第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗5．馬歇51二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗6．馬歇爾物理指標(biāo)計算（1）確定礦料的有效相對密度（γse）《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40-2004

計算標(biāo)準(zhǔn)γse－礦料的有效相對密度,無量綱Pb－試驗采用的瀝青含量,%γt－試驗瀝青含量條件下實測的混合料的最大理論相對密度,無量綱γb－瀝青的相對密度(25℃/25℃),無量綱C－合成礦料的瀝青吸收系數(shù)wx－合成礦料的吸水率,%γsb－礦料的合成毛體積相對密度,無量綱γsa－礦料的合成表觀相對密度,無量綱第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗6．馬歇52二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗6．馬歇爾物理指標(biāo)計算（2）確定瀝青混合料的最大理論相對密度（γti）100γti=Paiγb+100γse+Pai或100γti=Pbiγb+γsePsi《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40-2004

計算標(biāo)準(zhǔn)γti－相對于計算瀝青用量Pb時的混合料最大理論相對密度,無量綱Pai－所計算的瀝青混合料中的油石比,%Pbi－所計算的瀝青混合料中的瀝青含量,

Pbi=Pai／(1+Pai),%Psi－所計算的瀝青混合料中的礦料含量Psi=100－Pbi,%γse－礦料的有效相對密度,無量綱γb－瀝青的相對密度(25℃/25℃),無量綱第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗6．馬歇53二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗6．馬歇爾物理指標(biāo)計算《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40-2004

計算標(biāo)準(zhǔn)VV－試件的空隙率,%VMA－試件的礦料間隙率,%VFA－試件的有效瀝青飽和度,%γf－試件的毛體積相對密度,無量綱γt－混合料的最大理論相對密度,實測或計算,無量綱Ps－各種礦料占瀝青混合料總質(zhì)量的百分率之和,PS=100－PS,%γsb－礦料的合成毛體積相對密度,無量綱第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗6．馬歇54二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（四）最佳瀝青用量確定1．將不同油石比（或含油量）的馬歇爾試驗的所有指標(biāo)點繪于圖上：毛體積相對密度(%)油石比穩(wěn)定度(KN)(%)油石比規(guī)范要求＞5KNa1=5.9%a2=5.28%第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（四）最佳瀝青用量確定155二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（四）最佳瀝青用量確定1．將不同油石比（或含油量）的馬歇爾試驗的所有指標(biāo)點繪于圖上：空隙率(%)(%)油石比流值(mm)油石比(%)規(guī)范要求2~4.5mm規(guī)范要求3~6%a3=5.32%第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（四）最佳瀝青用量確定156二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（四）最佳瀝青用量確定1．將不同油石比（或含油量）的馬歇爾試驗的所有指標(biāo)點繪于圖上：飽和度油石比(%)(%)間隙率(%)(%)油石比規(guī)范要求70~85%規(guī)范要求＞14%a4無法確定第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（四）最佳瀝青用量確定157二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（四）最佳瀝青用量確定2．確定OAC1（1）從上述圖上找出毛體積密度最大值對應(yīng)瀝青用量a1、穩(wěn)定度最大值對應(yīng)瀝青用量a2、目標(biāo)空隙率（或中值）對應(yīng)瀝青用量a3、瀝青飽和度范圍內(nèi)的中值對應(yīng)瀝青用量a4（2）計算OAC1=（a1+a2+a3+a4

）／4a1=5.9%；a2=5.28%；a3=5.32%；a4無法確定如果所選擇的瀝青用量范圍未能涵蓋瀝青飽和度的要求范圍，只取a1、a2、a3計算OAC1=（a1+a2+a3）／3=5.50%第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（四）最佳瀝青用量確定258二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（四）最佳瀝青用量確定3．確定OAC2（1）從上述圖上找出符合規(guī)范要求的各物理指標(biāo)的用油量，繪于下圖，找出滿足所有指標(biāo)的公共瀝青用量范圍，并查出最大值OACmax和最小值OACmin。公共瀝青用量中OACmax=5.78%OACmin=5.37%（2）計算OAC2=（OACmax+OACmin）／2OAC2=5.58%第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（四）最佳瀝青用量確定359二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（四）最佳瀝青用量確定4．最佳瀝青用量OAC=（OAC1+OAC2）／2OAC=（OAC1+OAC2）／2=5.54%第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（四）最佳瀝青用量確定460二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（四）最佳瀝青用量確定（1）計算瀝青結(jié)合料被集料吸收的比例及有效瀝青含量（2）根據(jù)需要計算有效瀝青的體積百分率及礦料的體Pba－被集料吸收的瀝青結(jié)合料比例,%Pbe－有效瀝青膜用量,%γse－礦料的有效相對密度,無量綱γsb－材料的合成毛體積相對密度,無量綱γb－瀝青的相對密度(25℃/25℃),無量綱Pb－瀝青含量,%PS－各種礦料占瀝青混合料總質(zhì)量的百分率之和,PS=100－PS,%Vbe－有效瀝青體積百分率,%Vg－礦料的體積百分率,%γf－試件的毛體積相對密度,無量綱VV－試件的空隙率,%積百分率5．檢驗最佳瀝青用量時的粉膠比和有效瀝青膜厚度

第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（四）最佳瀝青用量確定（61二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（四）最佳瀝青用量確定（3）計算最佳瀝青用量時的粉膠比和有效瀝青膜厚度FB－粉膠比,無量綱P0.075－礦料中0.075mm的通過率,%Pbe－有效瀝青含量,%SA－集料的比表面積,m2／kgPi－各種粒徑的通過率,%FAi－相應(yīng)于各種粒徑的集料的表面積系數(shù)DA－瀝青膜有效厚度,μmγb－瀝青的相對密度(25℃/25℃),無量綱5．檢驗最佳瀝青用量時的粉膠比和有效瀝青膜厚度

第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（四）最佳瀝青用量確定（62生產(chǎn)配合比設(shè)計一、礦料組成設(shè)計1．取樣各種集料，此處取樣的集料為熱料，是經(jīng)熱料倉2．篩分分級熱料（水洗法）3．取篩分后的通過率用圖解法確定熱料的組成比例進(jìn)行試驗確定最佳瀝青用量（同目標(biāo)配合比的方法1．根據(jù)上述方法確定的熱料比例，按照目標(biāo)配合比的OAC、

OAC±0.3%三組瀝青用量成型馬歇爾試件（同目標(biāo)配合比冷料確定方法一樣）。振動篩二次篩分后的分級熱料。二、最佳瀝青用量確定2．檢驗最佳瀝青時的粉膠比和有效瀝青膜厚度（與目標(biāo)配合比一樣）一樣）。第九章瀝青混合料生產(chǎn)配合比設(shè)計步驟生產(chǎn)配合比設(shè)計一、礦料組成設(shè)計1．取樣各種集料，此處取樣的集63生產(chǎn)配合比驗證車轍試驗浸水馬歇爾試驗凍融劈裂試驗低溫彎曲試驗滲水試驗高溫穩(wěn)定性檢驗水穩(wěn)定性檢驗低溫抗裂性檢驗滲水系數(shù)檢驗一、瀝青混合料的技術(shù)性能檢驗鋼渣活性檢驗二、瀝青混合料的施工工藝確定通過鋪筑試驗路段，確定機(jī)械組合、壓實方式、施工工藝等。通過試驗確定第九章瀝青混合料生產(chǎn)配合比驗證生產(chǎn)配合比驗證車轍試驗浸水馬歇爾試驗凍融劈裂試驗低溫彎曲試驗64多碎石瀝青混凝土其他瀝青混合料再生瀝青混凝土瀝青稀漿封層混合料瀝青瑪蹄脂碎石(SMA)冷拌瀝青混合料多孔隙瀝青混凝土表面層橋面鋪裝材料第九章瀝青混合料其他瀝青混合料介紹其他瀝青混合料第九章瀝青混合料其他瀝青混合料介紹65瀝青混合料試驗課件66瀝青混合料試驗課件67瀝青混合料試驗課件68瀝青混合料試驗課件69瀝青混合料試驗課件70瀝青混合料試驗課件71瀝青混合料試驗課件72南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院南京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院何為瀝青混合料?瀝青路面越來越多地被應(yīng)用于不同等級的公路，其原因何在？地方道路高速公路城市道路1．瀝青混合料是一種粘彈性材料，具有良好的力學(xué)性能，鋪筑的路面平整無縫，振動小，噪音低，行車舒適。2．路面平整且有一定的粗糙度，耐磨好，無強(qiáng)烈反光，有利于行車安全。3．施工方便，施工時不需要養(yǎng)護(hù)，能及時開通交通。4．維修簡單，舊瀝青混合料可再生利用。5、晴天無塵，雨天不濘，便于汽車高速行駛1．瀝青路面容易老化。2．溫度穩(wěn)定性差。

但是！第九章瀝青混合料概述何為瀝青混合料?瀝青路面越來越多地被應(yīng)用于不同等級的公路，其74老化定義？在長期的大氣因素作用下，因瀝青塑性降低，脆性增強(qiáng)，粘聚力減小，導(dǎo)致路面表面產(chǎn)生松散，引起路面破壞。瀝青路面老化現(xiàn)象老化定義？在長期的大氣因素作用下，因瀝青塑性降低，脆性增強(qiáng)，75夏季高溫瀝青易軟化，路面易產(chǎn)生車轍、波浪；冬季低溫時易脆裂，在車輛重復(fù)作用下易產(chǎn)生開裂。波浪車轍泛油溫度穩(wěn)定性差的表現(xiàn)：夏季高溫瀝青易軟化，路面易產(chǎn)生車轍、波浪；冬季低溫時易脆裂，76瀝青混合料材料級配組成及空隙率大小分材料組成及結(jié)構(gòu)分制造工藝分公稱最大粒徑分1.特粗式瀝青混合料2.粗粒式瀝青混合料3.中粒式瀝青混合料4.細(xì)粒式瀝青混合料5.砂粒式瀝青混合料1.連續(xù)級配瀝青混合料2.間斷級配瀝青混合料1.密級配瀝青混合料2.半開級配瀝青混合料3.開級配瀝青混合料1.熱拌瀝青混合料2.冷拌瀝青混合料3.再生瀝青混合料目前公路與城市道路路面多采用復(fù)合類的瀝青混合料，如AC-16F既屬于熱拌瀝青混合料、又屬于密級配的、中粒式瀝青混合料。第九章瀝青混合料分類瀝青混合料材料級配材料組成及制造工公稱最1.特粗77熱拌瀝青混合料種類第九章瀝青混合料分類熱拌瀝青混合料種類第九章瀝青混合料分類78熱拌瀝青混合料

定義：熱拌瀝青混合料是經(jīng)人工組配的礦質(zhì)混合料與粘稠瀝青在專門設(shè)備中加熱拌和而成，用保溫運輸工具運送至施工現(xiàn)場，并在熱態(tài)下進(jìn)行攤鋪和壓實的混合料，通稱：熱拌熱鋪瀝青混合料，簡稱：熱拌瀝青混合料熱拌瀝青混合料是目前路面材料中最典型的品種，故本文著重介紹該品種。一、瀝青混合料的組成結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度理論（一）瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)1、結(jié)構(gòu)理論1）表面理論：礦料形成礦質(zhì)骨架，瀝青膠結(jié)料分布在礦料表面起粘聚作用熱拌瀝青混合料定義：熱拌瀝青混合料是經(jīng)人工組配的礦質(zhì)混合料792）膠漿理論多級網(wǎng)絡(luò)分散體系粗分散系：粗集料為分散相，分散在瀝青砂漿的介質(zhì)中細(xì)分散系：細(xì)集料為分散相，分散在瀝青膠漿中微分散系：礦填料分散相，分散在高稠度的瀝青介質(zhì)中2、瀝青混合料組成結(jié)構(gòu)類型1）懸浮—密實結(jié)構(gòu)：由連續(xù)級配形成，粗集料較少特點：粘聚力大，內(nèi)摩阻角小，高溫性差，是AC特有的結(jié)構(gòu)2）骨架—空隙結(jié)構(gòu)（AK）：屬于連續(xù)開級配，粗集料多，細(xì)集料少特點：空隙率大，耐久性差，瀝青與礦料間的粘聚力差，但熱穩(wěn)定性好，內(nèi)摩阻力大2）膠漿理論多級網(wǎng)絡(luò)分散體系803）骨架—密實結(jié)構(gòu)（SMA）：是一種理想結(jié)構(gòu)，它既有一定的粗集料形成骨架，又有足夠的細(xì)集料充填空隙，既有較高的粘聚力，又有較高的內(nèi)摩阻角（二）瀝青混合料的強(qiáng)度理論要求瀝青混合料在高溫時，必須具備一定的抗剪強(qiáng)度和抵抗變形的能力，一般采用庫倫理論（三）影響瀝青混合料抗剪強(qiáng)度的因素1、瀝青粘度的影響

通常瀝青的粘度越高，瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度越高。C隨著瀝青粘度升高而升高，略有上升3）骨架—密實結(jié)構(gòu)（SMA）：812、瀝青與礦料之間的吸附作用①物理吸附與瀝青表面活性物質(zhì)含量有關(guān)，另外，碎石干燥時才產(chǎn)生物理吸附②化學(xué)吸附受化學(xué)吸附力影響的瀝青叫做結(jié)構(gòu)瀝青，不受化學(xué)吸附力影響的瀝青叫做自由瀝青。3、礦料比面的影響一般要求瀝青混合料中小于0.075mm粒徑的含量不要過少，但粒徑小于0.005mm的部分含量亦不宜過多。4、瀝青用量的影響瀝青用量過少：不足以包裹礦料表面增加瀝青，逐漸形成結(jié)構(gòu)瀝青瀝青用量過多：形成自由瀝青2、瀝青與礦料之間的吸附作用82故存在著最佳瀝青用量這個概念。見下圖所示：故存在著最佳瀝青用量這個概念。見下圖所示：835、礦料級配類型及表面狀態(tài)的影響密級配：C大，小開級配：C小，大間斷配：C大，大6、加荷速度對瀝青混合料抗剪強(qiáng)度影響溫度升高：C降變形升溫度降低：C升升變形能力降加荷頻率高，產(chǎn)生不可逆永久變形5、礦料級配類型及表面狀態(tài)的影響84課后小結(jié)：熱拌瀝青混合料的強(qiáng)度有很多方面，目前重點研究其在高溫時的抗剪強(qiáng)度?；旌狭现薪Y(jié)構(gòu)瀝青的比例是影響強(qiáng)度的最重要的因素，通過控制瀝青用量及礦粉用量等手段來實現(xiàn)。課后小結(jié)：熱拌瀝青混合料的強(qiáng)度有很多方面，目前重點研究其在高85課題:瀝青混合料技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)教具用品:相關(guān)儀器教學(xué)目的:了解瀝青混合料各項技術(shù)性質(zhì)和內(nèi)容、測定方法及規(guī)范要求重點難點:混合料的高溫穩(wěn)定性及馬歇爾試驗指標(biāo)課題:瀝青混合料技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)86（3）耐久性第九章瀝青混合料技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.技術(shù)性質(zhì)2.技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試驗—穩(wěn)定度MS（KN）、流值FL（mm）馬歇爾模數(shù)T=MS/FL車轍試驗—動穩(wěn)定度DS（次／mm）（60℃）（1）高溫穩(wěn)定性（2）低溫抗裂性低溫彎曲試驗水穩(wěn)性耐老化性耐疲勞性浸水馬歇爾試驗—殘留穩(wěn)定度（%）凍融劈裂試驗—殘留強(qiáng)度比（%）（4）抗滑性（5）施工和易性《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40-2004就是馬歇爾試驗指標(biāo)要求參考規(guī)范（3）耐久性第九章瀝青混合料技術(shù)性質(zhì)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1.87（一）瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)1、高溫穩(wěn)定性指混合料在高溫（通常為60℃）條件下，經(jīng)車輛荷載長期重復(fù)作用后，不產(chǎn)生車轍和波浪等病害的性能評價方法：馬歇爾穩(wěn)定度試驗及動穩(wěn)定度試驗即抗車轍試驗1）馬歇爾試驗①穩(wěn)定度：指標(biāo)準(zhǔn)尺寸試件在規(guī)定溫度下和加荷速度下，在馬歇爾試驗儀中最大的破壞荷載（KN）②流值：達(dá)到最大破壞荷重時，試件的垂直變形，單位mm③馬歇尓模數(shù)（一）瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)88車轍試驗300×300×50mm的試件，在60℃的溫度條件下，以一定的荷重的輪子在同一軌跡上作一定時間的反復(fù)行走，形成一定的車轍深度，然后計算試件變形1mm所需車輪行駛次數(shù)，即為動穩(wěn)定度規(guī)定：高速公路，不宜小于800次/mm一級公路、城市主干道，不宜小于600次/mm影響混合料高溫穩(wěn)定性的因素：瀝青用量、瀝青的粘度、礦料的級配、礦料尺寸、形狀2、低溫抗裂性混合料隨溫度降低，變形能力下降，路面由于低溫而收縮以及行車荷載的作用，在薄弱部位產(chǎn)生裂縫引起原因：混合料低溫脆化、低溫縮裂、溫度疲勞引起措施：設(shè)計時選擇瀝青要稠度較低、溫度敏感性低、抗老化能力強(qiáng)車轍試驗893、耐久性指在長期的荷載作用和自然因素影響下，保持正常使用狀態(tài)而不出現(xiàn)剝落和松散等損壞的能力影響因素：瀝青的化學(xué)性質(zhì)、礦料的礦物成分、混合料的組成結(jié)構(gòu)、混合料的空隙率控制指標(biāo)：空隙率、飽和度（瀝青填隙率）、殘留穩(wěn)定度影響因素：瀝青的老化程度、外界環(huán)境因素和壓實空隙率等?？刂浦笜?biāo)：空隙率、飽和度（瀝青填隙率）、殘留穩(wěn)定度4、抗滑性：礦質(zhì)集料的微表面性質(zhì)、混合料級配、瀝青用量、含蠟量表層的粗集料應(yīng)選用粗糙、堅硬、耐磨、抗沖擊性好、磨光值大的碎石或破碎石集料。用磨光值、道瑞磨耗值和沖擊值等三項指標(biāo)評價。瀝青用量增加，抗滑性降低。含蠟量對瀝青混合料抗滑性有明顯影響。我國規(guī)定：含蠟量A級≤2.2%，B級≤3.2%，C級≤4.5%，3、耐久性905、施工和易性指混合料在施工過程中是否容易拌的、攤鋪和壓實的性能影響因素：砂料級配、瀝青品種及用量、施工環(huán)境條件等（二）熱拌瀝青混合料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分為三個等級：①高速公路、一級公路、城市快速路、主干道②其它等級公路和城市道路③行人道路5、施工和易性91課后小結(jié):瀝青混合料有幾項技術(shù)性質(zhì)，且相互間既有聯(lián)系又有矛盾，目前著重考慮其高溫時的穩(wěn)定性。通過馬歇爾試驗測定穩(wěn)定度、流值等指標(biāo)來控制。課后小結(jié):瀝青混合料有幾項技術(shù)性質(zhì)，且相互間既有聯(lián)系又有矛盾92課題:馬歇尓試驗教具用品:相關(guān)儀器教學(xué)目的:馬歇尓試驗方法重點難點:成型、物理、力學(xué)指標(biāo)測定及計算課題:馬歇尓試驗93瀝青混合料試驗1瀝青混合料試件制作方法（擊實法）一、儀器1、擊實筒?。?0.16mm+-0.02mm，高87cm底座和套筒大：高115mm2、擊實錘標(biāo)準(zhǔn)：98.5mm，錘重4536E9g落高457.2+-1.5mm大：149.5mm457.2+-1.5mm落高錘質(zhì)量10210+-10g瀝青混合料試驗1瀝青混合料試件制作方法（擊實法）943、試件：當(dāng)D≤26.5mm時，做標(biāo)準(zhǔn)試件當(dāng)D≤37.5mm時，做加大試件尺寸：標(biāo)準(zhǔn)：加大：4、擊實儀5、攪拌機(jī)6、脫模機(jī)3、試件：當(dāng)D≤26.5mm時，做標(biāo)準(zhǔn)試件95二、試驗準(zhǔn)備1、確定溫度（拌和及壓實溫度）2、試驗室備料1）煉干各材料2）測各材料的密度3）加熱砂料，砂粉單獨加熱，按組備料4）取瀝青，加熱3、做試模，擦黃油，并在100℃烘箱中，加熱1h試驗步驟1、拌合混合料2、擊實成型用量：標(biāo)準(zhǔn)試件約1200g，大試件約4050g二、試驗準(zhǔn)備96確定用量備模墊紙裝料插搗擊實反轉(zhuǎn)面擊實調(diào)整用量再擊實對試件的高度有如下要求：63.5±1.3mm（標(biāo)準(zhǔn)試件）95.3±2.5mm（大試件）養(yǎng)護(hù)脫模確定用量備模墊紙裝料插搗97瀝青混合料馬歇爾試驗

一、設(shè)備：馬歇爾試驗儀、加壓壓頭二、步驟（一）標(biāo)準(zhǔn)方法1、檢查高度：恒溫60℃標(biāo)準(zhǔn)試件恒溫30—40min加大試件恒溫45—60min后，測定試件的穩(wěn)定度及流值。（二）浸水馬歇爾試驗應(yīng)將試件浸水48h后，再測定試件的穩(wěn)定度及流值。瀝青混合料馬歇爾試驗一、設(shè)備：馬歇爾試驗儀、加壓壓頭98壓實瀝青混合料密度試驗

一、儀器：靜水天平二、步驟1、稱取干燥試件在空氣中質(zhì)量ma2、稱取試件在水中質(zhì)量mw3、稱取表干質(zhì)量mf三、結(jié)果整理1、計算吸水率2、計算試件的毛體積相對密度和毛體積密度壓實瀝青混合料密度試驗一、儀器：靜水天平993、試件空隙率4、計算理論最大相對密度①已知油石比Pa瀝青混合料試驗課件100②當(dāng)已知瀝青含量Pb時③理論密度5、瀝青體積百分率②當(dāng)已知瀝青含量Pb時1016、砂料間隙率7、瀝青體積飽和度8、粗集料骨架間隙率瀝青混合料試驗課件102課后小結(jié)：馬歇爾試驗包括試件成型、物理指標(biāo)測定及力學(xué)指標(biāo)測定幾個方面。較復(fù)雜的是各項物理指標(biāo)的換算。課后小結(jié)：馬歇爾試驗包括試件成型、物理指標(biāo)測定及力學(xué)指標(biāo)測定103瀝青混合料的拌合瀝青混合料的運輸瀝青混合料的攤鋪瀝青混合料的碾壓瀝青路面的施工有著嚴(yán)格的程序這就是建材課程要解決的問題這是路面施工要解決的問題第九章瀝青混合料學(xué)習(xí)內(nèi)容瀝青混合料的拌合瀝青混合料的運輸瀝青混合料的攤鋪瀝青混合料的104瀝青混合料的拌合拌制瀝青混合料，需解決以下問題：1.對原材料有何要求？如何對其檢測？2.怎樣配制瀝青混合料？即如何進(jìn)行配合比設(shè)計？第九章瀝青混合料學(xué)習(xí)內(nèi)容瀝青混合料的拌合拌制瀝青混合料，需解決以下問題：第九章瀝105瀝青材料瀝青混合料組成材料粗集料細(xì)集料填料基質(zhì)瀝青改性瀝青各種粒徑的碎石（方孔篩）天然砂機(jī)制砂石屑礦粉最好都是堿性材料第九章瀝青混合料材料組成瀝青材料瀝青混合料組成材料106瀝青材料針入度針入度指數(shù)軟化點延度蠟含量閃點溶解度密度壓碎值磨耗值表觀相對密度吸水率堅固性針片狀顆粒含量＜0.075mm顆粒含量軟盡弱顆粒含量磨光值粘附性破碎面要求粗集料細(xì)集料填料表觀密度含水量粒徑范圍外觀親水系數(shù)塑性指數(shù)加熱安定性原材料名稱技術(shù)指標(biāo)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)1.《公路工程集料試驗規(guī)程》JTGE42-20052.《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40-2004《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTJ052-2000原材料的

技術(shù)要求

（P204~P207）

表觀相對密度堅固性含泥量砂當(dāng)量亞申藍(lán)值棱角性第九章瀝青混合料原材料技術(shù)要求瀝青材料針入度針入度指數(shù)軟化點壓碎值磨耗值107目標(biāo)配合比設(shè)計階段生產(chǎn)配合比設(shè)計階段生產(chǎn)配合比驗證階段礦料的組成設(shè)計最佳瀝青用量確定圖解法或試算法集料篩分（水洗法）馬歇爾試驗確定工程級配范圍預(yù)估計算瀝青用量瀝青與集料相對密度測定配合比設(shè)計三個階段目標(biāo)配合比與生產(chǎn)配合比都是兩方面的設(shè)計，二者有何區(qū)別？第九章瀝青混合料配合比階段設(shè)計內(nèi)容目標(biāo)配合比生產(chǎn)配合比生產(chǎn)配合比礦料的最佳瀝青圖解法集料篩分馬108礦料通過皮帶輸入拌和樓干燥筒加熱振動篩二次篩分熱料提升到拌和樓熱料倉根據(jù)目標(biāo)配合比的OAC、OAC±0.3%三組瀝青用量根據(jù)熱料比例確定生產(chǎn)配合比最佳瀝青用量OAC圖解法確定熱料比例生產(chǎn)配合比目標(biāo)配合比圖解法確定冷料比例確定目標(biāo)配合比最佳瀝青用量OAC取樣冷料篩分根據(jù)冷料比例成型5組馬歇爾試件通過調(diào)整控制室皮帶轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)計比例青用量確定提供標(biāo)準(zhǔn)為生產(chǎn)配合比最佳瀝熱料比例與最佳瀝青用量輸入控制室計算機(jī)生產(chǎn)瀝青混合料熱料篩分取分級目標(biāo)配合比與生產(chǎn)配合比設(shè)計關(guān)系圖成型3組馬歇爾試件第九章瀝青混合料配合比階段設(shè)計區(qū)別礦料通過皮帶輸入振動篩二提升到拌和樓熱料倉根據(jù)目標(biāo)配合比的根109（一）確定工程級配范圍（合成級配）目標(biāo)配合比設(shè)計根據(jù)設(shè)計類型查施工技術(shù)規(guī)范，確定C或F型類型及級配范圍，并計算級級配中值。69.5131824.53448708495規(guī)范中值4579132034607690規(guī)范下限81418263648628092100規(guī)范上限0.0750.150.30.61.182.364.759.513.216.0篩孔尺寸AC-16F瀝青混凝土合成級配要求一、礦料組成設(shè)計第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟（一）確定工程級配范圍（合成級配）目標(biāo)配合比設(shè)計根據(jù)設(shè)計類型110目標(biāo)配合比設(shè)計1．此處取樣的集料為冷料，可以從料場直接取樣。3．料場取樣盡量要有代表性、均勻性。4．其他指標(biāo)也需檢測，只是配合比設(shè)計時不使用。2．礦粉直接從包裝袋中取樣。一、礦料組成設(shè)計（二）取樣各種集料（冷料）篩分（水洗法）第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟目標(biāo)配合比設(shè)計1．此處取樣的集料為冷料，可以從料場直接取樣。111目標(biāo)配合比設(shè)計一、礦料組成設(shè)計（1）試驗時取樣方法采用四分法。四分法取樣立面圖平面圖（二）取樣各種集料篩分（水洗法）4．篩分試驗（4）采用通過百分率進(jìn)行下一步計算。（2）水泥混凝土用集料可采用干篩法試驗。（3）瀝青混合料及基層用集料用水洗法試驗。第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟目標(biāo)配合比設(shè)計一、礦料組成設(shè)計（1）試驗時取樣方法采用四分法112目標(biāo)配合比設(shè)計（三）用圖解法或試驗算法確定各種礦料的組成比例1．繪制矩形圖框。2．連接對角線，表示設(shè)計級配中值（即平均值）。3．采用數(shù)學(xué)坐標(biāo)繪制縱坐標(biāo)，表示集料通過百分率（%）。4．用以下方法繪制橫坐標(biāo)，表示篩孔尺寸（mm）：（1）先計算每個篩孔的設(shè)計級配中值（通過率）；（2）在縱坐標(biāo)上根據(jù)每個篩孔的設(shè)計級配中值，平行作直線與對角線相交；（3）根據(jù)交點作垂線，與橫坐標(biāo)的交點即為每個篩孔的位置。5．在矩形圖上繪制出各集料的通過百分率的篩分曲線。6．按照各集料曲線重疊、相接、相離三種情況確定各集料的用量比例。7．根據(jù)確定的集料比例計算礦料的合成級配，判斷其是否在工程級配范圍內(nèi)，否則需進(jìn)行比例調(diào)整，重新計算直到滿足標(biāo)準(zhǔn)為止。一、礦料組成設(shè)計第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟目標(biāo)配合比設(shè)計（三）用圖解法或試驗算法確定各種礦料的組成比例113第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟114瀝青混合料試驗課件115AC-16F礦料合成級配曲線示例縱坐標(biāo)為數(shù)學(xué)坐標(biāo)橫坐標(biāo)為泰勒曲線的橫坐標(biāo)AC-16F礦料合成級配曲線示例縱坐標(biāo)為數(shù)學(xué)坐標(biāo)116二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（一）測定瀝青與集料的相對密度1．測定瀝青的相對密度（γb）非經(jīng)注明，測定瀝青密度的標(biāo)準(zhǔn)水溫為15℃。瀝青與水的相對密度是指25℃相同溫度下的密度之比?？梢詼y定15℃密度，換算得相對密度（25℃/25℃）二者換算關(guān)系為：瀝青與水的相對密度（25℃/25℃）＝瀝青的密度（15℃）×0.996《公路工程集料試驗規(guī)程》JTGE42-20052．測定集料毛體積相對密度（γ）與表觀相對密度（γ′）（網(wǎng)籃法）《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTJ052-2000

測定標(biāo)準(zhǔn)測定標(biāo)準(zhǔn)第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（一）測定瀝青與集料的相117二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（二）預(yù)估計算瀝青用量1．計算礦料的合成毛體積密度（γsb）2．計算礦料的合成表觀相對密度（γsa

）100γsb=P2γ2++P1γ1……Pnγn100γsa=P2

γ2′++P1

γ1′……Pn

γn′P1、P2…Pn－各種礦料的比例,其和為100γ1、γ2

…γn－各種礦料相應(yīng)的毛體積相對密度γ1′、γ2′…γn′－各種礦料相應(yīng)的表觀相對密度第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（二）預(yù)估計算瀝青用量1118二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（二）預(yù)估計算瀝青用量3．預(yù)估瀝青混合料適宜的油石比（Pa）或含油量（Pb）PaPb=Pa+100Pa1Pa=γsb×γsb1Pa1—已建類似工程標(biāo)準(zhǔn)油石比,%γsb—礦料合成毛體積相對密度γsb1—礦料合成毛體積相對密度第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（二）預(yù)估計算瀝青用量3119二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗1．按照確定的礦料比例配料，根據(jù)預(yù)估的油石比為中值，以0.5%的間隔成型5組馬歇爾試件。（1）按確定的礦料比例，計算本次成型試件所需礦料的數(shù)量。（3）試模、套筒及擊實座等應(yīng)置于100℃烘箱中加熱1h。（4）拌合時先加入粗細(xì)集料到拌合機(jī)，再加入熱瀝青（瀝青采用減量法稱量），拌和1~1.5min，再加入加熱后的礦粉，繼續(xù)

拌和，標(biāo)準(zhǔn)拌合時間共3min。（5）成型馬歇爾試件時試模上下要墊濾紙，試件周邊插搗15次，中間插搗10次，應(yīng)先成型1個試件進(jìn)行高度校核，校核公式如下：要求試件高度調(diào)整后的混合料質(zhì)量=所得試件高度×原用混合料質(zhì)量（6）根據(jù)調(diào)整后的混合料質(zhì)量進(jìn)行稱量，成型所有試件。（2）烘料時，粗細(xì)可混合加熱，礦粉單獨加熱?！豆饭こ虨r青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTJ052-2000

測定標(biāo)準(zhǔn)第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗1．按照120二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗2．冷卻、脫模（1）冷卻方法有三種試件橫置室溫冷卻：12h以上電風(fēng)扇吹：1h以上浸水冷卻：3min以上最好，但時間太長。較好，但冷卻效果不好，時間一般需延長。工程上常采用室溫下用電風(fēng)扇吹12h以上冷卻（2）脫模3．高度測量測量工具：游標(biāo)卡尺測量方法：四個方向測量，取平均值。合格判斷：標(biāo)準(zhǔn)試件63.5±1.3mm；超出此范圍作廢?！豆饭こ虨r青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTJ052-2000

測定標(biāo)準(zhǔn)局限性大，只能用于測定穩(wěn)定度和流值。第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗2．冷卻121二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗4．馬歇爾試件密度測定（1）通常采用表干法測定毛體積相對密度（2）對于吸水率大于2%的試件，宜改用蠟封法測定毛體積相對密度。maγf=mw+mfSa=mw－mfma－mf×100《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTJ052-2000

測定標(biāo)準(zhǔn)第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗4．馬歇122二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗5．馬歇爾穩(wěn)定度、流值測定《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》JTJ052-2000

測定標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾試件養(yǎng)護(hù)溫度為60℃養(yǎng)護(hù)時間為30~40min第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗5．馬歇123二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗6．馬歇爾物理指標(biāo)計算（1）確定礦料的有效相對密度（γse）《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40-2004

計算標(biāo)準(zhǔn)γse－礦料的有效相對密度,無量綱Pb－試驗采用的瀝青含量,%γt－試驗瀝青含量條件下實測的混合料的最大理論相對密度,無量綱γb－瀝青的相對密度(25℃/25℃),無量綱C－合成礦料的瀝青吸收系數(shù)wx－合成礦料的吸水率,%γsb－礦料的合成毛體積相對密度,無量綱γsa－礦料的合成表觀相對密度,無量綱第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗6．馬歇124二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗6．馬歇爾物理指標(biāo)計算（2）確定瀝青混合料的最大理論相對密度（γti）100γti=Paiγb+100γse+Pai或100γti=Pbiγb+γsePsi《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40-2004

計算標(biāo)準(zhǔn)γti－相對于計算瀝青用量Pb時的混合料最大理論相對密度,無量綱Pai－所計算的瀝青混合料中的油石比,%Pbi－所計算的瀝青混合料中的瀝青含量,

Pbi=Pai／(1+Pai),%Psi－所計算的瀝青混合料中的礦料含量Psi=100－Pbi,%γse－礦料的有效相對密度,無量綱γb－瀝青的相對密度(25℃/25℃),無量綱第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗6．馬歇125二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗6．馬歇爾物理指標(biāo)計算《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTGF40-2004

計算標(biāo)準(zhǔn)VV－試件的空隙率,%VMA－試件的礦料間隙率,%VFA－試件的有效瀝青飽和度,%γf－試件的毛體積相對密度,無量綱γt－混合料的最大理論相對密度,實測或計算,無量綱Ps－各種礦料占瀝青混合料總質(zhì)量的百分率之和,PS=100－PS,%γsb－礦料的合成毛體積相對密度,無量綱第九章瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計步驟二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（三）馬歇爾試驗6．馬歇126二、最佳瀝青用量的確定目標(biāo)配合比設(shè)計（四）最佳瀝青用量確定1．將不同油石比（或含油量）的馬歇爾試驗的所有指標(biāo)點繪于圖上：毛體