瀝青混合料配合比設(shè)計解析

瀝青混合料配合比設(shè)計馬士杰博士/研究員山東省交通科學(xué)研究院ShandongTransportationInstitute介紹的主要內(nèi)容級配設(shè)計歷史與理論；瀝青混合料設(shè)計；生產(chǎn)配合比設(shè)計?；旌狭霞壟湓O(shè)計歷史“配方”混合料設(shè)計

200磅細砂

300磅粗砂

400磅破碎礫石

50磅針入度瀝青在300F混合料和攤鋪在路上“配方”微調(diào)

級配瀝青含量確定有缺陷的試驗方法公式加里福尼亞公路局P=0.015a+0.03b+0.17c

a=+#10b=-#10,+#200c=-#200混合料級配設(shè)計歷史1920年代需要新的方法工程師經(jīng)驗設(shè)計局限性設(shè)計方法局限于當(dāng)?shù)乜ㄜ嚱煌ㄔ黾榆囖H和推移

體積比例

試件相對密度壓實混合料空隙壓實礦料間隙率馬歇爾混合料設(shè)計

B.Marshall，密西西比運輸部美國陸軍工程師兵團公路部門采用級配理論一、最大密實曲線理論

(1)W.B.FULLER提出的FULLER曲線(2)A.N.TABOL曲線，即所謂的N法

(3)蘇聯(lián)伊萬諾夫提出用顆粒分級重量遞減系數(shù)k為參數(shù)的連續(xù)級配密實理論（簡稱k法)

級配理論二、粒子干涉理論

粒子干涉理論是由C.A.G.Weymouth提出的，認為顆粒之間的空隙應(yīng)由次小一級的顆粒所填充，其余空隙由再次小一級的顆粒所填充，填隙顆粒直徑不應(yīng)大于間隙之間的距離，否則，顆粒之間勢必發(fā)生粒子的干涉。從臨界狀態(tài)即填隙顆粒直徑等于間隙之間的距離關(guān)系可以得出計算公式：

t—前粒級的間隙距離（等于次一級的顆粒直徑）；

D—前粒級的粒徑；

D0—次一級的理論密實率（集料松裝與表觀密度之比）；

Da—次一級的使用密實率。

級配理論SUPERPAVE級配級配理論貝雷法設(shè)計（多級嵌擠理論）由伊里諾州DOT的RobertD.Bailey先生開發(fā)的一套確定瀝青混合料級配的方法；具有15年多的使用該法的經(jīng)驗；粗骨料的嵌擠，細集料的填充什么是最好的?0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%篩孔尺寸,mm%通過率12.59.52.360.075如果兩種級配都是4%空隙率，我選擇哪一個?集料的填充取決于:壓實功（類型與數(shù)量）顆粒形狀顆粒表面紋理尺寸分布集料填填充集料顆顆?？障对诿恳灰惑w積積中需需要裝裝填多多少集集料才才是合合適的的呢?粗集料料形成成骨架架粗集料料細集料料有多少少空間間給細細集料料?Ok!粗集料料沒形形成骨骨架粗集料料細集料料NO!問題與與設(shè)想想現(xiàn)行混混合料料設(shè)計計方法法缺乏乏一些些指導(dǎo)導(dǎo)：設(shè)計集集料結(jié)結(jié)構(gòu)的的選擇擇集料結(jié)結(jié)構(gòu)和和混合合料體體積性性質(zhì)的的關(guān)系系綜合提提高表表面層層瀝青青混合合料性性能的的方法法是使使用骨骨架密密實級級配結(jié)結(jié)構(gòu)瀝青瑪瑪蹄脂脂碎石石混合合料SMA是一種種平衡衡這些些性能能較理理想的的結(jié)構(gòu)構(gòu)，SMA———單粒徑徑骨架架密實實結(jié)構(gòu)構(gòu)。提出連連續(xù)嵌嵌擠密密實結(jié)結(jié)構(gòu)的的設(shè)想想，連連續(xù)嵌嵌擠密密實——多級嵌嵌擠密密級配配瀝青青混合合料。。SUPERPAVE級配設(shè)設(shè)計方方法級配設(shè)設(shè)計過過程Superpave混合料料體積積設(shè)計計包括括四個個步驟驟1.材料選選擇；；2.設(shè)計集集料結(jié)結(jié)構(gòu)的的選擇擇；3.設(shè)計瀝瀝青用用量的的選擇擇；4.水敏感感性評評價。。幾個概概念最大公公稱尺尺寸：比10%的篩余余量大大的第第一個個篩孔孔尺寸寸；最大尺尺寸：大于于最大大公稱稱尺寸寸的篩篩孔尺尺寸；；最大理理論密密度線線：在0.45次方級級配曲曲線圖圖上，，從原原點到到最大大尺寸寸所對對的右右上角角的聯(lián)聯(lián)線；；控制點點：級配配必須須通過過的區(qū)區(qū)間控控制范范圍。?？刂浦泣c位位于最最大工工程尺尺寸、、中等等尺寸寸和最最小尺尺寸；；限制區(qū)區(qū)：沿最最大理理論密密度線線，在在中等等尺寸寸與0.3mm尺寸之之間級級配不不得通通過的的區(qū)域域。Superpave級配曲曲線圖圖Superpave認為瀝瀝青混混合料料的級級配曲曲線在在0.45次方級級配曲曲線圖圖上越越靠近近最大大理論論密度度線，，混合合料的的密度度越大大。通通過SHRPA-408項目的的研究究，認認為天天然砂砂含量量過高高，級級配曲曲線在在中值值篩孔孔與0.3mm之間靠靠近最最大理理論密密度線線容易易產(chǎn)生生軟弱弱混合合料（（tender）使得得混合合料難難以壓壓實成成型，，隨著著瀝青青含量量的少少許變變化都都使得得混合合料的的性質(zhì)質(zhì)產(chǎn)生生較大大的變變化。。Superpave混合料料級配配類型型Superpave混合料Superpave混合料的名稱最大工程尺寸

mm最大尺寸

mm37.5mm37.55025mm2537.519mm192512.5mm12.5199.5mm9.512.5Superpave級配Superpave針對每每種不不同類類型的的混合合料給給出了了個控控制點點與禁禁區(qū)的的范圍圍；根據(jù)最最新研研究認認為禁禁區(qū)可可以取取消，，根據(jù)據(jù)我國國同濟濟大學(xué)學(xué)林繡繡賢教教授研研究，，禁區(qū)區(qū)可以以取消消但部部分限限制點點要保保留，，而且且其控控制點點個有有作用用。貝雷法法設(shè)計計級配配及發(fā)發(fā)展研研究Bailey法平面面模型型粗細集集料的的分界界Bailey法以大大于最最大公公稱尺尺寸的的0.22倍的集集料作作為粗粗集料料。0.020.040.060.080.0100.0%通過率主要控制尺寸=0.22倍最大顆粒尺寸細集料粗集料多級嵌嵌擠的的三級級填充充三級填填充設(shè)設(shè)計級配控控制參參數(shù)選選定確定級級配對對路面面離析析、細細集料料的填填充、、體積積指標(biāo)標(biāo)影響響等情情況的的級配配控制制參數(shù)數(shù)嵌擠骨骨架結(jié)結(jié)構(gòu)的的形式式和體體積狀狀態(tài)的的控制制松散狀狀態(tài)搗實狀狀態(tài)密級配配選擇擇細集料料的體體積狀狀態(tài)選選擇范圍級配參參數(shù)的的影響響當(dāng)CA比增加，，混合合料的的空隙隙將增加(比值范范圍～～0.4-0.8)當(dāng)FAC比增加，，混混合料料的空空隙將將減少(比值應(yīng)應(yīng)<0.5)當(dāng)FAF比增加，，混混合料料的空空隙將將減少(比值應(yīng)應(yīng)<0.5)FAC比對VMA影響最最大Bailey法的控控制要要點四個篩篩子表表征級級配曲曲線主要控控制篩篩子一半篩篩子細集料料分界界篩子子細集料料二次次分界界篩子子3個比值值定義義級配配曲線線的裝裝填粗集料料比細集料料粗比比值細集料料細比比值集料模模型的的發(fā)展展根據(jù)研研究認認為在在不形形成填填充的的狀態(tài)態(tài)下，，空隙隙率的的大小小主要要取決決于粒粒料的的排列列方式式而與與粒徑徑無關(guān)關(guān)，因因此可可以把把集料料作為為小球球來排排列，，在不不發(fā)生生干涉涉的情情況下下其模模型與與填充充小球球直徑徑可以以計算算。級配控控制參參數(shù)的的修正正級配控控制參參數(shù)的的修正正對混合合料級級配曲曲線分分段分分析，，分段段方法法同Bailey法相同同，但但是參參數(shù)計計算不不是采采用相相近各各標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)試驗驗篩孔孔所對對應(yīng)的的值，，而是是將級級配曲曲線看看作連連續(xù)曲曲線，，不是是標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)篩孔孔，采采用各各篩孔孔的0.45次方與與對應(yīng)應(yīng)通過過率內(nèi)內(nèi)差法法進行行計算算。將整個個級配配曲線線分成成90%通過率率對應(yīng)應(yīng)尺寸寸（NMPS’’）、一一級嵌嵌擠形形成點點（PCS’）,即NMPS’’×嵌擠系系數(shù)、、NMPS’’半值篩篩孔（（NMPS’’/2）、二二級嵌嵌擠形形成點點（FAc’）、三三級級嵌擠擠形成成點（（FAf’）和填填充料料分界界點0.075㎜。根據(jù)對對參數(shù)數(shù)的修修正研研究，，提出出以下下幾個個級配配控制制參數(shù)數(shù)，即即：CA比、FAC比、FAF比和NMPS與NMPS’’/2之間的的集料料布度度，這這些參參數(shù)的的約定定與貝貝雷法法設(shè)計計約定定有所所不同同。級配參參數(shù)要要求級配控制參數(shù)要求范圍備注CA比0.4-0.8表層0.4-0.6FAC比0.25-0.5

FAF比0.25-0.5

NMPS與NMPS’/2分布度1.1-1.6

PCS’至NMPS’/2分布度1.1-1.6表層0.8-1.3注：表表層要要求為為了提提高表表面紋紋理構(gòu)構(gòu)造級配對對混合合料性性能的的影響響性能影影響主主要從從幾個個方面面考慮慮：(1)通過級級配中中粗細細集料料的分分布，，使混混合料料粗集集料形形成穩(wěn)穩(wěn)定的的骨架架結(jié)構(gòu)構(gòu)；(2)通過良良好的的級配配組成成，使使得混混合料料具有有良好好的體體積性性質(zhì)；；(3)對級配配中粗粗集料料部分分的合合理組組成進進行分分析，，減少少混合合料施施工過過程中中的離離析現(xiàn)現(xiàn)象；；(4)對級配配在生生產(chǎn)過過程中中對施施工過過程產(chǎn)產(chǎn)生的的影響響，主主要是是指壓壓實的的穩(wěn)定定性等等問題題。級配對對混合合料性性能的的影響響Hveem對級配配和性性能的的影響響關(guān)系系作了了定性性的研研究分分析，，給出出了可可能發(fā)發(fā)生問問題的的區(qū)域域提示示。良好的的級配配是混混合料料性能能的保保證，，必須須根據(jù)據(jù)混合合料層層位要要求進進行嚴(yán)嚴(yán)格配配合比比設(shè)計計，同同時在在施工工中嚴(yán)嚴(yán)格級級配控控制，，這是是保證證混合合料性性能的的重要要步驟驟。介紹的的主要要內(nèi)容容級配設(shè)設(shè)計歷歷史與與理論論；瀝青混混合料料設(shè)計計；生產(chǎn)配配合比比設(shè)計計試驗準(zhǔn)準(zhǔn)備原材料料試驗驗：首首先應(yīng)應(yīng)當(dāng)進進行原原材料料試驗驗，檢檢驗原原材料料是否否滿足足技術(shù)術(shù)要求求，為為配合合比設(shè)設(shè)計提提供基基礎(chǔ)數(shù)數(shù)據(jù)，，原材材料試試驗主主要包包括以以下內(nèi)內(nèi)容：：集料各種密密度性能指指標(biāo)篩分試試驗瀝青試試驗，，確定定試驗驗溫度度。級配設(shè)設(shè)計《公路瀝瀝青路路面施施工技技術(shù)規(guī)規(guī)范》(JTGF40-2004)將密級級配瀝瀝青混混合料料類型型分為為粗型型(C)和細型型(F)。級配設(shè)設(shè)計《公路瀝瀝青路路面施施工技技術(shù)規(guī)規(guī)范》(JTGF40-2004)將級配配范圍圍分為為三個個范圍圍：1、規(guī)范范規(guī)定定的級級配范范圍；；2、工程程設(shè)計計級配配范圍圍；3、施工工質(zhì)量量檢驗驗時允允許波波動的的級配配范圍圍。注意規(guī)范規(guī)規(guī)定的的級配配范圍圍適用用于全全國，，不同同道路路等級級、不不同氣氣候條條件、、不同同交通通條件件、不不同層層次，，范圍圍很寬寬。它是不不能直直接采采用的的！它它不不適用用于施施工單單位與與監(jiān)理理單位位！級配設(shè)設(shè)計我們應(yīng)應(yīng)當(dāng)采采用的的是：：工程程設(shè)計計級配配范圍圍。工程設(shè)設(shè)計級級配范范圍應(yīng)應(yīng)當(dāng)由由設(shè)計計單位位根據(jù)據(jù)道路路所處處的地地理位位置、、交通通等級級、氣氣候條條件等等，并并結(jié)合合當(dāng)?shù)氐亟?jīng)驗驗通過過試驗驗研究究確定定的，，可以以供施施工單單位與與建立立單位位采用用。工程設(shè)設(shè)計級級配范范圍在在必要要時可可以超超出規(guī)規(guī)范規(guī)規(guī)定的的級配配范圍圍。級配設(shè)設(shè)計級配曲曲線圖圖應(yīng)采采用0.45次方級級配曲曲線圖圖級配設(shè)設(shè)計級配設(shè)設(shè)計步步驟1、首先先確定定工程程級配配范圍圍；2、在工工程級級配范范圍內(nèi)內(nèi)設(shè)計計3組不同同的礦礦料級級配供供優(yōu)選選采用用；3、對3組級配配采用用預(yù)估估最佳佳瀝青青用量量進行行試驗驗，并并確定定最佳佳級配配；4、選用用最佳佳級配配5個瀝青青含量量進行行試驗驗。級配設(shè)設(shè)計預(yù)估最最佳瀝瀝青用用量級配設(shè)計我國規(guī)范中中對混合料料級配設(shè)計計采用級配配范圍法，，也就是說說根據(jù)給定定的工程設(shè)設(shè)計級配范范圍選取合合理的級配配曲線進行行試驗。工程設(shè)計級級配范圍的的調(diào)整與確確定是一個個比較復(fù)雜雜的過程，，需要兼顧顧交通、氣氣候、層位位要求、性性能要求、、施工要求求等多方面面的因素，，這個過程程需要專業(yè)業(yè)的機構(gòu)來來完成。級配設(shè)計與與設(shè)計級配配是截然不不同的兩個個概念！混合料設(shè)計計1、馬歇爾法法設(shè)計我國常用馬馬歇爾法進進行設(shè)計，，已有多年年使用經(jīng)驗驗，但其存存在固有的的缺陷。2、Superpave旋轉(zhuǎn)壓實儀儀法Superpave瀝青混合料料體積設(shè)計計核心之一一是采用Superpave旋轉(zhuǎn)壓實儀儀(SGC)成型混合料料試件，進進而進行相相關(guān)的體積積分析。其其更能符合合現(xiàn)場實際際?；旌狭显O(shè)計計馬歇爾法成型為擊實實過程，與與現(xiàn)場壓路路機的壓實實過程不能能吻合，而而且在擊實實過程中容容易造成集集料的破碎碎；進行雙面75次擊實，其其擊實功與與現(xiàn)場壓路路機壓實功功相差很遠遠；對任何層位位、交通等等級道路混混合料都采采用相同的的擊實標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)?；旌狭显O(shè)計計Superpave旋轉(zhuǎn)壓實儀儀法（SGC）混合料設(shè)計計瀝青混合料料的密度隨隨著壓實次次數(shù)的增大大而增大，，和其它設(shè)設(shè)計方法一一樣，混合合料的設(shè)計計建立在一一定的壓實實功能水平平上，壓實實功的大小小取決于交交通量的大大小。設(shè)計壓實過過程分成三三個壓實次次數(shù)，即初初始壓實次次數(shù)Nini、設(shè)計壓實實次數(shù)Ndes和最大壓實實次數(shù)Nmax。初始壓實實次數(shù)用于于評估混合合料的壓實實特性，最最大壓實次次數(shù)用來限限制所設(shè)計計的混合料料在交通量量作用后的的軟弱形狀狀，不致于于密實到空空隙率過小小而產(chǎn)生車車轍和泛油油。各壓實次數(shù)數(shù)之間的關(guān)關(guān)系Log10Nmax=1.10Log10NdesLog10Nini=0.45Log10Ndes美國Superpave旋轉(zhuǎn)壓實表表設(shè)計交通量ESAL(百萬)壓實次數(shù)典型道路的應(yīng)用NiniNdesNmax<0.365075輕交通道路，如地方道路、鄉(xiāng)村道路和限制卡車通行的城市道路。交通量屬于當(dāng)?shù)氐男再|(zhì)，但不是指地域性的、州內(nèi)的和州際的道路。許多旅游地區(qū)的道路可以使用這個水平0.3-<3775115主要指集散道路和進入街道的道路，中等交通量的市區(qū)道路、許多州道和偏遠地區(qū)的州際公路3-<308100160包括雙車道、多車道、部分或全封閉的城市道路，中等到大交通量的市區(qū)道路。許多州道、國道和某些角偏遠的州際公路。≥309125205包括大部分的城市和周邊地區(qū)的州際公路。專用道路，如卡車承重站和卡車專用公路?；旌狭象w積積指標(biāo)計算算原來三相體體積計算體體系新的四相體體積計算體體系計算體系的的差別計算體系的的差別空隙率VV的計算空隙率是混混合料最重重要的體積積指標(biāo)，γt可以采用真真空法、溶溶劑法、計計算法；γf可以采用表表干法、封封臘法、水水中重法，，實際上不不能等同。采用的測試試方法不同同，VV的結(jié)果將差差別很大。。因此，需需對γt和γf的測定方法法進行統(tǒng)一一。試件的毛體體積密度γf=A/(B-C)A=試件干重B=試件飽和面面干SSD重C=試件水中重重可以看出，，密度的測測試方法一一般為表干干法，計算算試件的毛毛體積相對對密度。最大相對密密度真空法實測測比較容易分分散的混合合料；計算法對改性瀝青青混合料和和SMA，采用計算算法，計算算采用的集集料密度為為有效密度度。有效體積=固體集料部部分所占的的體積+表面空隙中中沒有吸附附瀝青的空空隙的體積積集料的有效效密度吸收的瀝青青水可進入而而瀝青不能進入的的體積表面空隙固體集料部分采用視密度度與毛體積積密度進行行計算，計計算按照集集料吸水率率的不同而而變化。0.5、1.0、1.5、>11.5有效相對密密度的計算算新的瀝青路路面施工技技術(shù)規(guī)范在在修訂過程程中，給出出了有效相相對密度的的計算公式式。其直接接由礦料的的合成毛體體積相對密密度與合成成表觀相對對密度計算算確定。。C=0.033wx2-0.2936wx+0.9339VMA與VFA的計算礦料間隙率率VMA按下式計算算試件的毛體體積相對密密度；礦料混合料料的合成毛毛體積相對對密度VMA的計算不再再是空隙率率+瀝青體積百百分率飽和度VFA按下式計算算體積計算體體系比較我國《公路瀝青路路面施工技技術(shù)規(guī)范》(JTGF40-2004)體積計算體體系與美國國Superpave體積計算體體系已經(jīng)接接軌，沒有有太大的差差別，只是是在改性瀝瀝青混合料料最大理論論相對密度度上有所差差別。新的計算體體系更加符符合混合料料的實際情情況，試驗驗方法的統(tǒng)統(tǒng)一更有利利于混合料料質(zhì)量控制制。最佳瀝青用用量的確定定我國仍采用用根據(jù)馬歇歇爾試驗曲曲線各項指指標(biāo)確定OAC。OAC=(OAC1+OAC2)/2OAC1=(a1+a2+a3+a4)/4OAC2=(OACmin+OACmax)/2最佳瀝青用用量的確定定確定最佳瀝瀝青含量以以后，檢驗驗空襲率指指標(biāo)以及能能否滿足最最小VMA值的要求。。要注意的是是規(guī)范中，，關(guān)于VMA最小值的要要求是與空空隙率和最最大公稱尺尺寸相關(guān)的的，不同的的設(shè)計空隙隙率要求最最小VMA值是不一樣樣的。另外，規(guī)范范對于混合合料體積指指標(biāo)的要求求是根據(jù)交交通量等級級、氣候區(qū)區(qū)域、所處處層位的不不同有著不不同的要求求。最佳瀝青含含量的確定定規(guī)范中對最最佳瀝青含含量的調(diào)整整：對炎熱地區(qū)區(qū)公路以及及高速公路路、一級公公路的重載載交通路段段，山區(qū)公公路的長大大坡度路段段，預(yù)計有有可能產(chǎn)生生較大車轍轍時，宜在在空隙率符符合要求的的范圍內(nèi)將將計算的最最佳瀝青用用量減小0.1%～0.5%作為設(shè)計瀝瀝青用量。。對寒區(qū)公路路、旅游公公路、最佳佳瀝青用量量可以在OAC的基礎(chǔ)上增增加0.1%～0.3%,以適當(dāng)減小設(shè)計計空隙率，但不不得降低壓實度度要求。最佳瀝青含量的的確定規(guī)范對最佳瀝青青含量確定的說說明采用密實骨架嵌嵌擠型級配混合合料時，馬歇爾爾指標(biāo)與油石比比關(guān)系曲線中，，穩(wěn)定度與密度度指標(biāo)有一個或或兩個不出現(xiàn)峰峰值時，可以采采用空隙率指標(biāo)標(biāo)為準(zhǔn)確定最佳佳瀝青用量，即即以設(shè)計空隙率率對應(yīng)的瀝青用用量為最佳瀝青青用量。然后檢檢驗其他指標(biāo)是是否滿足要求。。最佳瀝青含量的的確定Superpave最佳瀝青含量確確定Superpave瀝青混合料體積積設(shè)計要求設(shè)計交通量ESALs(百萬次)要求密度（最大理論密度%）礦料間隙率（%）最小飽和度(%)最小粉膠比NiniNdesNmax最大工稱尺寸，mm37.525.019.012.59.5<0.3≤91.596≤9811.012.013.014.015.070-800.6-1.20.3-<3≤91.565-783-<10≤89.065-75最佳瀝青含量的的確定Superpave最佳瀝青含量確確定不同瀝青含量壓壓實曲線最佳瀝青含量的的確定最佳瀝青含量的的確定混合料性能檢驗驗我國規(guī)范檢驗指指標(biāo)高溫穩(wěn)定性：車車轍試驗動穩(wěn)定定度水穩(wěn)定性：殘留留穩(wěn)定度與凍融融劈裂強度比低溫穩(wěn)定性：低低溫彎曲試驗破破壞應(yīng)變要求滲水性能：滲水水系數(shù)要求另外還需要檢驗驗最佳瀝青用量量時的粉膠比與與有效瀝青膜厚厚度。混合料性能檢驗驗1、粉膠比：一般般為0.6-1.6，對最大公稱尺尺寸13.2-19mm密級配混合料宜宜為0.8-1.2。注意：采用的是是0.075mm篩孔通過率而不不是礦粉用量；；瀝青用量是采采用有效瀝青用用量；2、有效瀝青膜厚厚度混合料性能檢驗驗Superpave設(shè)計進行水敏感感性評價用AASHTOT283““壓實瀝青混合料料抗水損害阻力力”的試驗方法法評價設(shè)計瀝青青混合料的水敏敏感性。6個試件按空隙率率大小分成兩組組，一組用真空空飽水凍融循環(huán)環(huán)加以處理，另另一組不處理，，用兩組試件的的間接抗拉強度度比大于80%作為判斷是否有有水敏感的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。Superpave水準(zhǔn)1僅進行此項評價價，因為混合料料的抗車轍能力力在旋轉(zhuǎn)壓實過過程中有評價。。幾點討論VMA標(biāo)準(zhǔn)問題§我國對VMA的研究很膚淺。。主要參考美國國的標(biāo)準(zhǔn)，但美美國不同規(guī)范、、不同年代、對對不同設(shè)計空隙隙率的VMA標(biāo)準(zhǔn)，不僅不相相同而且一直在在變化。我們對對VMA的研究很少，所所以全面引用了了美國的標(biāo)準(zhǔn)。?！祚R歇爾試驗的擊擊實的空隙率要要比SUPERPAVE的搓揉壓實條件件的空隙率大1%左右，在相同油油石比條件下，，如果將馬歇爾爾擊實次數(shù)從75次增加到100次，VMA值約小1%。幾點討論VMA標(biāo)準(zhǔn)問題實踐證明，VMA最重要，但我們們掌握得很差，，調(diào)整VMA也很難，這是我我們目前存在的的困難。這一點點在美國也一樣樣。原來想設(shè)一一個2%的上限，實際上上做不到。而且且不同的學(xué)者和和單位對VMA的規(guī)定也不完全全相同。幾點討論VFA標(biāo)準(zhǔn)問題§VFA是VMA及設(shè)計空隙率計計算得到的指標(biāo)標(biāo)，注意這里的的VFA是有效瀝青用量量占VMA的比例。不再是是總的瀝青的體體積與總的VMA的比例，所以沒沒有必要計算瀝瀝青的體積比例例?！旄鶕?jù)VMA最小值的要求，，按設(shè)計空隙率率計算得到的VFA范圍明顯偏小，，因此應(yīng)當(dāng)注意意VFA的變化。如AC-20設(shè)計空隙率5%，最小VMA要求為14%，此時VFA為64.3%，不滿足65%要求。幾點討論VFA標(biāo)準(zhǔn)問題減小VFA的要求是很重要要的，調(diào)查表明明，大量的車轍轍發(fā)生在中下面面層，控制VFA對抗車轍有利。。尤其是對AC-25、AC-20這些常用的結(jié)構(gòu)構(gòu)層，希望大家家注意。幾點討論粉膠比確定瀝青用量時時，粉膠比是重重要的。粉膠比比實際上是決定定瀝青膜厚度度，粉膠比太小小，路面會泛油油；粉膠比過大大將使有效瀝青青用量偏少，粘粘結(jié)能力減弱，，并導(dǎo)致瀝青混混合料的松散。。我國規(guī)范的條條文說明中粉膠膠比宜在1.0~1.2范圍內(nèi)，對密級級配瀝青混合料料提出的。幾點討論粉膠比SUPERPAVE提出當(dāng)混合料級級配從限制區(qū)下下方經(jīng)過時，粉粉膠比可適當(dāng)提提高為0.8~1.6。由于抗車轍性性能的需要，我我國常采取減少少瀝青用量的措措施，這時更應(yīng)應(yīng)該特別注意粉粉膠比的問題，，防止粉膠比過過大影響耐久性性。當(dāng)然粉膠比過大大也會影響施工工性能。最新研究1、混合料設(shè)計是是保證混合料性性能最重要的一一步，必須嚴(yán)格格、嚴(yán)謹(jǐn)。2、對于瀝青混合合料，我們僅做做到了混合料設(shè)設(shè)計，離設(shè)計瀝瀝青混合料還差差得很遠。室內(nèi)混合料設(shè)計計很重要，關(guān)鍵鍵是如何使現(xiàn)場場混合料達到設(shè)設(shè)計要求！介紹的主要內(nèi)容容級配設(shè)計歷史與與理論；瀝青混合料設(shè)計計；生產(chǎn)配合比設(shè)計計。3.1概述瀝青拌和站生產(chǎn)產(chǎn)配合比調(diào)試是是路面技術(shù)服務(wù)務(wù)中的重要環(huán)節(jié)節(jié)，調(diào)試的好壞壞將直接決定瀝瀝青混合料的性性能指標(biāo)能否滿滿足要求，對瀝瀝青混合料的質(zhì)質(zhì)量起主導(dǎo)作用用。生產(chǎn)配合比是經(jīng)經(jīng)過拌合站二次次篩分與除塵后后用于指導(dǎo)生產(chǎn)產(chǎn)的配合比。生產(chǎn)配合比是對對混合料級配的的最終確定，在在不經(jīng)批準(zhǔn)的情情況下不得隨意意變動。3.1概述配合比設(shè)計分為為三個階段目標(biāo)配合比設(shè)計計階段生產(chǎn)配合比設(shè)計計階段生產(chǎn)配合比驗證證階段—確定標(biāo)準(zhǔn)配合比比確定的標(biāo)準(zhǔn)配合合比，由監(jiān)理認認可，不得隨便便變更。目標(biāo)配合比沒有意義義的想法是錯誤誤的：§目標(biāo)配比確定級級配與混合料性性能§嚴(yán)格控制各料倉倉不同材料比例例3.1概述生產(chǎn)配比設(shè)計生產(chǎn)配合比應(yīng)當(dāng)當(dāng)是穩(wěn)定的，當(dāng)當(dāng)發(fā)生較大變異異時應(yīng)當(dāng)進行以以下檢查：冷料材料變異性性拌合站計量系統(tǒng)統(tǒng)拌合站篩分系統(tǒng)統(tǒng)熱料倉比例復(fù)核核生產(chǎn)配比設(shè)計特別關(guān)注0-3mm熱料倉，包含多多檔篩孔，細集集料對混合料的的影響巨大。根據(jù)材料變化、、含水率變化，，跟蹤關(guān)注拌合合站除塵效果，，并進行調(diào)整。。3.2瀝青拌和站介紹紹瀝青拌和站是瀝瀝青路面施工的的主要機械設(shè)備備，其主要功能能在一定溫度下，，將不同粒徑的的集料（石子））、填料（礦粉粉、水泥）、結(jié)結(jié)合料（瀝青））按適當(dāng)比例要要求攪拌，而制制成符合要求的的瀝青混合料。。3.2瀝青拌和站站介紹目前市場上主要要的瀝青拌和機機械國外品牌：瑪連尼（MARINI）、日工、安邁等等國內(nèi)品牌：德基、西筑、無無錫雪桃等3.2瀝青拌和站介紹紹瀝青拌和站分類類按照工藝流程劃劃分為間歇式和和連續(xù)式間歇式瀝青拌和和站：各種原材材料是分批計量量好后投入拌和和器進行拌和的的，拌和好的成成品料一批從拌拌和器卸出，接接著進行下一批批料的拌和，形形成周而復(fù)始的的循環(huán)作業(yè)過程程。3.2瀝青拌和站介紹紹連續(xù)式式瀝青青拌和和站：：即采采用連連續(xù)不不間斷斷的攪攪拌方方式生生產(chǎn)，，骨料料的加加熱烘烘干和和混合合料的的攪拌拌在同同一個個滾筒筒中連連續(xù)進進行。。由于目目前我我國國國情，，石料料規(guī)格格參差差不齊齊，料料源及及質(zhì)量量不穩(wěn)穩(wěn)定。。因此此，在在高速速公路路施工工過程程中主主要采采用間間歇式式瀝青青拌和和站。。3.2瀝青拌拌和站站介紹紹瀝青拌拌和站站分類類按照搬搬運方方式為為移動動式、、半固固定式式和固固定式式移動式式：即即料倉倉和攪攪拌鍋鍋自帶帶輪胎胎，可可隨施施工地地地點點轉(zhuǎn)移移。3.2瀝青拌拌和站站介紹紹半固定定式：：即將將設(shè)備備裝置置在幾幾個拖拖車上上，在在施工工地點點拼裝裝，多多用于于公路路施工工。固定式式：即即將設(shè)設(shè)備作作業(yè)地地點固固定，，又稱稱瀝青青混凝凝土拌拌和站站，適適用于于高速速公路路及城城市道道路施施工。。3.2瀝青拌拌和站站介紹紹瀝青拌拌和站站分類類按照生生產(chǎn)能能力可可以分分為：：小型型、中中型、、大型型瀝青青混凝凝土攪攪拌設(shè)設(shè)備小型，即生產(chǎn)產(chǎn)率在40t/h以下；；中型，即生產(chǎn)產(chǎn)率在40～～400t/h；大型，即生產(chǎn)產(chǎn)率在400t/h以上上。設(shè)備型號瀝青拌和站設(shè)設(shè)備按照生產(chǎn)產(chǎn)能力通常劃劃分為1000型、2000型、3000型、、4000型型、5000型。釋義：數(shù)字代代表攪拌鍋一一次攪拌產(chǎn)量量（kg/45s-60s）3.2瀝青拌和站介介紹間歇式瀝青拌拌和站組成（（十大系統(tǒng)））冷料供給系統(tǒng)統(tǒng)烘干加熱系統(tǒng)統(tǒng)熱料提升系統(tǒng)統(tǒng)拌和站控制系系統(tǒng)粉料供給系統(tǒng)統(tǒng)成品料提升及及儲存系統(tǒng)除塵系統(tǒng)瀝青導(dǎo)熱油供供給系統(tǒng)燃料油供給系系統(tǒng)壓縮氣體供給給系統(tǒng)強制間歇式攪攪拌設(shè)備組成成示意圖除塵器熱骨料提升機機振動篩粉料倉瀝青供給系統(tǒng)統(tǒng)成品料倉攪拌器稱量裝置干燥滾筒皮帶機冷料供給系統(tǒng)統(tǒng)3.3冷料倉的的標(biāo)定冷料倉的標(biāo)定定實際就是對對各冷料倉上上料比例進行行確定，找到到流量與集料料規(guī)格、出料料口開啟程度度及皮帶轉(zhuǎn)速速之間的關(guān)系系。在實際操操作過程中各各料倉的集料料規(guī)格與出料料口開啟程度度均保持恒定定。因此，冷冷料倉標(biāo)定核核心是確定流流量與轉(zhuǎn)速。。3.3冷料倉的標(biāo)定定冷料倉標(biāo)定的的目的是使冷冷料上料比例例與目標(biāo)配合合比更好的吻吻合，最大限限度減少級配配波動差異，，以及等料、、溢料現(xiàn)象的的發(fā)生。以往忽略該項項工作造成生生產(chǎn)配合比和和目標(biāo)配合比比差距較大，，且瀝青混合合料生產(chǎn)過程程不穩(wěn)定，變變異較大。3.3冷料倉的的標(biāo)定標(biāo)定步驟：1、級配符合合首先要對后場場集料的礦料料級配進行復(fù)復(fù)核，使礦料料級配與目標(biāo)標(biāo)級配基本一一致。2、集料輸送送皮帶速度確確定用紅線標(biāo)定集集料帶一固定定長度（15-20m）），用秒表計計量集料帶通通過這一固定定長度的時間間（計量3次次，取平均值值，單位為s），從而確確定集料帶的的轉(zhuǎn)動速度。。3.3冷料倉的標(biāo)定定3、計算各冷冷料倉皮帶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與流量的的關(guān)系確定皮帶在某某一表顯轉(zhuǎn)速速條件下集料料的計算流量量需要的參數(shù)：：表顯轉(zhuǎn)速；；取樣長度（（m）；取樣樣質(zhì)量(kg)；含水量量(%)計算參數(shù)：計計算流量（t/h）特別提醒：每個冷料倉的的皮帶要設(shè)定定3個不同的的表顯轉(zhuǎn)速，，分別測定參參數(shù)：取樣長長度（2m，，料頭料尾去去掉），取樣樣質(zhì)量和含水水量，分別通通過計算得到到集料的計算算流量，以便便通過內(nèi)插法法得到實際皮皮帶實際的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。3.3冷料倉的標(biāo)定定例如：在控制制室設(shè)定一固固定表顯轉(zhuǎn)速速（首先確定定最大轉(zhuǎn)速，，以1/3、、1/2、2/3最大轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為準(zhǔn)，取取點太窄，沒沒有代表性）），讓1#冷冷料倉皮帶轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動（其他冷冷料倉皮帶不不轉(zhuǎn)），取集集料帶一定長長度（如1m）的集料，，稱其質(zhì)量并并測定其含水水量，從而計計算集料計算算流量(t/h)3.3冷料倉的標(biāo)定定4、設(shè)定拌合合樓產(chǎn)量，計計算集料質(zhì)量量例如：瀝青拌合樓的的設(shè)定產(chǎn)量為為260t/h,瀝青用用料為4.5%，則集料料質(zhì)量為260-260×4.5%=248.33.3冷料倉的標(biāo)定定5、由目標(biāo)配配合比計算各各個冷料倉的的實際流量例如：1#倉集料所所占的配合比比為10%，，集料質(zhì)量為為248.3，則1#倉倉集料的實際際流量為248.3×10%=24.833.3冷料倉的標(biāo)定定6、以各冷料料倉的實際流流量為橫坐標(biāo)標(biāo)，采用內(nèi)插插法計算各個個冷料倉皮帶帶的實際轉(zhuǎn)速速冷料倉流量曲曲線的標(biāo)定冷料倉流量曲曲線的標(biāo)定瀝青拌合站的的標(biāo)定分為：：靜態(tài)標(biāo)定和和動態(tài)標(biāo)定。。靜態(tài)標(biāo)定指指的是由計量量單位對瀝青青拌合站的計計量系統(tǒng)進行行的靜態(tài)情況況下的標(biāo)定。。動態(tài)標(biāo)定是否否可以理解為為拌合站設(shè)定定值與實際稱稱量值之間的的偏差？計量稱的標(biāo)定定靜態(tài)計量動態(tài)配料參數(shù)名稱參數(shù)值%參數(shù)名稱參數(shù)值%瀝青0.3瀝青0.1粉料0.5粉料0.5骨料0.5骨料0.5纖維5纖維/計量系統(tǒng)精度度要求需要指出的是是目前靜態(tài)標(biāo)標(biāo)定存在很大大的偏差，甚甚至可以說是是不準(zhǔn)確性。。靜態(tài)標(biāo)定時時候，砝碼要要用到最大量量程的50%以上，現(xiàn)用最最大稱量砝碼碼，然后減半半回標(biāo)一下。。特別提示：3.4生產(chǎn)配合比調(diào)調(diào)試生產(chǎn)配比設(shè)計計根據(jù)供料均衡衡原理，在目目標(biāo)配合比指指導(dǎo)下的生產(chǎn)產(chǎn)配合比應(yīng)當(dāng)當(dāng)是供料均衡衡的，當(dāng)出現(xiàn)現(xiàn)較大溢料或或等料時，應(yīng)應(yīng)當(dāng)檢查：復(fù)核冷料比例例冷料級配的變變異熱料倉計量系系統(tǒng)切忌：人為調(diào)調(diào)整熱料倉比比例達到供料料均衡。3.4生產(chǎn)配合比設(shè)設(shè)計熱料倉篩孔的的確定—非常重要設(shè)置的原則（（包括碎石廠廠振動篩設(shè)置置）§最大粒徑對應(yīng)應(yīng)—保證不出現(xiàn)超超粒徑§與關(guān)鍵控制篩篩孔相對應(yīng)—使混合料級配配關(guān)鍵篩孔得得到控制§各倉材料用量量比例—保證各倉均衡衡§考慮多層混合合料—減少換篩的時時間3.4生產(chǎn)配合比設(shè)設(shè)計篩孔設(shè)置應(yīng)注注意的原則篩網(wǎng)的布置形形式振動篩的振動動曲線振動篩的篩分分效率振動篩的篩網(wǎng)網(wǎng)樣式3.4生產(chǎn)配合比調(diào)調(diào)試熱料倉一般篩篩孔布置熱料倉中的集集料經(jīng)過二次次篩分后被分分成單粒徑（（0-3mm除外），其應(yīng)應(yīng)當(dāng)具有穩(wěn)定定的狀態(tài)，關(guān)關(guān)鍵篩孔被控控制，熱料倉倉比例的變化化將對關(guān)鍵篩篩孔造成較大大的影響。篩孔3mm6(5)mm11mm18（22）mm28mm32(38)mm分檔0-2.362.36-4.754.75-9.59.5-1616-26.526.5-31.53.4生產(chǎn)配合比調(diào)調(diào)試確定熱料倉篩篩孔尺寸根據(jù)以往工程程經(jīng)驗及等效效篩孔原理，，混合料類型型與振動篩類類型規(guī)格對應(yīng)應(yīng)如下（1）大碎石石LSPM30冷料規(guī)格：10-30、、10-20、5-10、3-5、、0-3熱料倉篩孔設(shè)設(shè)置：38*38、28*28、18*18（（22*22）、11*11、5*5（6*6）、3*33.4生產(chǎn)配合合比調(diào)試（2）AC-25冷料：10-30、10-20、5-10、3-5、0-3熱料倉篩孔設(shè)設(shè)置：32*32、22*22、11*11、、5*5（6*6）、3*3（3）AC-20冷料規(guī)格：10-20、、5-10、、3-5、0-3熱料倉篩孔設(shè)設(shè)置：28*28、22*22、11*11、、5*5（6*6）、3*3（4）SMA-13冷料規(guī)格：10-15、、5-10、、0-3熱料倉規(guī)格設(shè)設(shè)置：18*18、11*11、5*5、3*33.4生產(chǎn)配合比調(diào)調(diào)試生產(chǎn)配合比調(diào)調(diào)試步驟：1、現(xiàn)場配合合比復(fù)合施工單位在現(xiàn)現(xiàn)場按照規(guī)范范取冷料篩分分，測試密度度，根據(jù)目標(biāo)標(biāo)配合比設(shè)計計級配復(fù)合冷冷料比例進行行馬歇爾擊實實，測試體積積指標(biāo)及相關(guān)關(guān)性能，結(jié)果果合適后，各各方同意后方方可進行生產(chǎn)產(chǎn)配合比調(diào)試試。2、拌和樓生生產(chǎn)設(shè)備檢查查檢測拌和樓各各計量設(shè)備是是否已經(jīng)由具具有專門資質(zhì)質(zhì)的部門進行行了標(biāo)定，關(guān)關(guān)鍵設(shè)備包括括：瀝青秤、、石料秤、礦礦粉計量、水水泥計量等，，主要做法是是查看計量證證書是否完備備，詢問計量量手段是否科科學(xué)3.4生產(chǎn)配合比調(diào)調(diào)試3、冷料倉標(biāo)標(biāo)定（1）冷料倉倉標(biāo)定，確定定不同料倉轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與流量關(guān)關(guān)系；（2）現(xiàn)場備備料取料篩分分，根據(jù)目標(biāo)標(biāo)配合比復(fù)合合各檔冷料比比例，根據(jù)流流量標(biāo)定曲線線，確定各冷冷料倉轉(zhuǎn)速；；前面已介紹，，此處不再贅贅述3.4生產(chǎn)配合比調(diào)調(diào)試4、熱料倉篩篩分1）按照規(guī)定定轉(zhuǎn)速及冷料料比例上料2）按照正常生產(chǎn)程序序開啟所有拌合合設(shè)備，如燃燃燒烘干系統(tǒng)統(tǒng)、除塵系統(tǒng)統(tǒng)、引風(fēng)機等等。（注：風(fēng)風(fēng)門比例控制制在50%-70%）3）各熱料倉倉進料到一定定程度時可以以進行放料，，放料時各熱熱料倉分別放放料。每個料料倉前3盤白白料需棄掉，，從第4盤開開始接料。鏟鏟車倒料要平平緩、慢速的的傾倒在干凈凈地面上，使使料堆成錐形形，并測溫。。4）各料倉集集料取樣，在在料堆傾斜面面刮平后，按按上、中、下下順序各取1/3，均勻勻摻配。5）按四分法法分料，取樣樣以備試驗。。3.4生產(chǎn)配合比調(diào)調(diào)試6）試驗內(nèi)容容：各熱料倉倉集料篩分、、密度及吸水水率試驗。7）試驗?zāi)康牡模焊鶕?jù)不同同熱料倉篩分分結(jié)果，設(shè)計計各熱料倉比比例，合成生生產(chǎn)配合比。。不同熱料倉倉集料密度計計算生成混合合料理論密度度。3.4生產(chǎn)配合比調(diào)調(diào)試5、級配調(diào)試試1）根據(jù)熱料料倉篩分結(jié)果果合成3組生生產(chǎn)級配2）瀝青加熱熱，70#基基質(zhì)瀝青加熱熱溫度為145～155℃；SBS改性瀝青加加熱溫度為160～165℃。3）按照正常常生產(chǎn)程序開開機上料。4