土木工程材料——沥青课件

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1、第八章第八章沥青与沥青混合料沥青与沥青混合料土木工程材料沥青沥青及沥青混合料的基本概念（组成、沥青及沥青混合料的基本概念（组成、结构与技术性质的关系）；结构与技术性质的关系）； 沥青及沥青混合料具备哪些基本特质；沥青及沥青混合料具备哪些基本特质； 如何根据土木工程应用选择沥青和配制如何根据土木工程应用选择沥青和配制沥青混合料；沥青混合料；重点重点：石油沥青的组成、结构、技术性：石油沥青的组成、结构、技术性质、技术标准。质、技术标准。难点难点：石油沥青的组成、结构：石油沥青的组成、结构 。 本章学习目标土木工程材料沥青概 述一些极为复杂的高分子碳氢化合物及其非金属一些极为复杂的高分子碳氢化合物及

2、其非金属(氧、硫、氮等氧、硫、氮等)衔生物所组成的混合物，在常衔生物所组成的混合物，在常温下呈固体、半固体或稠液体的形态；温下呈固体、半固体或稠液体的形态；憎水性材料，几乎不溶于水，且构造致密，具憎水性材料，几乎不溶于水，且构造致密，具有良好的防水性；有良好的防水性；沥青能抵抗一般酸、碱、盐类等侵蚀性液体和沥青能抵抗一般酸、碱、盐类等侵蚀性液体和气体的侵蚀，具有较强的抗腐蚀性；气体的侵蚀，具有较强的抗腐蚀性；沥青能紧密粘附于矿物材料的表面，具有很好沥青能紧密粘附于矿物材料的表面，具有很好的粘结力；的粘结力；具有一定的塑性，能适应基材的变形。具有一定的塑性，能适应基材的变形。土木工程材料沥青概

3、述 沥青按产源分为以下品种沥青按产源分为以下品种 沥沥青青地地沥沥青青天然沥青天然沥青由地表或岩石中直接采集、提炼由地表或岩石中直接采集、提炼加工后得到的沥青加工后得到的沥青石油沥青石油沥青由提炼石油的残留物制得的沥青，由提炼石油的残留物制得的沥青，其中包含石油中所有的重组份。其中包含石油中所有的重组份。焦焦油油沥沥青青煤沥青煤沥青由煤焦油蒸馏后的残留物制取的由煤焦油蒸馏后的残留物制取的沥青沥青页岩沥青页岩沥青由页岩焦油蒸馏后的残留物制取由页岩焦油蒸馏后的残留物制取的沥青的沥青土木工程材料沥青第一节 石油沥青与煤沥青石油沥青石油沥青分类按原油成分：按原油成分：石蜡基沥青沥青基沥青混合基沥青按石

4、油加工方式按石油加工方式直馏沥青氧化沥青溶剂沥青土木工程材料沥青第一节 石油沥青与煤沥青石油沥青石油沥青分类分类按稠度按稠度：液体沥青粘稠沥青按用途按用途:道路石油沥青建筑石油沥青普通石油沥青土木工程材料沥青第一节 石油沥青与煤沥青石油沥青石油沥青组分与结构油分：决定流动性的组分油分：决定流动性的组分树脂：决定塑性的组分树脂：决定塑性的组分地沥青质：决定粘性的组分地沥青质：决定粘性的组分其他其他沥青酸沥青酸酐沥青碳似碳物土木工程材料沥青性状性状外观外观特性特性平平 均均分子量分子量碳氢比碳氢比含量含量物化特性物化特性油分油分 淡黄淡黄色透色透明液明液体体200200700 700 0.50.5

5、0.70.745456060几乎溶于大部分有机几乎溶于大部分有机溶剂，具有光学活性，溶剂，具有光学活性，常发现有荧光，相对常发现有荧光，相对密度约密度约0.70.71.01.0树脂树脂红褐红褐色粘色粘稠半稠半固体固体8008003 3 0000000.70.70.80.815153030温度敏感性高，熔点温度敏感性高，熔点低于低于100100，相对密度，相对密度大于大于1.01.01.11.1沥青沥青质质深褐深褐色固色固体微体微粒粒1 0001 0005 5 0000000.80.81.01.05 53030加热不熔化而碳化，加热不熔化而碳化，相对密度相对密度1.11.11.51.5土木工程材

6、料沥青第一节石油沥青与煤沥青石油沥青石油沥青组分与结构结构结构沥青质（沥青质（核心核心）胶团胶团胶体胶体 + +（油分（油分+ +树脂）树脂） + +油分油分土木工程材料沥青第一节石油沥青与煤沥青石油沥青石油沥青组分与结构结构结构溶胶结构溶胶结构溶溶-凝胶结构凝胶结构凝胶结构凝胶结构土木工程材料沥青溶胶结构溶胶结构溶溶- -凝胶结构凝胶结构沥青质含量增加沥青质含量增加凝胶结构凝胶结构沥青质含量增加沥青质含量增加土木工程材料沥青凝胶结构凝胶结构温度升高温度升高溶溶- -凝胶结构凝胶结构溶胶结构溶胶结构温度升高温度升高土木工程材料沥青沥青结构对性能的影响具有溶胶结构的石油沥青粘性小而流动具有溶胶结

7、构的石油沥青粘性小而流动性大，温度稳定性较差。性大，温度稳定性较差。具有凝胶结构的石油沥青弹性和粘结性具有凝胶结构的石油沥青弹性和粘结性较高，温度稳定性较好，但塑性较差。较高，温度稳定性较好，但塑性较差。溶胶凝胶型石油沥青的性质介于溶胶溶胶凝胶型石油沥青的性质介于溶胶型和凝胶型两者之间。型和凝胶型两者之间。 土木工程材料沥青第一节 石油沥青与煤沥青石油沥青石油沥青技术性质粘性（粘滞性）粘性（粘滞性）定义：在自重或外来作用下沥青抵抗变形的能力。影响因素地沥青质含量地沥青质含量温度温度测试方法针入度针入度（半固体、固体）（半固体、固体）粘粘 度度（液体）（液体）反应胶体结构的致密程度反应胶体结构的

8、致密程度土木工程材料沥青第一节 石油沥青与煤沥青石油沥青石油沥青技术性质塑性塑性定义：在外来作用产生变形而不破坏，外力撤除后保持定义：在外来作用产生变形而不破坏，外力撤除后保持变形或形状的性质变形或形状的性质。影响因素树脂含量树脂含量，塑性塑性温度温度，塑性塑性对沥青性质的影响塑性小，易开裂塑性小，易开裂塑性大，不易开裂，具有自愈性塑性大，不易开裂，具有自愈性测试方法：延度延度土木工程材料沥青第一节 石油沥青与煤沥青石油沥青石油沥青技术性质温度稳定性（敏感性）温度稳定性（敏感性）定义：粘性和塑性随温度变化而改变的程度定义：粘性和塑性随温度变化而改变的程度影响因素地沥青质含量地沥青质含量，稳定性

9、好稳定性好石蜡石蜡，稳定性下降稳定性下降测试方法：软化点软化点土木工程材料沥青第一节 石油沥青与煤沥青石油沥青石油沥青技术性质大气稳定性（抗老化）大气稳定性（抗老化）定义：在大气因素综合作用下保持性能稳定的定义：在大气因素综合作用下保持性能稳定的性质性质组分随时间的变化组分随时间的变化油分油分 树脂树脂树脂树脂 地沥青质地沥青质老化对沥青性质的影响塑性降低塑性降低粘度增大粘度增大测试方法：蒸发损失率、针入度比、土木工程材料沥青第一节石油沥青与煤沥青石油沥青石油沥青技术性质 其他性质其他性质闪点闪点燃点燃点耐腐蚀性耐腐蚀性土木工程材料沥青问题 温度和时间各对石油沥青的结构和性能有何温度和时间各对

10、石油沥青的结构和性能有何影响？影响？ 随温度的升高，树脂转变为液体，使原来的凝随温度的升高，树脂转变为液体，使原来的凝胶结构转变为溶胶结构，粘度降低、流动性和塑胶结构转变为溶胶结构，粘度降低、流动性和塑性增大。性增大。 随时间的迁移，树脂转变为地沥青质、油分转随时间的迁移，树脂转变为地沥青质、油分转变为树脂，塑性降低、粘度增大、沥青老化。变为树脂，塑性降低、粘度增大、沥青老化。土木工程材料沥青第一节 石油沥青与煤沥青石油沥青石油沥青标准、选用与掺配标准标准品种：道路石油沥青、建筑石油沥青、普通石品种：道路石油沥青、建筑石油沥青、普通石油沥青油沥青牌号：针入度表示牌号：针入度表示牌号越大、粘性越

11、小、塑性越大、稳定性越差、牌号越大、粘性越小、塑性越大、稳定性越差、使用寿命越长使用寿命越长土木工程材料沥青第一节 石油沥青与煤沥青石油沥青石油沥青标准、选用与掺配标准、选用与掺配标准、选用与掺配标准、选用与掺配选用选用屋面防水：软化点高于环境气温屋面防水：软化点高于环境气温2530，并并考虑坡度；考虑坡度；不受高温作用部位选较大牌号沥青不受高温作用部位选较大牌号沥青普通石油沥青不宜单独使用普通石油沥青不宜单独使用土木工程选用石油沥青的原则1.包括工程特点、使用部位;2.环境条件要求;3.满足主要性能要求的前提下，尽量选用较大牌号的石油沥青;土木工程材料沥青第一节 石油沥青与煤沥青石油沥青石油

12、沥青标准、选用与掺配掺配掺配计算方法：插值法计算方法：插值法 P P1 1= =（T-TT-T2 2）/ /（T T1 1- -T T2 2）100%100%； P P2 2=100-=100-P P1 1 II.根据计算结果上下波动根据计算结果上下波动5%10%,通过试验绘通过试验绘制曲线；制曲线；III.根据曲线确定实际掺配比例根据曲线确定实际掺配比例土木工程材料沥青第一节 石油沥青与煤沥青煤沥青煤沥青性能特点性能特点密度大密度大塑性差塑性差温度稳定性差温度稳定性差大气稳定性差大气稳定性差有毒、有味、防腐能力强有毒、有味、防腐能力强与矿物质材料表面粘结力强与矿物质材料表面粘结力强耐久性较好

13、耐久性较好土木工程材料沥青第一节 石油沥青与煤沥青煤沥青煤沥青应用应用地下防水工程地下防水工程防腐工程防腐工程次要工程次要工程停车场停车场使用时严格控制加热温度和时间、防止中毒使用时严格控制加热温度和时间、防止中毒注意与石油沥青的区别注意与石油沥青的区别土木工程材料沥青第二节 沥青混合料改性沥青改性沥青改性目的改性目的改善低温韧性和塑性改善低温韧性和塑性提高高温下的强度和稳定性提高高温下的强度和稳定性改性材料改性材料填充料：滑石粉、石灰石粉、磨细砂、粉煤灰等填充料：滑石粉、石灰石粉、磨细砂、粉煤灰等橡胶：氯丁橡胶、再生橡胶橡胶：氯丁橡胶、再生橡胶树脂：聚氯乙烯、无规聚丙烯树脂：聚氯乙烯、无规聚

14、丙烯共聚物：共聚物： SBS工艺改性：氧化改性工艺改性：氧化改性土木工程材料沥青第二节 沥青混合料 定义定义沥青混合料是沥青混合料是沥青混凝土混合料沥青混凝土混合料和和沥青碎石沥青碎石混合料混合料的总称。的总称。沥青混凝土混合料沥青混凝土混合料由适当比例的由适当比例的粗集料粗集料、细集料细集料及及填料填料与与沥青沥青在严格控制条件下拌和在严格控制条件下拌和的沥青混合料（剩余空隙率的沥青混合料（剩余空隙率10%）。）。沥青碎石混合料沥青碎石混合料由适当比例的由适当比例的粗集料粗集料、细集料细集料、及、及填料填料（或不加填料）与（或不加填料）与沥青沥青拌和拌和的沥青混合料（剩余空隙率的沥青混合料（

15、剩余空隙率10%） 。 土木工程材料沥青第二节 沥青混合料 分类分类按按结合料结合料分类分类石油沥青石油沥青混合料混合料以煤沥青为结合料的沥青混以煤沥青为结合料的沥青混合料合料煤沥青煤沥青混合料混合料以煤沥青为结合料的沥青混合以煤沥青为结合料的沥青混合料。料。按按施工温度施工温度分类（沥青混合料拌制和摊铺温分类（沥青混合料拌制和摊铺温度）度）热拌热铺热拌热铺沥青混合料沥青混合料常温常温沥青混合料沥青混合料土木工程材料沥青第二节 沥青混合料 分类分类按按矿质混合料级配矿质混合料级配类型类型连续级配连续级配沥青混合料沥青混合料间断级配间断级配沥青混合料沥青混合料按混合料按混合料密实度密实度分类分类

16、密级配密级配沥青混凝土混合料沥青混凝土混合料型沥青混凝土混合料：型沥青混凝土混合料： 剩余空隙率剩余空隙率3 36 6；型沥青混凝土混合料：型沥青混凝土混合料： 剩余空隙率剩余空隙率4 41010；开级配开级配沥青混凝土混合料剩余空隙率大于沥青混凝土混合料剩余空隙率大于1515半开级配半开级配沥青混合料：剩余空隙率沥青混合料：剩余空隙率10101515土木工程材料沥青第二节 沥青混合料 分类分类按最大粒径分类按最大粒径分类粗粒式粗粒式沥青混合料沥青混合料中粒式中粒式沥青混合料沥青混合料细粒式细粒式沥青混合料沥青混合料砂粒式砂粒式沥青混合料沥青混合料我国目前主要按矿料的公称最大粒径区分沥青混合料

17、沥青混凝土混合料沥青混凝土混合料：AC（方孔筛）/LH（圆孔筛）+公称最大粒径沥青碎石混合料沥青碎石混合料：AM（方孔筛）/LS（圆孔筛）+公称最大粒径土木工程材料沥青第二节 沥青混合料优点优点良好的高温稳定性和低温抗裂性；良好的高温稳定性和低温抗裂性；路面平整有弹性（柔性），防滑性好、无强路面平整有弹性（柔性），防滑性好、无强烈反光，行车舒适、安全；烈反光，行车舒适、安全；施工方便、开放交通快；施工方便、开放交通快；可分期改造和再生利用。可分期改造和再生利用。土木工程材料沥青第二节 沥青混合料组成结构和强度理论组成结构和强度理论组成结构组成结构矿料骨架：分散相，起其骨架、填充作用；矿料骨架：

18、分散相，起其骨架、填充作用；沥青胶结料：分散介质，高温下赋予混合料沥青胶结料：分散介质，高温下赋予混合料流动性，低温时起胶结作用；流动性，低温时起胶结作用；组成结构类型组成结构类型悬浮密实结构悬浮密实结构骨架空隙结构骨架空隙结构骨架密实结构骨架密实结构土木工程材料沥青悬浮密实结构悬浮密实结构l连连续续密密级级配配的的沥沥青青混混合合料料粗粗集集料料少少，不不能能形形成成骨架骨架 l力学特点力学特点uu粘聚力粘聚力粘聚力粘聚力C C C C大；大；大；大；uu内摩擦角内摩擦角内摩擦角内摩擦角小；小；小；小；uu稳定性差；稳定性差；稳定性差；稳定性差；uu密实、强度高密实、强度高密实、强度高密实、

19、强度高土木工程材料沥青骨架空隙结构骨架空隙结构l连连连连续续续续开开开开级级级级配配配配的的的的沥沥沥沥青青青青混混混混合合合合料料料料，细细细细集集集集料料料料少少少少，不不不不能填充粗集料间空隙能填充粗集料间空隙能填充粗集料间空隙能填充粗集料间空隙 l力学特点力学特点uu粘聚力粘聚力粘聚力粘聚力C C C C小，小，小，小，uu内摩擦角内摩擦角内摩擦角内摩擦角大大大大；uu稳定性好；稳定性好；稳定性好；稳定性好；土木工程材料沥青骨架密实结构骨架密实结构l间间断断密密级级配配的的沥沥青青混混合合料料，中中间间集集料料少少，既既有有足足够够的的粗粗集集料料 形形成成骨骨架架，又又有有细细集集料

20、料填充其间的空隙填充其间的空隙 l力学特点力学特点uu粘聚力粘聚力粘聚力粘聚力C C C C大，大，大，大，uu内摩擦角内摩擦角内摩擦角内摩擦角大；大；大；大；土木工程材料沥青第二节 沥青混合料组成结构和强度理论组成结构和强度理论强度理论强度理论沥青混合料破坏的原因沥青混合料破坏的原因夏季高温下抗剪强度不足或塑性变形过剩夏季高温下抗剪强度不足或塑性变形过剩冬季低温下抗拉强度不足或变形能力差冬季低温下抗拉强度不足或变形能力差影响沥青抗剪强度的因素影响沥青抗剪强度的因素土木工程材料沥青第二节 沥青混合料组成结构和强度理论组成结构和强度理论强度理论强度理论影响沥青抗剪强度的因素影响沥青抗剪强度的因素

21、沥青粘度：粘度增大、粘结力沥青粘度：粘度增大、粘结力C C增加，增加， 提高提高沥青和矿料之间的相互作用沥青和矿料之间的相互作用：结构沥青增加、：结构沥青增加、 提高提高 沥青与矿粉交互作用后，沥青在矿粉表面产生化学沥青与矿粉交互作用后，沥青在矿粉表面产生化学沥青与矿粉交互作用后，沥青在矿粉表面产生化学沥青与矿粉交互作用后，沥青在矿粉表面产生化学组分的重新排列，沥青在矿粉表面形成一层扩散溶组分的重新排列，沥青在矿粉表面形成一层扩散溶组分的重新排列，沥青在矿粉表面形成一层扩散溶组分的重新排列，沥青在矿粉表面形成一层扩散溶剂化膜，此膜以内的沥青为结构沥青剂化膜，此膜以内的沥青为结构沥青剂化膜，此膜

22、以内的沥青为结构沥青剂化膜，此膜以内的沥青为结构沥青土木工程材料沥青结构沥青的形成结构沥青的形成土木工程材料沥青沥青与矿料的性质对沥青混合料抗剪强度的影响沥青与矿料的性质对沥青混合料抗剪强度的影响R 土木工程材料沥青第二节 沥青混合料组成结构和强度理论组成结构和强度理论强度理论强度理论影响沥青抗剪强度的因素影响沥青抗剪强度的因素沥青粘度：粘度增大、粘结力沥青粘度：粘度增大、粘结力C C增加，增加， 提高提高沥青和矿料之间的相互作用沥青和矿料之间的相互作用：结构沥青增加、：结构沥青增加、 提高提高矿料物理性质矿料物理性质比表面积比表面积级配级配表面特征表面特征土木工程材料沥青第二节 沥青混合料组

23、成结构和强度理论组成结构和强度理论强度理论强度理论影响沥青抗剪强度的因素影响沥青抗剪强度的因素沥青用量沥青用量土木工程材料沥青沥青用量对沥青混合料抗剪强度的影响沥青用量对沥青混合料抗剪强度的影响R 土木工程材料沥青第二节 沥青混合料组成材料与技术要求组成材料与技术要求矿料矿料 具有良好的级配，颗粒之间既能够比较紧密地排列起来，具有良好的级配，颗粒之间既能够比较紧密地排列起来，以达到足够的压实度，又能让颗粒之间具有一定的空隙，使以达到足够的压实度，又能让颗粒之间具有一定的空隙，使沥青混合料保持良好的稳定性；沥青混合料保持良好的稳定性； 沥青混合料的矿质材料包括沥青混合料的矿质材料包括粗集料粗集料

24、、细集料细集料和和矿粉矿粉，土木工程材料沥青第二节 沥青混合料组成材料与技术要求组成材料与技术要求组成材料与技术要求组成材料与技术要求矿料矿料粗集料粗集料洁净、干燥、无风化、无杂质，洁净、干燥、无风化、无杂质，足够的强度和耐磨性。足够的强度和耐磨性。对路面抗滑表层的粗集料应选用坚硬、耐磨、对路面抗滑表层的粗集料应选用坚硬、耐磨、抗冲击性好的碎石或破碎砾石，不可使用抗冲击性好的碎石或破碎砾石，不可使用软软质集料。质集料。用于高速公路、一级公路、城市快速道路、主用于高速公路、一级公路、城市快速道路、主干路沥青路面表面层及各类道路抗滑层用的粗干路沥青路面表面层及各类道路抗滑层用的粗集料，应符合磨光值

25、、道瑞磨耗值和冲击值的集料，应符合磨光值、道瑞磨耗值和冲击值的要求。要求。土木工程材料沥青第二节 沥青混合料组成材料与技术要求组成材料与技术要求矿料矿料细集料细集料 细集料一般采用天然砂或人工砂，在缺少砂的地区，也细集料一般采用天然砂或人工砂，在缺少砂的地区，也细集料一般采用天然砂或人工砂，在缺少砂的地区，也细集料一般采用天然砂或人工砂，在缺少砂的地区，也可以用石屑代替。但对于高等级公路的面层或抗滑表层，可以用石屑代替。但对于高等级公路的面层或抗滑表层，可以用石屑代替。但对于高等级公路的面层或抗滑表层，可以用石屑代替。但对于高等级公路的面层或抗滑表层，石屑的用量不宜超过砂的用量。石屑的用量不宜

26、超过砂的用量。石屑的用量不宜超过砂的用量。石屑的用量不宜超过砂的用量。土木工程材料沥青第二节 沥青混合料组成材料与技术要求组成材料与技术要求矿料矿料填料填料pp 宜宜宜宜采采采采用用用用石石石石灰灰灰灰岩岩岩岩或或或或岩岩岩岩浆浆浆浆岩岩岩岩中中中中的的的的强强强强基基基基性性性性（憎憎憎憎水水水水性性性性）岩岩岩岩石石石石磨磨磨磨制制制制而成而成而成而成pp 可可可可以以以以由由由由石石石石灰灰灰灰、水水水水泥泥泥泥、粉粉粉粉煤煤煤煤灰灰灰灰代代代代替替替替，但但但但用用用用这这这这些些些些物物物物质质质质作作作作填填填填料料料料时，其用量不宜超过矿料总量的时，其用量不宜超过矿料总量的时，其

27、用量不宜超过矿料总量的时，其用量不宜超过矿料总量的2 2 2 2。土木工程材料沥青第二节 沥青混合料组成材料与技术要求组成材料与技术要求沥青沥青 根根据据当当地地气气候候条条件件、施施工工季季节节气气温温、路路面面类类型型、施施工工方方法法等等具具体体情情况况选选用用沥沥青青标标号号。煤煤沥沥青青不不宜宜用用于于热热拌拌沥沥青青棍棍合合料路面的表面层。料路面的表面层。土木工程材料沥青第二节 沥青混合料沥青混合料的技术性质沥青混合料的技术性质高温稳定性高温稳定性定义定义评价指标评价指标马歇尔稳定度马歇尔稳定度流值：流值是评价沥青混合料抗塑性变形能力流值：流值是评价沥青混合料抗塑性变形能力的指标。

28、的指标。抗车辙能力抗车辙能力土木工程材料沥青第二节 沥青混合料沥青混合料的技术性质沥青混合料的技术性质耐久性耐久性空隙率空隙率耐水性：评价指标残余稳定度耐水性：评价指标残余稳定度填隙率填隙率施工和易性施工和易性低温抗裂性低温抗裂性抗滑性抗滑性土木工程材料沥青第二节 沥青混合料沥青混合料组成设计方法沥青混合料组成设计方法混合料配合组成设计混合料配合组成设计确定沥青混合料类型确定沥青混合料类型 确定所设计的沥青混合料用于什么样的确定所设计的沥青混合料用于什么样的公路等级、路面类型及哪一结构层，根据各公路等级、路面类型及哪一结构层，根据各层的不同要求，选择沥青混合料类型。层的不同要求，选择沥青混合料

29、类型。土木工程材料沥青第二节 沥青混合料沥青混合料组成设计方法沥青混合料组成设计方法混合料配合组成设计混合料配合组成设计确定矿质混合料的级配范围确定矿质混合料的级配范围 根据确定下来的沥青混合料类型，参照根据确定下来的沥青混合料类型，参照公路沥青路面施工技术规范（公路沥青路面施工技术规范（GBJ92-93GBJ92-93）推荐的级配作为沥青混合料的设计级配。推荐的级配作为沥青混合料的设计级配。土木工程材料沥青第二节 沥青混合料沥青混合料组成设计方法沥青混合料组成设计方法混合料配合组成设计混合料配合组成设计测出矿质集料的密度、吸水率、筛分情况测出矿质集料的密度、吸水率、筛分情况以及沥青的密度。以

30、及沥青的密度。土木工程材料沥青第二节 沥青混合料沥青混合料组成设计方法沥青混合料组成设计方法混合料配合组成设计混合料配合组成设计配合比例计算配合比例计算 采用图解法或数解法，求出已知级配的粗集料、细集料采用图解法或数解法，求出已知级配的粗集料、细集料和矿粉之间的比例关系，求得的合成级配应根据下列要求作和矿粉之间的比例关系，求得的合成级配应根据下列要求作必要的配合比调整。必要的配合比调整。（1 1）通常情况下，合成级配曲线宜尽量接近设计级配）通常情况下，合成级配曲线宜尽量接近设计级配中限，尤其应使中限，尤其应使0.075mm0.075mm、2.36mm2.36mm和和4.75mm4.75mm筛孔

31、的通过量尽筛孔的通过量尽量接近设计级配范围中限；量接近设计级配范围中限；土木工程材料沥青第二节 沥青混合料沥青混合料组成设计方法沥青混合料组成设计方法混合料配合组成设计混合料配合组成设计配合比例计算配合比例计算 （2 2）对交通量大、轴载重的公路，宜偏向级配范围的）对交通量大、轴载重的公路，宜偏向级配范围的下（粗）限，对中小交通或人行道路等宜偏向级配范围的下（粗）限，对中小交通或人行道路等宜偏向级配范围的上（细）限；上（细）限；（3 3）合成级配曲线应接近连续或有合理的间断级配，）合成级配曲线应接近连续或有合理的间断级配，不得有过多的犬牙交错；当经过再三调整，仍有两个以上不得有过多的犬牙交错；

32、当经过再三调整，仍有两个以上的筛孔超出级配范围时，必须对原材料进行调整或更换原的筛孔超出级配范围时，必须对原材料进行调整或更换原材料重新设计。材料重新设计。土木工程材料沥青第二节 沥青混合料沥青混合料组成设计方法沥青混合料组成设计方法最佳沥青用量（最佳沥青用量（OACOAC） 沥青最佳用量的确定可以通过理论计算得沥青最佳用量的确定可以通过理论计算得到，但误差较大，故一般采用实验的方法求得。到，但误差较大，故一般采用实验的方法求得。目前，我国采用马歇尔试验法来确定沥青最佳目前，我国采用马歇尔试验法来确定沥青最佳用量。用量。土木工程材料沥青第二节 沥青混合料沥青混合料组成设计方法沥青混合料组成设计

33、方法最佳沥青用量（最佳沥青用量（OACOAC）按所设计的矿料配合比配制五组矿质混合料，每按所设计的矿料配合比配制五组矿质混合料，每组按规范推荐的沥青用量（或油石比）范围加入组按规范推荐的沥青用量（或油石比）范围加入适量沥青，沥青用量按适量沥青，沥青用量按0.50.5间隔递增，拌和均间隔递增，拌和均匀，制成马歇尔试件。匀，制成马歇尔试件。根据集料吸水率大小和沥青混合料的类型采用合根据集料吸水率大小和沥青混合料的类型采用合适的方法，测出试件的实测密度，并计算理论密适的方法，测出试件的实测密度，并计算理论密度、空隙率、沥青饱和度等物理指标。度、空隙率、沥青饱和度等物理指标。进行马歇尔试验，测定稳定度

34、和流值这二个力学进行马歇尔试验，测定稳定度和流值这二个力学指标。指标。土木工程材料沥青第二节 沥青混合料沥青混合料组成设计方法沥青混合料组成设计方法最佳沥青用量（最佳沥青用量（OACOAC） 以沥青用量为横坐标，以实测密度、空隙率、饱和以沥青用量为横坐标，以实测密度、空隙率、饱和以沥青用量为横坐标，以实测密度、空隙率、饱和以沥青用量为横坐标，以实测密度、空隙率、饱和度、稳定度、流值为纵坐标，分别将试验结果点入度、稳定度、流值为纵坐标，分别将试验结果点入度、稳定度、流值为纵坐标，分别将试验结果点入度、稳定度、流值为纵坐标，分别将试验结果点入坐标中，沥青用量与这些指标之间连成关系曲线。坐标中，沥青

35、用量与这些指标之间连成关系曲线。坐标中，沥青用量与这些指标之间连成关系曲线。坐标中，沥青用量与这些指标之间连成关系曲线。从图中取相应于密度最大值的沥青用量从图中取相应于密度最大值的沥青用量从图中取相应于密度最大值的沥青用量从图中取相应于密度最大值的沥青用量 ，相应，相应，相应，相应于稳定度最大值的沥青用量于稳定度最大值的沥青用量于稳定度最大值的沥青用量于稳定度最大值的沥青用量 ，相应于规定空隙，相应于规定空隙，相应于规定空隙，相应于规定空隙率范围的中值的沥青用量率范围的中值的沥青用量率范围的中值的沥青用量率范围的中值的沥青用量 。以三者平均值作为。以三者平均值作为。以三者平均值作为。以三者平均

36、值作为最佳沥青用量的初始值。最佳沥青用量的初始值。最佳沥青用量的初始值。最佳沥青用量的初始值。土木工程材料沥青e. e. 根根据据沥沥青青混混合合料料马马歇歇尔尔试试验验技技术术标标准准，确确定定各各关关系系曲曲线线上上沥沥青青用用量量范范围围 ，取取各各沥沥青青用用量量范范围围的的共共同同部部分分，即即为为沥沥青青最最佳佳用用量量范范围围，求其中值求其中值 。土木工程材料沥青f f . . 按按最最佳佳沥沥青青用用量量初初始始值值 ，在在上上述述关关系系曲曲线线中中取取相相应应的的各各项项指指标标值值，当当各各项项指指标标值值均均符符合合马马歇歇尔尔试试验验技技术术标标准准时时，由由 和和

37、确确定定最最佳佳沥沥青青用用量量，如如不不能能符符合合规规定定时时，应应重重新新进进行行级配调整和计算，直至各项指标均符合要求。级配调整和计算，直至各项指标均符合要求。 土木工程材料沥青根根据据气气候候条条件件和和实实践践经经验验，最最佳佳沥沥青青用用量量 的确定有下列三种情况。的确定有下列三种情况。（1 1）一一般般情情况况下下，取取 和和 的中值作为最佳沥青用量。的中值作为最佳沥青用量。（2 2）对热区公路以及车辆渠化交通的高速公路、一）对热区公路以及车辆渠化交通的高速公路、一级公路，预计有可能造成较大车辙的情况下，可在级公路，预计有可能造成较大车辙的情况下，可在 与与 范围内决定，但不范

38、围内决定，但不宜小于宜小于 的的0.50.5。（ 3 3） 对 寒 区 公 路 及 其 它 等 级 公 路 ， 可 在） 对 寒 区 公 路 及 其 它 等 级 公 路 ， 可 在 与与 范范围围内内决决定定，但但不不宜宜大大于于 的的0.30.3。 土木工程材料沥青G. 按最佳沥青用量制作马歇尔试件，进行浸水马歇尔试验。当残留稳定度不符合表规定的要求时，应重新进行配合比试验。当最佳沥青用量值与两初始值和相差甚大时，应按、分别制作试件，进行残留稳定度试验，根据结果，适当调整值。 土木工程材料沥青H. H. 按按最最佳佳沥沥青青用用量量制制作作车车辙辙试试验验试试件件，检检验验其其高高温温抗抗车车辙辙能能力力。当当动动稳稳定定度度不不符符合合下下列列要要求求时时，即即高高速速公公路路应应不不小小于于800800次次mmmm，一一级级公公路路应应不不小小于于600600次次mmmm，应重新进行配合比设计。，应重新进行配合比设计。当当最最佳佳沥沥青青用用量量值值与与两两初初始始值值和和相相差差甚甚大大，应应按按、分分别别制制作作试试件件，进进行行车车辙辙试试验验，根根据据结结果果，适适当当调调整值。整值。通过以上的试验和计算，最后确定最佳沥青用量。通过以上的试验和计算，最后确定最佳沥青用量。 土木工程材料沥青土木工程材料沥青