沥青混合料配合比设计指导书

沥青混合料配合比设计指导书1.目的为了确保沥青路面的施工质量，特制定本作业指导书。2.适用范围本指导书适用新建和改建的公路、城市道路和厂矿道路的沥青路面工程中热拌沥青混合料配合比设计。3.引用标准GB50092－96沥青路面施工及验收规范4．一般规定4.1热拌沥青混合料应选用符合要求的材料充分利用同类道路的施工实践经验。4.2沥青混合料配合比设计应按本作业指导书的规定进行。筛分矿料的标准筛应以方孔筛为准，当确有困难时，经主管部门同意也可使用圆孔筛。各种沥青混合料的矿料级配范围应符合本指导书附录表A的要求。除已试验路段铺筑或实践证明附录表A规定的级配范围不适于当地情况外，矿料级配范围不应变更。4.3经配合比设计确定的各类沥青混凝土混合料的技术指标应符合表1的规定，并应具有良好的施工性能。4.4对于高速公路、一级公路和城市快速路、主干道沥青路面的上面层和中面层的沥青混凝土进行配合比设计时，应采用马歇尔试验设计方法，并对设计的沥青混合料进行浸水马歇尔及车辙试验分别检验其水稳性和抗车辙能力。对使用钢渣的沥青混合料尚应进行钢渣活性试验。表1热拌沥青混合料马歇尔试验技术指标试验项目沥青混合料类型高速公路、一级公路和城市快速路、主干道其他等级公路与城市道路行人道路击实次数（次）沥青混凝土沥青碎石抗滑表层两面各75两面各50两面各50两面各50两面各35两面各35稳定度①（KN）I型沥青混凝土II型沥青混凝土、抗滑表层7.55.05.04.07.5－流值（0.1mm）I型沥青混凝土II型沥青混凝土、抗滑表层20～4020～4020～4520～4520～50－空隙率②（％）I型沥青混凝土II型沥青混凝土、抗滑表层沥青碎石3～64～10103～64～10102～5－－沥青饱和度（％）I型沥青混凝土II型沥青混凝土、抗滑表层沥青碎石70～8560～7540～6070～8560～7540～6075～90－－残留稳定度（％）I型沥青混凝土II型沥青混凝土、抗滑表层7570757075－注：①粗粒式沥青混凝土稳定度可降低1KN；②I型细粒式及砂粒式沥青混凝土的空隙率为2％～6％；③沥青混凝土混合料的矿料间隙（VMA）宜符合下表要求：最大集料粒径（mm）方孔筛37.531.526.519.016.013.29.54.75圆孔筛5035或4030252015105VMA不小于（％）1212.5131414.5151618④当沥青碎石混合料试件在60℃水中浸泡即发生松散时，可不进行马歇尔试验，但应测定密度、空隙率、沥青饱和度等指标；⑤残留稳定度可根据需要采用浸水马歇尔试验或真空饱水后浸水马歇尔试验进行测定。4.5沥青混合料配合比设计的试验方法应遵照现行试验操作规程执行。混合料拌和必须模拟实际生产情况，采用试验室小型沥青混合料拌和机进行。4.6配合比设计各阶段都应进行马歇尔试验。经配合比设计得到的沥青混合料应符合本指导书4.7热拌沥青混合料的配合比设计应包括目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段及生产配合比验证阶段，通过配合比设计决定沥青混合料的材料品种、矿料级配及沥青用量。5目标配合比设计5.1材料准备5.1.1按相关试验规程规定选取的沥青及矿料试样，应具有足够数量和代表性。按要求试验各项性质，当检验为不合格时，不得用于配比试验。5.2.2应对粗、细集料、填料进行筛分，得出各种矿料的筛分曲线。5.2.3应测定粗、细集料、填料及沥青的相对密度（25/25℃）。5.3矿料配合比计算5.3.1根据道路等级、路面类型及所处的结构层位等选择适用的沥青混合料类型，按照本指导书附录表B确定矿料级配范围。5.3.2由各种矿料的筛粉曲线计算配合比例，合成的矿料级配应符合本指导书附录表B的规定。矿料的配合比计算宜借助计算机进行。当无次条件时，也可用图解法确定。合成级配应符合下列要求：①应使包括0.075mm、2.36mm、4.75mm筛孔在内的较多筛孔的通过量接近设计级配范围的中限。②对交通量大、轴载重的道路，宜偏向级配范围的下（粗）限。对中小交通量或人行道等宜偏向级配范围的上（细）限。③合成的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。当经再三调整，仍有两个以上的筛孔超出级配范围时，应对原材料进行调整或更换原材料重新设计。5.4马歇儿试验5.4.1根据本指导书附录表B中所列的沥青用量范围及实践经验，估计适宜的沥青用量（或油石比）。5.4.2以估计沥青用量为中值，按0.5％间隔变化，取5个不同的沥青用量，用小型拌和机与矿料拌和，按指导书表1规定的击实次数成型马歇儿试件。按下列规定的试验方法，测定试件的密度，并计算空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率等物理指标，进行体积组成分析。①Ⅰ型沥青混合料试件应采用水中重法测定。②表面较粗但较密实的Ⅰ型或Ⅱ型沥青混合料、使用了吸水性集料的Ⅰ型沥青混合料试件应采用表干法测定。③吸水率大于2%的Ⅰ型或Ⅱ型沥青混合料、沥青碎石混合料等不能用用表干法测定的试件应采用蜡封法测定。④空隙率较大的沥青碎石混合料可采用体积法测定。5.4.3进行马歇儿试验，测定马歇儿稳定度及流值等物理力学性质。选择的沥青用量范围应使密度及稳定度曲线出现峰值。5.4.4以沥青用量为横坐标，以测定的各项指标为纵坐标，分别将试验结果点入图中，连成圆滑的曲线构成马歇儿试验结果图。5.4.5在马歇儿试验结果图求取相应于密度最大值的沥青用量为a1，相应于稳定度最大值的沥青用量a2及相应于规定空隙率范围中值（或要求的目标空隙率）的沥青用量a3，按下式求取三者的平均值作为最佳沥青用量的初始值OAC1。OAC1＝（a1+a2+a3）/35.4.6求出各项指标均符合本指导书表1沥青混合料技术标准的沥青用量范围OACmin～OACmax，按下式求取中值OAC2。OAC2＝（OACmin＋OACmax）/25.4.7按最佳沥青用量初始值OAC1在马歇儿试验结果图中求取各项相应的指标值，当各项指标均符合本指导书表1规定的马歇儿设计配合比技术标准时，由OAC1及OAC2综合决定最佳沥青用量（OAC）。当不能符合表1规定时，应调整级配，重新进行配合比设计，直至各项指标均能符合要求为止。5.4.8由OAC1及OAC2综合决定最佳沥青用量（OAC）时，宜根据实践经验和道路等级、气候条件按下列步骤进行：①一般可取OAC1及OAC2的中值作为最佳沥青用量（OAC）。②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，预计有可能造成较大车辙的情况时，可在OAC2与OACmin范围内决定，但不宜小于OAC2的0.5％。③对寒区道路以及其它等级公路与城市道路，最佳沥青用量可在OAC2与上限值OACmax范围内决定，但不宜大于于OAC2的0.3％。5.5水稳性检验5.5.1按最佳沥青用量（OAC）制作马歇儿试件进行浸水马歇儿试验或真空饱水后马歇儿试验，当残留稳定度不符和本指导书表1的规定时，应重新进行配合比设计，或采用抗剥离措施后重新试验，直至符合要求为止。5.5.2当最佳沥青用量（OAC）与两个初始值OAC1、OAC2相差甚大时，宜按OAC与OAC1或OAC2分别制作试件，进行残留稳定度试验，根据试验结果对OAC作适当调整。5.6高温稳定性检验5.6.1按最佳沥青用量（OAC）制作车辙试验试件，在60℃、轮压0.7MPa条件下用车辙试验机检验其高温抗车辙能力。对于高速公路和城市快速路不应小于800次/mm，对于一级公路及城市主干路不应小于600次/mm。当动稳定度不符和此要求时，应对矿料级配或沥青用量，进行调整重新进行配合比设计。5.6.2当最佳沥青用量（OAC）与两个初始值OAC1、OAC2相差甚大时，宜按OAC与OAC1或OAC2分别制作试件，进行车辙试验，根据试验结果对OAC作适当调整。5.7钢渣活性检验5.7.1对粗集料或细集料使用钢渣的沥青混合料进行马歇儿试验时应增加3个试件，将试件在60℃水浴中浸泡48h，然后取出冷却至室温，观察有无裂缝或鼓包，测量试件体积，其增大量不得超过1％。同时还应满足浸水马歇儿残留稳定度不小于75％的要求，达不到这些要求的钢渣不得使用。6生产配合比设计对间歇式拌和机，应从二次筛分后进入各热料仓的材料中取样，并进行筛分，确定各热料仓的材料比例，供拌和机控制室使用。同时应反复调整冷料仓进料比例，使供料均衡。并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量加0.3％和最佳沥青用量减0.3％等三个沥青用量进行马歇儿试验，确定生产配合比的最佳沥青用量。7.生产配合比验证拌和机应采用生产配合比进行试拌，铺筑试验段，并用拌和的沥青混合料进行马歇儿试验及路上钻取的芯样检验，由此确定生产用的标准配合比。标准配合比应作为生产上控制的依据和质量检验的标准。标准配合比的矿料合成级配中，0.075mm、2.36mm、4.75m三挡筛孔的通过率应接近要求级配的中值。表A沥青面层用粗集料规格（方孔筛）规格公称粒径（mm）通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（％）10675635337.531.526.519.013.29.54.752.360.6S140~7510090~100－－0～15－0～5S240~6010090~100－0～15－0～5S330~6010090~100－－0～15－0～5S425~5010090~100－－0～15－0～5S520~4010090~100－－0～15－0～5S615~3010090~100－－0～15－0～5S710~3010090~100－－－0～150～5S815~2510095~100－0～15－0～5S910~2010095~100－0～150～5S1010~1510095~1000～150～5S115~1510095~10040～700～150～5S125~1010095~1000～100～5S133~1010095~10040～700～150～5S143~510085~1000~250~5表B沥青混合料矿料级配及沥青用量范围（方孔筛）级配类型通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（％）沥青用量（％）53.037.531.526.519.016.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075沥青混凝土粗粒AC－30Ⅰ10090~10079~9266~8259~7752~7243~6332~5225~4218~3213~258~185~133~74.6~6.0AC－30Ⅱ10090~10065~8552~7045~6538~5830~5018~3812~288~204~143~112~71~53.0~5.0AC－25Ⅰ95~10075~9062~8053~7343~6332~5225~4218~3213~258~185~133~74.0~6.0AC－25Ⅱ90~10065~8552~7042~6232~5220~4013~309~236~164~123~82~53.0~5.0中粒AC－20Ⅰ10095~10075~9062~8052~7238~5828~4620~3415~2710~206~144~84.0~6.0AC－20Ⅱ10090~10065~8552~7040~6026~4516~3311~257~184~133~92~53.5~5.5AC－16Ⅰ10095~10075~9058~7842~6332~5022~3716~2811~217~154~84.0~6.0AC－16Ⅱ10090~10065~8550~7030~5018~3512~267~194~143~92~53.5~5.5细粒AC－13Ⅰ10095~10070~8848~6836~5324~4118~3012~228~164~84.5~6.5AC－13Ⅱ10090~10060~8034~5222~3814~288~205~143~102~64.0~6.0AC－10Ⅰ10095~10055~7538~5826~4317~3310~246~164~95.0~7.0AC－10Ⅱ10090~10040~60