土木工程材料第九章 热拌沥青溷合料

2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料 沥青混合料沥青混合料是指由矿料（粗集料、细集料、矿粉）与适量沥是指由矿料（粗集料、细集料、矿粉）与适量沥青材料经拌和而成的混合料。青材料经拌和而成的混合料。(沥青混凝土、沥青碎石混合料沥青混凝土、沥青碎石混合料)2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料 第一节概述第一节概述 一、一、沥青混合料的特点沥青混合料的特点 1.1.弹弹-塑塑-粘性材料，良好的力学性能，一定的高粘性材料，良好的力学性能，一定的高 温稳定性和低温抗裂性，不需设施工缝和伸缩缝。温稳定性和低温抗裂性，不需设施工缝和伸缩缝。路面平整且有弹性，行车舒适。路面平整且有弹性，行车舒适。2.2.有一定的粗糙度，防滑有一定的粗糙度，防滑;降噪。路面为黑色，降噪。路面为黑色，行行 车比较安全。车比较安全。3.3.施工方便快速施工方便快速。能及时开放交通。能及时开放交通。4.4.经济耐久经济耐久。分期改造，再生利用。分期改造，再生利用。5.5.缺点：温度敏感性和老化现象。缺点：温度敏感性和老化现象。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料二、沥青混合料的分类二、沥青混合料的分类1 1、按胶结料品种分、按胶结料品种分 石油沥青、煤沥青混合料石油沥青、煤沥青混合料2 2、按公称最大粒径分、按公称最大粒径分 特粗式沥青混合料：特粗式沥青混合料：D Dm m37.5mm37.5mm 粗粒式：粗粒式：D Dm=26.5mm=26.5mm 或或D Dm m=31.5mm=31.5mm 中粒式：中粒式：D Dm m=16mm=16mm 或或D Dm m=19mm=19mm 细粒式：细粒式：D Dm m=9.5mm=9.5mm 或或D Dm m=13.2mm=13.2mm 砂粒式：砂粒式：D Dm m9.5mm9.5mm3 3、按矿料级配类型分按矿料级配类型分 连续级配沥青混合料、间断级配。连续级配沥青混合料、间断级配。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料4 4、按矿料级配组成及空隙率大小分类、按矿料级配组成及空隙率大小分类（1 1）密级配密级配沥青混合料：沥青混合料：密实式沥青混合料密实式沥青混合料ACAC、密实式沥青稳定碎石混合、密实式沥青稳定碎石混合 料料ATBATB。（2 2）半开级配半开级配沥青混合料（适当比例粗集料、细集料沥青混合料（适当比例粗集料、细集料 及少量填料或无填料。剩余空隙率及少量填料或无填料。剩余空隙率612%612%）沥青碎石沥青碎石（3 3）开级配开级配沥青混合料（粗集料嵌挤组成，细集料及沥青混合料（粗集料嵌挤组成，细集料及 填料较少。剩余空隙率大于填料较少。剩余空隙率大于18%18%）沥青碎石沥青碎石5 5、按施工条件（温度）分、按施工条件（温度）分 热拌、冷拌、再生沥青混合热拌、冷拌、再生沥青混合料料2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料 剩余空隙率小于剩余空隙率小于10%10%的沥青混合的沥青混合料，称为沥青混凝土（混合料），适料，称为沥青混凝土（混合料），适用于公路的面层。剩余空隙率大于用于公路的面层。剩余空隙率大于10%10%的沥青混合料，称为沥青碎（砾）的沥青混合料，称为沥青碎（砾）石（混合料），适用于公路的过渡层石（混合料），适用于公路的过渡层和整平层。和整平层。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料第二节第二节 沥青混合料组成材料的技术要求沥青混合料组成材料的技术要求 1.1.沥青材料沥青材料 (1)(1)沥青种类选择沥青种类选择:按现行按现行公路沥青路面施工公路沥青路面施工技术规范技术规范（JTGF40JTGF4020042004）规定，道路石油沥青分）规定，道路石油沥青分为为A A级、级、B B级、级、C C级三级三个等级，各自的适用范围应符合个等级，各自的适用范围应符合表表9-3 9-3 的规定。按规格参照。的规定。按规格参照。(2)(2)沥青标号沥青标号:宜按照公路等级、气候条件、交宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路类型及在结构层中的层位及受力特点、施通条件、路类型及在结构层中的层位及受力特点、施工方法等，结合当地的使用经验，经技术论证后确定。工方法等，结合当地的使用经验，经技术论证后确定。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料 高速公路、一级公路、重载交通、山区上高速公路、一级公路、重载交通、山区上坡路坡路-稠度大、粘度大的沥青稠度大、粘度大的沥青 冬季寒冷，交通量少冬季寒冷，交通量少-稠度小、低温延度稠度小、低温延度大沥青。温差大大沥青。温差大-针入度指数大的沥青针入度指数大的沥青高温与低温要求发生矛盾，优先考虑高温。高温与低温要求发生矛盾，优先考虑高温。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料（一）沥青路面使用性能气候分区（一）沥青路面使用性能气候分区 衢州衢州1-4-11-4-1气候分区指标气候分区指标气候分区气候分区按照高按照高温温指标指标高温气候区高温气候区1 12 23 3气候区名称气候区名称夏炎热区夏炎热区夏热区夏热区夏凉区夏凉区七月平均最高温七月平均最高温度度303020-3020-302020按照低按照低温温指标指标低温气候区低温气候区1 12 23 34 4气候区名称气候区名称冬严寒区冬严寒区冬寒区冬寒区冬冷区冬冷区冬温区冬温区极端最低气温极端最低气温（）-37.5-9.0-9.0按照雨按照雨量量指标指标雨量气候区雨量气候区1 12 23 34 4气候区名称气候区名称潮湿区潮湿区湿润区湿润区半干区半干区干旱区干旱区年降雨量（年降雨量（mmmm）100010001000-5001000-500500-250500-2502502502011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料2 2、粗集料（、粗集料（2.36mm2.36mm）碱性、表面粗糙碱性、表面粗糙1 1）表面粗糙）表面粗糙、足够的高强及耐磨性。立方体（限制、足够的高强及耐磨性。立方体（限制 针片状颗粒）具有棱角的颗粒。洁净、干燥、无针片状颗粒）具有棱角的颗粒。洁净、干燥、无 风化、不含杂质，风化、不含杂质，2 2）碱性的岩石）碱性的岩石。3 3）酸性岩石）酸性岩石的石料为保证与沥青的粘附性符合规范的石料为保证与沥青的粘附性符合规范 要求，应采用下列要求，应采用下列抗剥离措施。抗剥离措施。用干燥的磨细消石灰或生石灰粉用干燥的磨细消石灰或生石灰粉 、水泥作为填、水泥作为填 料的一部分料的一部分 ，其用量宜为矿料总量的，其用量宜为矿料总量的1 122。在沥青中掺加抗剥离剂。在沥青中掺加抗剥离剂。将粗集料用石灰浆处理后使用。将粗集料用石灰浆处理后使用。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料3.3.细集料细集料 沥青混合料用细集料可采用沥青混合料用细集料可采用天然砂、机制砂及石天然砂、机制砂及石屑屑。（1 1）洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗）洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗 粒组成，其质量应符合规范要求粒组成，其质量应符合规范要求(见表见表9-7)9-7)。（2 2）细集料应与沥青有良好的粘结能力细集料应与沥青有良好的粘结能力。与沥青粘。与沥青粘 结性能很差的天然砂及用花岗岩、石英岩等结性能很差的天然砂及用花岗岩、石英岩等酸酸 性石料性石料破碎的机制砂或石屑不宜用于高速公路、破碎的机制砂或石屑不宜用于高速公路、一级公路、城市快速路、主干路沥青面层。必一级公路、城市快速路、主干路沥青面层。必 须使用时，应采用抗剥离措施。须使用时，应采用抗剥离措施。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料4.4.填料填料（0.075mm0.075mm多为矿粉）多为矿粉）（1 1）宜采用宜采用石灰岩石灰岩或岩浆岩中的或岩浆岩中的强基性岩石强基性岩石(碱性碱性 岩石，岩石，SiOSiO2 245%,45%,憎水性石料憎水性石料)经磨细得到的矿粉经磨细得到的矿粉 （2 2）矿粉要求干燥、洁净，泥土杂质应除净，其）矿粉要求干燥、洁净，泥土杂质应除净，其 质量应符合规范要求质量应符合规范要求(见表见表9-8)9-8)。（3 3）粉煤灰粉煤灰作为填料使用时，烧失量应小于作为填料使用时，烧失量应小于1212，其余质量要求与矿粉相同。粉煤灰的用量不宜超其余质量要求与矿粉相同。粉煤灰的用量不宜超 过填料总量的过填料总量的5050，高速公路、一级公路的沥青高速公路、一级公路的沥青 路面不宜采用粉煤灰做填料。路面不宜采用粉煤灰做填料。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料第三节沥青混合料的组成结构和强度理论第三节沥青混合料的组成结构和强度理论 一、沥青混合料的组成结构一、沥青混合料的组成结构沥青混合料是一种复合材料，它是由沥青、沥青混合料是一种复合材料，它是由沥青、粗集料、细集料和矿粉以及外加剂所组成。这粗集料、细集料和矿粉以及外加剂所组成。这些组成材料在混合料中，由于组成材料质量的些组成材料在混合料中，由于组成材料质量的差异和数量的多少可形成不同的组成结构，并差异和数量的多少可形成不同的组成结构，并表现为不同的力学性能。表现为不同的力学性能。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料 沥青混合料组成结构类型沥青混合料组成结构类型悬浮悬浮-密实结构、骨架密实结构、骨架-空隙结构空隙结构、骨架骨架-密实结构密实结构 (1)(1)悬浮悬浮-密实结构密实结构:是指矿质集料由大至小组成连是指矿质集料由大至小组成连续密级配的混合料结构，混合料中续密级配的混合料结构，混合料中粗集料数量较少粗集料数量较少，不能形成骨架。如图不能形成骨架。如图9-1a9-1a这种沥青混合料这种沥青混合料粘聚力粘聚力F F 较大，内摩阻角较大，内摩阻角 较小，因此高温稳定性较差较小，因此高温稳定性较差。按照。按照连续密级配原理设计的连续密级配原理设计的ACAC型沥青混合料是典型的悬型沥青混合料是典型的悬浮浮-密实结构。（密实度强度较高，连续级配不易离密实结构。（密实度强度较高，连续级配不易离析易施工。目前我国沥青混合料主要采用的结构。）析易施工。目前我国沥青混合料主要采用的结构。）2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料a)悬浮悬浮-密实结构密实结构b)骨架骨架-空隙结构空隙结构c)密实密实-骨架结构骨架结构矿料为连续型密级配矿料为连续型密级配连续型开级配连续型开级配间断型密级配间断型密级配图图 沥青混合料结构组成示意图沥青混合料结构组成示意图2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料(2)(2)骨架骨架-空隙结构空隙结构:是指矿质集料属于是指矿质集料属于连续连续型开级配的混合料结构型开级配的混合料结构，矿质集料中，矿质集料中粗集料较粗集料较多多，可形成矿质骨架，可形成矿质骨架，细集料较少，不足以填细集料较少，不足以填满空隙满空隙，如图，如图9-1b9-1b，所以此结构沥青混合料，所以此结构沥青混合料空空隙率大，耐久性差，沥青与矿料的粘聚力差，隙率大，耐久性差，沥青与矿料的粘聚力差，热稳定较好，热稳定较好，这种结构沥青混合料的强度主要这种结构沥青混合料的强度主要取决于内摩阻角。沥青碎石混合料取决于内摩阻角。沥青碎石混合料AMAM和开级配和开级配耗层沥青混合料耗层沥青混合料OGFCOGFC是典型的骨架一空隙结构是典型的骨架一空隙结构 2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料(3)(3)骨架骨架-密实结构密实结构:是指此结构是指此结构具有较多具有较多数量的粗集料形成空间骨架数量的粗集料形成空间骨架，同时又有足够的同时又有足够的细集料可填满骨架的空隙，细集料可填满骨架的空隙，如图如图9-1c9-1c。这种结。这种结构的沥青混合料具有构的沥青混合料具有较高的粘聚力和较高的内较高的粘聚力和较高的内摩阻角，是沥青混合料中最理想的一种结构类摩阻角，是沥青混合料中最理想的一种结构类型型。（由于间断级配易分离，对施工技术要求。（由于间断级配易分离，对施工技术要求较高，目前我国应用还较少。）沥青玛蹄脂碎较高，目前我国应用还较少。）沥青玛蹄脂碎石混合料石混合料SMASMA是典型的骨架一密实结构是典型的骨架一密实结构 。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料沥青混合料的组成结构沥青混合料的组成结构沥青混合沥青混合料料密实密实度度稳定稳定度度施施工工耐久耐久性性1悬浮悬浮密实密实结构结构连续级配连续级配密实式密实式粗集料少，细集料多。粗集料少，细集料多。粗集料悬浮在细集料中。粗集料悬浮在细集料中。连续型密级配连续型密级配大大差差易易 好好2骨架骨架空隙空隙结构结构开式，半开式，半开式开式沥青碎石沥青碎石粗集料多，形成骨架。粗集料多，形成骨架。细集料少，不足以填充细集料少，不足以填充空隙。空隙。连续型开级配连续型开级配小小好好易易 差差3骨架骨架密实密实结构结构间断级配间断级配密实式密实式既有一定数量的粗集料既有一定数量的粗集料形成骨架。又有足够的形成骨架。又有足够的细集料填充空隙。细集料填充空隙。间断型密级配间断型密级配较大较大较好较好不不易易较好较好2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料 二、沥青混合料的强度理论二、沥青混合料的强度理论 破坏原因：高温时由于抗剪强度不足破坏原因：高温时由于抗剪强度不足或或塑性变形塑性变形增大增大而而产生推挤波浪、拥包产生推挤波浪、拥包等现象，和等现象，和低温低温时抗拉强时抗拉强度不足或变形能力较差而度不足或变形能力较差而产生裂缝产生裂缝现象。主要是要求现象。主要是要求沥青混合料在高温时必须具有一定的抗剪强度和抵抗沥青混合料在高温时必须具有一定的抗剪强度和抵抗变形的能力。变形的能力。目前对于沥青混合料强度的研究，一般采用库伦目前对于沥青混合料强度的研究，一般采用库伦内摩擦理论分析。沥青混合料的内摩擦理论分析。沥青混合料的抗剪强度抗剪强度主要取决主要取决于于沥青与矿质集料物理、化学交互作用而产生的沥青与矿质集料物理、化学交互作用而产生的粘聚粘聚力力c c，以及矿质集料在沥青混合料中分散程度不同而，以及矿质集料在沥青混合料中分散程度不同而产生的产生的内摩阻角内摩阻角。如下式所示：。如下式所示：tanc2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料 三、影响沥青混合料抗剪强度的因素三、影响沥青混合料抗剪强度的因素(1)(1)影响沥青混合料抗剪强度的内因影响沥青混合料抗剪强度的内因1)1)沥青粘度的影响。沥青粘度的影响。在其他因素固定的条件下，在其他因素固定的条件下，沥青混合料的沥青混合料的粘聚力粘聚力C C是随着沥青粘度的提高而增加是随着沥青粘度的提高而增加的的。因为沥青的粘度即沥青内部沥青胶团相互位移。因为沥青的粘度即沥青内部沥青胶团相互位移时，其分散介质抵抗剪切作用的抗力，所以沥青混时，其分散介质抵抗剪切作用的抗力，所以沥青混合料受到剪切作用时，特别是受到短暂的瞬时荷载合料受到剪切作用时，特别是受到短暂的瞬时荷载时，时，具有高粘度的沥青能赋予沥青混合料较大的粘具有高粘度的沥青能赋予沥青混合料较大的粘滞阻力，因而具有较高抗剪强度。滞阻力，因而具有较高抗剪强度。tan c2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料2)2)沥青与矿料在界面上的交互作用沥青与矿料在界面上的交互作用 沥青与矿料相互作用后，沥青在矿料表面形成沥青与矿料相互作用后，沥青在矿料表面形成一层扩散结构膜，在此结构膜以内的沥青称为一层扩散结构膜，在此结构膜以内的沥青称为结构结构沥青沥青，在此结构膜以外的沥青称为，在此结构膜以外的沥青称为自由沥青自由沥青。如果。如果矿料颗粒之间的粘结力是由结构沥青提供，则粘结矿料颗粒之间的粘结力是由结构沥青提供，则粘结力较大，如果矿料颗粒之间的粘结力是由自由沥青力较大，如果矿料颗粒之间的粘结力是由自由沥青提供，则粘结力较小。所以我们在配制沥青混合料提供，则粘结力较小。所以我们在配制沥青混合料时，应控制沥青用量，使时，应控制沥青用量，使混合料能形成结构沥青，混合料能形成结构沥青，减少自由沥青。减少自由沥青。tan c2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料 碱性岩石对沥青吸附性强酸性岩石碱性岩石对沥青吸附性强酸性岩石 沥青与矿料相互作用不仅与沥青的化学性质有沥青与矿料相互作用不仅与沥青的化学性质有关，而且与矿粉的性质有关。在不同性质矿粉表面形关，而且与矿粉的性质有关。在不同性质矿粉表面形成不同组成结构和厚度的吸附溶化膜，在成不同组成结构和厚度的吸附溶化膜，在石灰石粉石灰石粉表表面形成较为发育的吸附溶化膜；而在面形成较为发育的吸附溶化膜；而在石英石粉石英石粉表面则表面则形成发育较差的吸附溶化膜。所以在沥青混合料中，形成发育较差的吸附溶化膜。所以在沥青混合料中，当采用石灰石矿粉时，矿粉之间更有可能通过结构沥当采用石灰石矿粉时，矿粉之间更有可能通过结构沥青来联结，因而具有较高的粘聚力。青来联结，因而具有较高的粘聚力。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料3)3)沥青与矿料的用量及比例。（沥青用量）沥青与矿料的用量及比例。（沥青用量）在固定质量的沥青和矿料的条件下，沥青与矿料的比例在固定质量的沥青和矿料的条件下，沥青与矿料的比例(即沥即沥青用量青用量)是影响沥青混合料抗剪强度的重要因素，是影响沥青混合料抗剪强度的重要因素，在沥青用量很在沥青用量很少少时，沥青不足以形成结构沥青的薄膜来粘结矿料颗粒。随着沥时，沥青不足以形成结构沥青的薄膜来粘结矿料颗粒。随着沥青用量的增加，青用量的增加，结构沥青结构沥青逐渐形成，沥青更为完满地包裹在矿料逐渐形成，沥青更为完满地包裹在矿料表面，使沥青与矿料间的粘附力随着沥青的用量增加而增加。表面，使沥青与矿料间的粘附力随着沥青的用量增加而增加。当当沥青用量足以形成薄膜并充分粘附矿粉颗粒表面时，沥青胶浆具沥青用量足以形成薄膜并充分粘附矿粉颗粒表面时，沥青胶浆具有最优的粘聚力有最优的粘聚力。随后，如沥青用量继续增加，由于沥青用量过。随后，如沥青用量继续增加，由于沥青用量过多，逐渐将矿料颗粒推开，在颗粒间形成未与矿粉交互作用的多，逐渐将矿料颗粒推开，在颗粒间形成未与矿粉交互作用的“自由沥青自由沥青”，则沥青胶浆的粘聚力随着自由沥青的增加而降低。则沥青胶浆的粘聚力随着自由沥青的增加而降低。当沥青用量增加至某一用量后，当沥青用量增加至某一用量后，沥青混合料的粘聚力主要取决于沥青混合料的粘聚力主要取决于自由沥青自由沥青，所以抗剪强度几乎不变。随着沥青用量的增加，沥青，所以抗剪强度几乎不变。随着沥青用量的增加，沥青不仅起着粘结剂的作用，而且起着润滑剂的作用，不仅起着粘结剂的作用，而且起着润滑剂的作用，降低了粗集料降低了粗集料的相互密排作用，因而降低了沥青混合料的内摩擦角。的相互密排作用，因而降低了沥青混合料的内摩擦角。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料 沥青用量不仅影响沥青混合料的粘聚力，同时也影响沥青混合料的内摩擦角。通常当沥青薄膜达最佳厚度(亦即主要以结构沥青粘结)时，具有最大的粘聚力；随着沥青用量的增加，沥青混合料的内摩擦角逐渐降低。tanc2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料1 2 3 4 5 沥青含量沥青含量%沥青混合料强度沥青混合料强度/MPa0.50.40.30.20.15040302010cctanc2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料4)4)矿质集料的级配类型、粒度、表面性质矿质集料的级配类型、粒度、表面性质对沥青混合料抗剪强度的影响。对沥青混合料抗剪强度的影响。沥青混合料有密级配、开级配和间断级配等沥青混合料有密级配、开级配和间断级配等不同组成结构类型，不同组成结构类型，因此矿料级配类型是影响沥因此矿料级配类型是影响沥青混合料抗剪强度的因素之一。青混合料抗剪强度的因素之一。具有显著的面和棱角，各方向尺寸相差不大，具有显著的面和棱角，各方向尺寸相差不大，近似正立方体以及具有明显细微凸出的粗糙表面近似正立方体以及具有明显细微凸出的粗糙表面的矿质集料的矿质集料，在碾压后能相互嵌挤锁结而，在碾压后能相互嵌挤锁结而具有很具有很大的内摩擦角大的内摩擦角。在其他条件相同的情况下，这种。在其他条件相同的情况下，这种矿料所组成的沥青混合料较之圆形而表面平滑的矿料所组成的沥青混合料较之圆形而表面平滑的颗粒具有较高的抗剪强度。颗粒具有较高的抗剪强度。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料 许多试验证明，要想获得具有较许多试验证明，要想获得具有较大内摩擦角的矿质混合料，必须采用大内摩擦角的矿质混合料，必须采用粗大、均匀的颗粒粗大、均匀的颗粒.在其他条件下，在其他条件下，矿质集料颗粒愈粗，矿质集料颗粒愈粗，所配制成的沥青所配制成的沥青混合料愈具有混合料愈具有较高的内摩擦角较高的内摩擦角。相同。相同粒径组成的集料，粒径组成的集料，卵石的内摩擦角较卵石的内摩擦角较碎石为低。碎石为低。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料(2)(2)影响沥青混合料抗剪强度的外因。影响沥青混合料抗剪强度的外因。温度温度 形变速率形变速率 随着随着温度升高，温度升高，沥青的沥青的粘聚力值减小，粘聚力值减小，而而变形能力增强变形能力增强。当。当温度降低温度降低，可使混合料粘聚，可使混合料粘聚力提高，强度增加，变形能力降低。但力提高，强度增加，变形能力降低。但温度过温度过低低会使沥青混合料路面开裂。由于会使沥青混合料路面开裂。由于加荷频率高加荷频率高，可使沥青混合料产生过大的应力和塑性变形，可使沥青混合料产生过大的应力和塑性变形，弹性恢复很慢，产生不可恢复的永久变形。弹性恢复很慢，产生不可恢复的永久变形。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料第四节第四节沥青混合料的技术性质和技术标准沥青混合料的技术性质和技术标准一、沥青混合料的技术性质一、沥青混合料的技术性质 1.1.高温稳定性高温稳定性 1 1）定义：）定义：高温稳定性高温稳定性是指沥青混合料在夏是指沥青混合料在夏季高温季高温(通常为通常为60)60)条件下，经车辆荷载长期条件下，经车辆荷载长期重复作用后，不产生车辙和波浪等病害的性能。重复作用后，不产生车辙和波浪等病害的性能。2 2）评价方法）评价方法：马歇尔试验、车辙试验等马歇尔试验、车辙试验等 3 3）马歇尔试验指标）马歇尔试验指标：马歇尔稳定度、流值马歇尔稳定度、流值 车辙试验指标车辙试验指标:动稳定度动稳定度2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料 稳定度稳定度（MSMS）：指标准试件在规定温度和加荷速度）：指标准试件在规定温度和加荷速度下，在马歇尔仪中最大的破坏荷载，单位：下，在马歇尔仪中最大的破坏荷载，单位：kNkN。流值流值（FLFL）：达到最大破坏荷载时试件的垂直变形。）：达到最大破坏荷载时试件的垂直变形。单位：单位：mmmm。马歇尔试验法马歇尔试验法 混合料击实成混合料击实成直径直径101.6mm101.6mm，高，高63.5mm63.5mm的圆柱的圆柱形试件，置于形试件，置于6060的水槽中保温的水槽中保温3040min3040min，然后把试件置于马歇尔试验仪上，以然后把试件置于马歇尔试验仪上，以50 mm/min50 mm/min的速的速度加压，当试件达到破坏时的最大荷载即为度加压，当试件达到破坏时的最大荷载即为稳定度稳定度MS(kNMS(kN)，此时对应的压缩变形量称为，此时对应的压缩变形量称为流值流值(mm)(mm)。流。流值是反映混合料变形能力的一种指标，变形能力太值是反映混合料变形能力的一种指标，变形能力太小，冬天易产生裂缝，变形太大，热稳定性差。可小，冬天易产生裂缝，变形太大，热稳定性差。可以间接地反映沥青混合料的以间接地反映沥青混合料的抗车辙能力。抗车辙能力。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料DF-5DF-5型型沥青混合料马歇尔稳定度测仪沥青混合料马歇尔稳定度测仪仪器以交通部仪器以交通部公路工程及沥青混合料试验规公路工程及沥青混合料试验规程程JTJ052-2000JTJ052-2000为准，适用于马歇尔稳定度试为准，适用于马歇尔稳定度试验和浸水马歇尔稳定度，以进行沥青混合料的验和浸水马歇尔稳定度，以进行沥青混合料的配合比设计或沥青路面施工质量检验。浸水马配合比设计或沥青路面施工质量检验。浸水马歇尔稳定度试验（根据需要，也可进行真空饱歇尔稳定度试验（根据需要，也可进行真空饱水马歇尔试验）供检验沥青混合料受水损害时水马歇尔试验）供检验沥青混合料受水损害时抵抗剥落的能力时使用，通过测试其水稳定性抵抗剥落的能力时使用，通过测试其水稳定性检验配合比设计的可行性。检验配合比设计的可行性。采用液晶显示屏显示，可动态显示试验曲线图，采用液晶显示屏显示，可动态显示试验曲线图，中文显示各种试验数据，直观方便；中文显示各种试验数据，直观方便；采用全数字标定和流值，无需手动调整电位器；采用全数字标定和流值，无需手动调整电位器；有防错误操作和过压自动保护功能，不会出现有防错误操作和过压自动保护功能，不会出现因过压而损坏仪器。因过压而损坏仪器。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料ABC01234561086420FL/mmMS/kN2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料车辙试验车辙试验，测定的是动态稳定度。，测定的是动态稳定度。在在6060条件下，用车辙试验机的试验轮对沥青混合料条件下，用车辙试验机的试验轮对沥青混合料试件进行往返碾压试件进行往返碾压1h 1h，测定其在变形稳定期，测定其在变形稳定期每增加变每增加变形形1mm1mm的碾压次数的碾压次数，即为动态稳定度。对于高速公路，即为动态稳定度。对于高速公路，此值不小于此值不小于800800次次/mm/mm，对于一级公路，不小于，对于一级公路，不小于600600次次/mm/mm。力力2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院车车辙辙试试验验机机第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料 影响高温稳定性的主要因素影响高温稳定性的主要因素有沥青的用量、沥有沥青的用量、沥青的粘度、矿料的级配、矿料的大小、形状等。青的粘度、矿料的级配、矿料的大小、形状等。提高高温稳定性的措施提高高温稳定性的措施可采用提高沥青混合料可采用提高沥青混合料的粘结力和内摩阻力的方法等。增加粗集料含量可的粘结力和内摩阻力的方法等。增加粗集料含量可提高沥青混合料的内摩阻力，适当提高沥青材料的提高沥青混合料的内摩阻力，适当提高沥青材料的粘度，控制沥青与矿料比值，严格控制沥青用量，粘度，控制沥青与矿料比值，严格控制沥青用量，均能改善沥青混合料的粘结力。这样就可以增强沥均能改善沥青混合料的粘结力。这样就可以增强沥青混合料的高温稳定性。青混合料的高温稳定性。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料2.2.低温抗裂性低温抗裂性 沥青混合料随着沥青混合料随着温度的降低，变形能力下降温度的降低，变形能力下降。路。路面由于低温而收缩及行车荷载的作用，在薄弱部位面由于低温而收缩及行车荷载的作用，在薄弱部位产产生裂缝，生裂缝，从而影响道路的正常使用。因此，要求从而影响道路的正常使用。因此，要求沥青沥青混合料具有一定的低温抗裂性。混合料具有一定的低温抗裂性。沥青混合料的沥青混合料的低温裂缝低温裂缝是由混合料的是由混合料的低温脆化、低温脆化、低温缩裂和温度疲劳引起的低温缩裂和温度疲劳引起的，因此在混合料组成设计，因此在混合料组成设计中，应选用稠度较低、温度敏感性低、抗老化能力强中，应选用稠度较低、温度敏感性低、抗老化能力强的沥青。评价沥青混合料低温变形能力的常用方法之的沥青。评价沥青混合料低温变形能力的常用方法之一是一是低温弯曲试验（应变）低温弯曲试验（应变）。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料3.3.耐久性耐久性 1 1）定义）定义：在长期的荷载作用和自然因素影响下，保持正常在长期的荷载作用和自然因素影响下，保持正常使用状态而不出现使用状态而不出现剥落和松散剥落和松散等损坏的能力。等损坏的能力。2 2）指标：）指标：空隙率、沥青饱和度、残留稳定度空隙率、沥青饱和度、残留稳定度 空隙率空隙率：在压实沥青混合料中，空隙体积占沥青混合料总在压实沥青混合料中，空隙体积占沥青混合料总体积的百分率。体积的百分率。(空隙率大，抗滑性和高温稳定性好，但抗渗空隙率大，抗滑性和高温稳定性好，但抗渗性、耐久性降低，对强度不利。性、耐久性降低，对强度不利。)沥青饱和度：沥青饱和度：压实沥青体积占矿料以外体积的百分率。压实沥青体积占矿料以外体积的百分率。（过小，沥青难以充分覆盖矿料，影响沥青混合料的粘聚性，（过小，沥青难以充分覆盖矿料，影响沥青混合料的粘聚性，降低耐久性；过大，减少沥青混合料的空隙率，妨碍夏季沥青降低耐久性；过大，减少沥青混合料的空隙率，妨碍夏季沥青体积膨胀，引起路面泛油，降低高温稳定性体积膨胀，引起路面泛油，降低高温稳定性）残留稳定度残留稳定度：受水损害时抵抗剥落能力。浸水受水损害时抵抗剥落能力。浸水48h48h后的稳后的稳定度定度/标准稳定度。标准稳定度。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料4.4.抗滑性抗滑性 用于高等级公路沥青路面的沥青混合料，其表面应用于高等级公路沥青路面的沥青混合料，其表面应具有一定的抗滑性，才能保证汽车高速行驶的安全性。具有一定的抗滑性，才能保证汽车高速行驶的安全性。沥青混合料路面的沥青混合料路面的抗滑性抗滑性与与矿质集料的表面性质矿质集料的表面性质、混合料的混合料的级配组成级配组成以及以及沥青用量、蜡含量沥青用量、蜡含量等因素有关。等因素有关。为保证长期高速行车的安全，配料时要特别注意粗集料为保证长期高速行车的安全，配料时要特别注意粗集料的耐磨光性，应选择硬质有棱角的集料。我国现行的耐磨光性，应选择硬质有棱角的集料。我国现行公公路沥青路面施工技术规范路沥青路面施工技术规范（JTGF40JTGF4020042004）提出磨光）提出磨光值、粘附性指标要求。（碎石集料、适当增大集料粒径，值、粘附性指标要求。（碎石集料、适当增大集料粒径，减少沥青用量。）减少沥青用量。）2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料5.5.施工和易性施工和易性 影响因素：影响因素：矿料级配矿料级配、及沥青品种用量及施工环境及沥青品种用量及施工环境条件等。条件等。1 1）矿料级配情况：）矿料级配情况：如粗细集料的颗粒大小相差过大，如粗细集料的颗粒大小相差过大，缺乏中间尺寸，混合料容易分层层积缺乏中间尺寸，混合料容易分层层积(粗粒集中表面，粗粒集中表面，细粒集中底部细粒集中底部)；如细集料太少，沥青层就不容易均匀；如细集料太少，沥青层就不容易均匀地分布在粗颗粒表面；细集料过多，则使拌和困难。地分布在粗颗粒表面；细集料过多，则使拌和困难。2 2）沥青用量：）沥青用量：过少，或矿粉用量过多时，混合料容过少，或矿粉用量过多时，混合料容易产生疏松不易压实。反之，如易产生疏松不易压实。反之，如沥青用量过多，沥青用量过多，或矿粉或矿粉质量不好，则容易使混合料粘结成团块，不易摊铺。质量不好，则容易使混合料粘结成团块，不易摊铺。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料二二、沥青混合料的技术指标、沥青混合料的技术指标1.1.稳定度（稳定度（MSMS）：指标准试件在规定温度和加荷速度：指标准试件在规定温度和加荷速度 下，在马歇尔仪中最大的破坏荷载，下，在马歇尔仪中最大的破坏荷载，单位：单位：kNkN。2.2.流值（流值（FLFL）：）：达到最大破坏荷载时试件的垂直变达到最大破坏荷载时试件的垂直变 形，单位：形，单位：mmmm。马歇尔模数（马歇尔模数（T T）：计算得到，稳定度除以流值的商：计算得到，稳定度除以流值的商 单位：单位：kNkN/mm/mm。T=MS/FL T=MS/FL 可以间接地反映沥青混合料的抗车辙能力。可以间接地反映沥青混合料的抗车辙能力。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料3.3.残留稳定度（残留稳定度（MSMS0 0）：受水损害时抵抗剥落能力。：受水损害时抵抗剥落能力。浸水（浸水（6060）48h48h后的稳定度后的稳定度/标准稳定度。标准稳定度。MSMS0 0=MS=MS1 1/MS/MS4.4.毛体积密度（毛体积密度（f f ）：）：通常采用表干法测定毛体积通常采用表干法测定毛体积密度；对吸水率大于密度；对吸水率大于2%2%的试件，宜采用蜡封法测定。的试件，宜采用蜡封法测定。）（wfwafmmm2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料5.5.理论最大密度（理论最大密度（t t）：）：6.6.空隙率（空隙率（VVVV）：）：在压实沥青混合料中，空隙体积占在压实沥青混合料中，空隙体积占沥青混合料总体积的百分率。沥青混合料总体积的百分率。/试件压实后，矿料及试件压实后，矿料及沥青以外的空隙的体积占试件总体积的百分率。沥青以外的空隙的体积占试件总体积的百分率。VV=VVV=V空隙空隙/V/V总总=1-=1-f f/t t=1-=1-毛体积密度毛体积密度/理论密度理论密度aannawttPPPPP.1002211）（2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料7.7.沥青体积百分率（沥青体积百分率（VAVA）：）：VA=VA=沥青体积沥青体积/混合料体积混合料体积=P=Pa a f f /（100+P100+Pa a）a a 8.8.矿料间隙率（矿料间隙率（VMAVMA）：）：试件全部矿料以外的体积占试件全部矿料以外的体积占试件总体积的百分率。试件总体积的百分率。VMA=VA+VV VMA=VA+VV 9.9.沥青饱和度沥青饱和度(VFA)(VFA)：是指在压实沥青混合料中，沥是指在压实沥青混合料中，沥青体积占矿料以外体积的百分率。青体积占矿料以外体积的百分率。VFA=VVFA=V沥青沥青/(V/(V总总-V-V矿料矿料)=VA/VMA)=VA/VMA2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料三、热拌沥青混合料的技术标准三、热拌沥青混合料的技术标准 按按公路沥青路面施工技术规范公路沥青路面施工技术规范（JTGF40JTGF4020042004）规定，）规定，沥青混合料技术要求沥青混合料技术要求应符合技术规范的规定，应符合技术规范的规定，并有良好的并有良好的施工性能。施工性能。当采用其他方法设计沥青混合料时，应按规范当采用其他方法设计沥青混合料时，应按规范规定进行马歇尔试验及各项配合比设计检验规定进行马歇尔试验及各项配合比设计检验。2011年年11月月衢州学院建工学院衢州学院建工学院第九章第九章 热拌沥青混合料热拌沥青混合料热拌沥青混合料马歇尔试验技术标准热拌沥青混合料马歇尔试验技术标准117 4-6 4-7117 4-6 4-7沥青混合料类型沥青混合料类型试验项目试验项目密级配热拌沥青混合料密级配热拌沥青混合料ACAC密级密级配沥配沥青碎青碎石石ATBATB沥青沥青碎石碎石AMAM排水排水式开式开级配级配OGFCOGFC高速、一级公路、城市快速路、主高速、一级公路、城市快速路、主干路干路其它其它等级等级道路道路行人行人道路道路中轻中轻交通交通重重交通交通中轻中轻交通交通重重交通交通夏炎热夏炎热区区夏热及夏凉区夏热及夏凉区击实次数击实次数(双面双面)75757575757575755050505075/11275/11250505050空隙空隙率率(%)(%)深深90mm90mm以内以内3-53-54-64-62-42-43-53-53-63-62-42-43-63-66-106-101818深深90mm90mm以下以下3-63-63-63-62-42-43-63-63-63-6沥青饱和度沥青饱和度(%)(%)55-7055-7055-7055-7040-7040-70矿料间隙率矿料间隙率(%)(%)12121111稳定度稳定度kNkN8 88 88 88 85 53 37.5/157.5/153.53.53.53.5流值流值(mm)(mm)2-42-41.5-41.5-42-4.52-4.52-42-42-4.52-4.52-52-51.5-41.5-42011年年11月月衢州学院建工系衢州学院建工系第一章第一章 砂石材料砂石材料第三节第三节 矿质混合料的组成设计矿质混合料的组成设计一、矿质混合料的级配理论一、矿质混合料的级配理论（一）级配类型（一）级配类型1 1、连续级配、连续级配 连续级配是采用标准套筛对某一混合料进行筛析试验，所连续级配是采用标准套筛对某一混合料进行筛析试验，所得级配曲线平顺圆滑，具有连续性。这种由大到小、逐级粒径得级配曲线平顺圆滑，具有连续性。这种由大到小、逐级粒径均有，按比例互相搭配组成的矿质混合料，称为连续级配混合均有，按比例互相搭配组成的矿质混合料，称为连续级配混合料。料。连续级配：级配曲线平顺圆滑连续级配：级配曲线平顺圆滑 2 2、间断级配、间断级配间断级配是在矿质混合料中剔除其一个分级或几个分级而间断级配是在矿质混合料中剔除其一个分级或几个分级而形成一种不连续的混合料，这种混合料称为间断级配混合料。形成一种不连续的混合料，这种混合料称为间断级配混合料。见图为连续级配和间断级配曲线图。见图为连续级配和间断级配曲线图。间断级配：剔除间断级配：剔除1 1几个分级几个分级2011年年11月月衢州学院建工系衢州学院建工系第一章第一章 砂石材料砂石材料第三节第三节 矿质混合料的组成设计矿质混合料的组成设计（二）级配理论（二）级配理论1 1富勒理论富勒理论富勒认为：富勒认为：“级配曲线级配曲线愈接近愈接近抛物线抛物线时，则其密度愈大时，则其密度愈大”。最。最大密度曲线方程可表示为：大密度曲线方程可表示为：P P2 2=kdkd（1 1）当当粒径粒径d d等于最大粒径等于最大粒径D D时，矿质混合料的时，矿质混合料的通过率等于通过率等于100%100%1001002 2=KD=KD K=100 K=1002 2/D /D P=100(d/D)P=100(d/D)1/2 1/2 (2)(2)P=100(10/40)P=100(10/40)1/21/2=50%=50%式中：式中：P P 欲计算的某级粒径欲计算的某级粒径d d（mmmm）的矿料通过百分率（）的矿料通过百分率（%）；）；D D 矿质混合料的最大粒径（矿质混合料的最大粒径（mmmm）；）；d d 欲计算的某级矿质混合料的粒径（欲计算的某级矿质混合料的粒径（mmmm）。）。富勒理论级配曲线如图所示。富勒理论级配曲线如图所示。最大密度曲线理论最大密度曲线理论计算连续级配计算连续级配2011年年11月月衢州学院建工系衢州学院建工系第一章第一章 砂石材料砂石材料第三节第三节 矿质混合料的组成设计矿质混合料的组成设计 最大密度曲线理论（富勒理论）观点：矿质混合料的颗粒级配曲线愈接近抛物线，则其密度愈大。(当矿质混合料的级配曲线为抛物线时，具有最大密实度。)-9-8-7-6-5-4-3-2-102-92-82-72-62-52-42-32-22-120理想最大理想最大密度密度级配曲线级配曲线2011年年11月月衢州学院建工系衢州学院建工系第一章第一章 砂石材料砂石材料第二节第二节 砂石材料的技术性质砂石材料的技术性质2 2、泰波理论、泰波理论泰波认为：富勒曲线是一种理想曲线，实际矿料的泰波认为：富勒曲线是一种理想曲线，实际矿料的级配应允级配应允许有一定的波动范围许有一定的波动范围，故将富勒最大密度曲线改为，故将富勒最大密度曲线改为n n次幂的通式，次幂的通式，即：即：P=100P=100（d/Dd/D）n n式中：式中：n n 实验指数。实验指数。根据试验认为根据试验认为n=0.30.6n=0.30.6时，矿质混合料具有较好的密实时，矿质混合料具有较好的密实度，级配曲线范围如图。度，级配曲线范围如图。实际研究认为：实际研究认为：在沥青混合料中应用，当在沥青混合料中应用，当n=0.45n=0.45时密度最大；时密度最大；在水泥混凝土中应用，当在水泥混凝土中应用，当n=0.25n=0.250.450.45时工作性较好。时工作性较好。通常使用的矿质混合料的级配范围：通常使用的矿质混合料的级配范围：n=0.3n=0.30.7 0.7 2011年年11月月衢州学院建工系衢州学院建工系第一章第一章 砂石材料砂石材料第三节第三节 矿质混合料的组成设计矿质混合料的组成设计图中图中：n=0.5n=0.5为最佳级为最佳级配曲线配曲线n=0.3n=0.30.70.7为为允许波动范围允许波动范围2011年年11月月衢州学院建工系衢州学院建工系第一章第一章 砂石材料砂石材料第三节第三节 矿质混合料的组成设计矿质混合料的组成设计（三）、级配曲线范围的绘制（三）、级配曲线范围的绘制 我国沿用我国沿用半对数坐标系半对数坐标系绘制级配范围曲线的方绘制级配范围曲线的方法，首先要按法，首先要按对数对数计算出计算出各种颗粒粒径各种颗粒粒径在在横坐标轴横坐标轴上的位置，而表示上的位置，而表示通过百分率通过百分率的的纵坐标纵坐标则按则按普通普通算算术坐标绘制。绘制好横、纵坐标后，最后将计算所术坐标绘制。绘制好横、纵坐标后，最后将计算所得的各颗粒粒径（得的各颗粒粒径（d di i）的通过百分率（）的通过百分率（P Pi i）绘制在）绘制在坐标图上，再将确定的坐标图上，再将确定的各点连接为光滑的曲线各点连接为光滑的曲线，在，在两个指数（两个指数（n n1 1和和n n2 2）之间所包括的范围即为级配范）之间所包括的范围即为级配范围（通常用加绘阴影表示）。如图：围（通常用加绘阴影表示）。如图：2011年年11月月衢州学院建工系衢州学院建工系第一章第一章 砂石材料砂石材料第三节第三节 矿质混合料的组成设计矿质混合料的组成设计2-92-82-72-62-52-42-32-22-1200.080.160.3150.631.252.55.01020400.0750.150.30.61.182.364.759.51937.5建立坐建立坐标标横坐标横坐标：各粒径各粒径didi按按1/21/2递减递减纵坐标纵坐标：通过百通过百分率分率P=100(d/D)n2011年年11月月衢州学院建工系衢州学院建工系第一章第一章 砂石材料砂石材料第三节第三节 矿质混合料的组成设计矿质混合料的组成设计二、矿质混合料的组成设计方法 矿质混合料的组成设计必须具备两项已知条件：（1）各种集料的筛分结果；（2）按技术规范（或理论级配）要求矿质混合料的级配范围。2011年年11月月衢州学院建工系衢州学院建工系第一章第一章 砂石材料砂石材料第三节第三节 矿质混合料的组成设计矿质混合料的组成设计（一）试算法1、基本原理试算法适用于23种矿料组成的混合料，是最简单的一种方法。此方法的基本原理是：现有几种矿质集料，欲配制成某一种符合一定级配要求的矿质混合料，在决定各组成集料在混合料中的比例时，先假设混合料中某种粒径的颗粒是由某一种对这一粒径占优势的集料组成，而其它各种集料中不含有此粒径。根据各个主要粒径去试算各种集料在混合料中的大致比例，再经过校核调整，最终获得满足混合料级配要求的各集料的配合比例。2011年年11月月衢州学院建工系衢州学院建工系第一章第一章 砂石材料砂石材料第三节第三节 矿质混合料的组成设计矿质混合料的组成设计 现有三种集料，欲配制成某一级配要求的混合料M。确定这三种集料在混合料M中的配合比。首先按问题作下列两点假设：设X、Y、Z为A、B、C三种集料组成矿质混合料M的配合比例，则：X+Y+Z=100设混合料M中某一级粒径(i)要求的含量为aM(i)，A、B、C三种集料在原来级配中此粒径(i)颗粒的含量分别为aA(i)、aB(i)、aC(i)，则：aA(i)X+aB(i)Y+aC(i)Z=aM(i)2011年年11月月衢州学院建工系衢州学院建工系第一章第一章 砂石材料砂石材料第三节第三节 矿质混合料的组成设计矿质混合料的组成设计 2 2计算步骤计算步骤 1 1）计算出）计算出A A料在混合料中的用量比例。料在混合料中的用量比例。假设假设A A料占优势料占优势-a aB(iB(i)=a aC(iC(i)=0=0 a aA(iA(i)X+X+a aB(iB(i)Y+Y+a aC(iC(i)Z=Z=a aM(iM(i)X=X=a aM(iM(i)/a aA(iA(i)2 2）计算出）计算出C C料在混合料中的用量比例。料在混合料中的用量比例。假设假设C C料占优势料占优势-a aA(jA(j)=a aB(jB(j)=0 =0 Z=Z=a aM(jM(j)/a aC(jC(j)3 3）计算出）计算出B B料在混合料中的用量比例。料在混合料中的用量比例。Y=100-Y=100-（X+ZX+Z）4 4）校核）校核 经校核如不在要求的级配范围内，应调整配合比，重新计经校核如不在要求的级配范围内，应调整配合比，重新计 算和复核。算和复核。2011年年11月月衢州学院建工系衢州学院建工系第一章第一章 砂石材料砂石材料第三节第三节 矿质混合料的组成设计矿质混合料的组成设计筛孔尺筛孔尺寸寸d di immmm 碎石分计筛碎石分计筛余余a aA A（i i）%砂分计筛余砂分计筛余a aB B（i i）%矿粉分计筛矿粉分计筛余余a aC C（i i）%要求级配范要求级配范围通过百分围通过百分率率P P(i(i)%要求级配范要求级配范围围P P(i(i)中值中值%13.20.8/1001004.7560.0/63-7870.52.3623.510.5/40-6351.51.1814.422.1/30-5341.50.61.319.44.022-4533.50.3/3