1、瀝青表面層特性 瀝青的表面層，直接遭受大氣因素和行車荷載的作用，因此瀝青表面層應該具有良好的平整度、抗滑性、耐磨耗性、不透水平整度、抗滑性、耐磨耗性、不透水性、高溫不軟化變形、低溫不脆裂松散和性、高溫不軟化變形、低溫不脆裂松散和較少裂縫及耐腐蝕性能較少裂縫及耐腐蝕性能。瀝青面層性質的好壞取決于所用瀝青和石料的品質，所采用的結構形式以及設計、施工的優劣。ac-16配合比設計過程 一一、目標配合比設計目標配合比設計 二、二、生產配合比設計生產配合比設計 二、二、生產配合比設計驗證生產配合比設計驗證 優選礦料級配，確定最佳瀝青用量，符合配合比設優選礦料級配，確定最佳瀝青用量，符合配合比設計技術標準和

2、配合比設計檢驗要求，以此作為目標供拌計技術標準和配合比設計檢驗要求，以此作為目標供拌合機確定各冷料倉的供料比例，進料速度及試拌使用。合機確定各冷料倉的供料比例，進料速度及試拌使用。 （一）基礎材料試驗（一）基礎材料試驗 （二）礦料級配（二）礦料級配 （三）馬歇爾試驗（三）馬歇爾試驗 （四）最大理論密度測試（四）最大理論密度測試 （五）確定最佳瀝青用量（油石比）（五）確定最佳瀝青用量（油石比） （六）根據最佳瀝青用量（油石比）進行（六）根據最佳瀝青用量（油石比）進行 檢驗試驗檢驗試驗 （七）試驗報告（七）試驗報告 1、抽樣原則 2、單質材料試驗： 瀝青性質試驗 集料性質試驗1、抽樣原則（主要涉及

3、料場取樣） 在料場取樣應先鏟除堆腳等處無代表性的部分，再在料堆的頂部、中部和底部，各由均勻分布的幾個不同部位，取得大致相等若干份組成一組試樣，總之務必使抽樣樣品具有代表性（滿足jtg e42-2005）因為樣品對篩分結果影響很大，從而影響礦料級配。2、單質材料試驗 瀝青性質基礎試驗 試驗項目及結果見表1 瀝青針入度指數偏大，對溫度敏感性較高。（從而影響瀝青混合料對溫度的敏感性，后果就是溫度高時易車轍，溫度低時易開裂）項 目單 位90號石油瀝青a級指標要求試驗結果針入度（25,100g、5s）0.1mm8010082軟化點不小于4443.015延度（5cm/min）cm不小于10010010延度

4、（5cm/min）cm不小于30100針入度指數pi-1.51.0-1.3-1.360動力粘度pas不小于140163135動力粘度pas0.45175動力粘度pas0.073蠟含量不大于2.21.8閃點不小于245266溶解度%不小于99.599.9密度 （15）g/cm3實測記錄1.013質量變化%不大于0.80.08殘留針入度比%不小于5772集料性質試驗 集料篩分采用水篩法。 對粗集料按相應規范進行了各項指標試驗，試驗項目及結果見表2 ，細集料及填料試驗結果略。 細集料的潔凈程度，天然砂以小于0.075顆粒含量表示，石屑和機制砂以砂當量（04.75mm）或亞甲藍值（ 02.36mm 或

5、00.15mm ）表示。指 標單位指標要求試驗結果試驗方法石料壓碎值 不大于2514.5t 0316洛杉磯磨耗損失 不大于2512.5t 0317表觀相對密度 t/m3不小于2.62.6852.715t 0304吸水率 不大于21.92.42.4t 0304堅固性 不大于109t 0314針片狀顆粒含量（混合料）不大于12、181111.9t 0312水洗法38為為f型（細型），通過率型（細型），通過率38為為c型型（粗型）（粗型），查找規范規定的礦料級配范圍。 實例選用ac-16c型級配調整的幾條原則 1、滿足關鍵篩孔2.36控制； 2、為確保高溫抗車轍能力，同時兼顧低溫抗裂性能的需要。配合

6、比設計時宜適當減少公稱最大粒徑附近的粗集料用量，減少以0.6以下部分細粉用量，使中等粒徑集料較多，形成s曲線； 3、4.75，2.36，0.075盡量靠近中值； 4、設計合成級配不能由太多的鋸齒型交錯，且在禁區范圍內不出現駝峰 對駝峰現象的明確闡述 出現駝峰，即表示為一種多砂混合料，或相對總砂量來說細砂太多的混合料，這種級配的混合料在施工期間常會出現壓實問題，并表現為在使用期間抗永久變形（由兩部分組成，一部分是由瀝青面層在行車荷載反復作用下進一步壓密產生的，可稱其為壓密形變，另一部分是因瀝青混合料在高溫時強度不足以抵抗重輪荷載的反復作用，輪下的部分瀝青混合料產生剪切形變逐漸被擠壓到兩側，使兩側

7、的面層鼓起，產生所謂的側向流動）能力不足。而且，集料級配通過限制區容易造成礦料間隙率vma過小，這種級配對瀝青含量過分敏感ac-16集料禁區界限禁區內篩孔尺寸（mm）下限上限0.315.515.50.619.125.11.1825.631.62.3639.139.1 根據集料篩分結果，計算各集料在每個篩孔的通過率（注意石屑的除塵處理一般篩底剔除3/4，0.075剔除2/3，0.15剔除1/2，0.3剔除1/3）使用電算法進行礦料配合比，圖例（x x軸坐標為軸坐標為x xd di i0.450.45，實例，實例“a04長長琿高速公路上面層琿高速公路上面層ac16c-陳級配下陳級配下s-4 .xl

8、s”）。 1、配料 2、馬歇爾試件成型 3、馬歇爾試件的物理指標測試 4、馬歇爾穩定度試驗（穩定度，流值）1、配料 對含泥量較大的粗集料，要剔除0.075mm以下含量，尤其注意石屑模擬除塵尤其注意石屑模擬除塵。 預估最佳油石比,以0.30.5為間隔，在最佳油石比上下共5個油石比進行拌制。2、馬歇爾試件成型 馬歇爾試件成型溫度控制，各溫度對混合料性質的影響、對試件成型高度的影響。 拌和要充分； 同一油石比，每一個馬歇爾試件的成型樣品要盡量保持一致，避免離析，以免造成每個試件的性質不同； 嚴格控制試件高度，62.264.8mm工序90號石油瀝青試驗室一般選擇控制溫度瀝青加熱溫度（）15016015

9、0（防止瀝青老化）礦料加熱溫度（）集料加熱溫度比瀝青溫度高1030160瀝青混合料拌和溫度（）140160150試件擊實成型穩度（）3、馬歇爾試件的物理指標測量（實測數據 試件充分吸水試件充分吸水 網籃要全部沒水網籃要全部沒水 保持同一水位保持同一水位 用擰干的濕毛巾擦拭試件表面，不得吸用擰干的濕毛巾擦拭試件表面，不得吸走空隙內的水走空隙內的水 水溫宜為2524、馬歇爾穩定度試驗（穩定度，流值） 根據試件多少，試件放入前可將水浴溫根據試件多少，試件放入前可將水浴溫度適當調高，飽水后一定要調回度適當調高，飽水后一定要調回60 壓頭飽水壓頭飽水 樣品不少于1500g； 將瀝青混合料團塊仔細分散，粗

10、集料不將瀝青混合料團塊仔細分散，粗集料不破碎，細集料團塊分散到小于破碎，細集料團塊分散到小于6.4mm6.4mm； 水溫252，浸沒混合料； 加表面活性劑，氣泡充分排出氣泡充分排出； 稱量水中時，若傾斜入水時，切忌混合稱量水中時，若傾斜入水時，切忌混合料與空氣接觸，否則必須重新抽真空料與空氣接觸，否則必須重新抽真空。 1、基礎計算、基礎計算 2、按施工規范標準控制馬歇爾設計、按施工規范標準控制馬歇爾設計 3、vma技術標準選擇技術標準選擇 4、檢查、檢查oac所對應的指標是否符合馬歇爾所對應的指標是否符合馬歇爾試驗技術標準試驗技術標準根據單質集料試驗測得的粗集料毛體積密度、細集料表觀密度、礦粗

11、集料毛體積密度、細集料表觀密度、礦粉表觀密度粉表觀密度計算礦料合成毛體積相對密度sb計算試件毛體積相對密度f計算最大理論相對密度tma最大理論相對密度試驗用干燥瀝青混合料試樣的空氣中質量g；m1負壓容器在25水中質量g；m2負壓容器與瀝青混合料一起在25水中質量g油石比pa與瀝青含量pb的相互轉化以 nn2211sb.100pppwfammmf)(21tmmmmaa100100abbppp 100100baappp 以為基礎計算瀝青混合料試件的空隙率vv，礦料間隙率vma，有效瀝青飽和度vfa等體積指標。 (ps為各種礦料占瀝青混合料總質量的百分率之和，即ps100pb)100)1 (tfvv

12、100)1001 (ssbfpvma100)(vmavvvmavfa 選擇的瀝青用量范圍必須涵蓋設計空隙率涵蓋設計空隙率的全部范圍的全部范圍，并盡可能的涵蓋瀝青飽和度的要求范圍，并使密度及穩定度曲線出現峰值。如果沒有涵蓋設計空隙率的全部范圍，試驗必須擴大瀝青用量重新進行。根據試驗曲線的走勢，按下列方法確定瀝青混合料的最佳用量。 的瀝青用量a1，a2，a3，a4， 取平均值作為oac1 oac1（ a1 a2 a3 a4 ）/4 在瀝青用量未涵蓋瀝青飽和度的要求范圍時，在各曲線圖上查出密度最大值，穩定度最大值，目標空隙率（或中值） a1，a2，a3 ， 取平均值作為oac1 oac1（ a1 a

13、2 a3 ）/3 對所選擇的瀝青用量范圍，密度或穩定度未出現峰值（最大值出現在曲線兩端）時，可直接以目標空隙率（或中值）對應的瀝青用量a3 ，作為oac1，但oac1必須介于oacminoacmax的范圍內，否則應重新進行配合比設計 oac1a3 各項指標均符合技術標準（不含vma）的瀝青用量范圍oacminoacmax的中值作為oac2。 oac2=(oacmin + oacmax)/2 取oac1和oac2的中值作為計算的最佳瀝青用量。 oac=(oac1+oac2)/2設計空隙率（設計空隙率（%）3 34 45 5礦料間隙率礦料間隙率vmavma（%）不小于不小于12.512.513.5

14、13.514.514.5 根據集料最大公稱粒徑和空隙率按內插法確定，從曲線圖上查找最佳油oac對應的vma是否能滿足要求，oac宜位于vma凹曲線最小值的貧油一側。ac-16瀝青混合料設計空隙率對應的礦料間隙率瀝青混合料設計空隙率對應的礦料間隙率vma技術標準技術標準試驗指標空隙率（%）穩定度（kn）流值（mm）瀝青飽和度（%）技術標準35不小于8246575ac-16瀝青混合料馬歇爾技術標試驗技術標準瀝青混合料馬歇爾技術標試驗技術標準 1、高溫穩定性檢驗：動穩定度試驗（車轍、高溫穩定性檢驗：動穩定度試驗（車轍試驗）試驗） 2、水穩定性檢驗：浸水馬歇爾試驗；凍融、水穩定性檢驗：浸水馬歇爾試驗；

15、凍融劈裂試驗劈裂試驗 3、低溫抗裂性能檢驗：、低溫抗裂性能檢驗： 小梁低溫彎曲蠕變小梁低溫彎曲蠕變試驗試驗 4、滲水系數檢驗：滲水系數、滲水系數檢驗：滲水系數 5、抗滑性能測試，構造深度和摩擦系數、抗滑性能測試，構造深度和摩擦系數 成型： a、試樣總量計算：、試樣總量計算：m1.03f（30305） (g)； b、裝模時注意周邊插搗，中間高兩邊低；、裝模時注意周邊插搗，中間高兩邊低； c、混合料壓實溫度為石油瀝青、混合料壓實溫度為石油瀝青120150，改，改性瀝青性瀝青140170 d、輪碾成型機溫度控制在、輪碾成型機溫度控制在100，壓力為，壓力為0.9mpa，先在一個方向碾壓，先在一個方向

16、碾壓2個往返（個往返（4次），卸次），卸荷，再抬起碾壓輪，將試件調轉方向，繼續碾壓荷，再抬起碾壓輪，將試件調轉方向，繼續碾壓12次往返（次往返（24次）。次）。 e、壓實成型后，揭去表面的紙，用粉筆表明碾、壓實成型后，揭去表面的紙，用粉筆表明碾壓方向。壓方向。 試驗：試驗：a、室溫放置、室溫放置12h12h后后,改性瀝青放置改性瀝青放置48h48h后方可進行動穩定度試驗后方可進行動穩定度試驗b、連同試模放置在升溫至、連同試模放置在升溫至601的恒溫室中，保溫的恒溫室中，保溫不少于不少于5h5h，不多于，不多于24h24h, ,在試驗輪行走不到的地方，將一支溫度計放置在試件上，注意試件溫度穩定在

17、試驗輪行走不到的地方，將一支溫度計放置在試件上，注意試件溫度穩定在為在為60600.50.5。c、試驗輪的行走方向與輪碾方向一致、試驗輪的行走方向與輪碾方向一致,切忌垂直切忌垂直,試輪著地壓強試輪著地壓強0.70.70.05mpa0.05mpa，往返碾壓速度往返碾壓速度42421 1次次/min/min（往返（往返2121次次/min/min）。d、試驗時應記錄初始、試驗時應記錄初始(0min)位移和終了位移和終了(60min)位移，當時間達到一小時，位移，當時間達到一小時，或總變形量超過或總變形量超過25mm25mm，可中止試驗。，可中止試驗。e、現場判斷車轍合格與否，普通瀝青混合料、現場判

18、斷車轍合格與否，普通瀝青混合料60min變形量變形量45min變形量變形量0.7880.788，改性瀝青混合料，改性瀝青混合料60min變形量變形量45min變形量變形量0.310.315 5，動穩定度合，動穩定度合格（格（前提前提試驗機選用曲柄連桿驅動試驗機選用曲柄連桿驅動試件為標準尺寸試件為標準尺寸30030050試輪試輪往返碾壓速度往返碾壓速度421次次/min動穩定度標準符合動穩定度標準符合jtg e42-2000） 1)浸水馬歇爾試驗浸水馬歇爾試驗 與標準馬歇爾類似，飽水時間48h，注意飽水注意飽水4848小時后，小時后，馬歇爾試驗前觀察試件的變化，石料剝落情況馬歇爾試驗前觀察試件的

19、變化，石料剝落情況。 2) 凍融劈裂試驗凍融劈裂試驗 凍融劈裂雙面擊實各凍融劈裂雙面擊實各5050次次; ; 真空條件下飽水真空條件下飽水15min15min，然后常壓下飽水，然后常壓下飽水30min30min，將充，將充分飽水的試件用塑料袋裝好，加入分飽水的試件用塑料袋裝好，加入10ml10ml水，扎緊袋口，水，扎緊袋口，放入放入181822冰箱中，保持冰箱中，保持16161h1h。 劈裂試驗前測量記錄高度劈裂試驗前測量記錄高度, ,劈裂試驗可不記錄變形指標劈裂試驗可不記錄變形指標. 水穩定性各檢驗試驗試件最好同時測量力學指標，不要提前測量。 按jtj052-2000，凍融劈裂試件，殘留穩定

20、度試件均應該測量物理指標 室溫放置12h后，改性瀝青放置48h后的試件方可切割成小梁 試件尺寸：長2502mm，寬302mm，高352mm，兩支點斷面的高度差和寬度差超過2mm時，試件作廢； 試驗溫度為100.5,放置在冰箱中3h以上 試驗溫度條件控制 4、滲水系數檢驗：滲水系數、滲水系數檢驗：滲水系數（可用來切割成小梁） 5、抗滑性能測試，構造深度和摩擦系數、抗滑性能測試，構造深度和摩擦系數 摩擦系數 測定時，溫度影響較大，記錄試驗溫度，對摩擦系數進行修正。 ac-16配合比試驗數據分析ac-16c型瀝青混合料礦料配合比設計型瀝青混合料礦料配合比設計 a級配級配礦料級配通 過 量 （%）篩孔

21、（mm)191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075a a上限上限10010096.796.788.788.776.576.549.749.735.535.524.724.716.416.412.712.77.97.96 6a a中值中值10010096.296.287877373434330.530.521.521.514.614.611.511.57.47.45.75.7a a下限下限10010094.994.982.682.664.264.238.538.524.824.81818131310.810.87.87.86.26.2a a上上s s100100

22、96.896.889.189.177.277.240.340.329.829.821.321.314.714.711.711.77.87.86.16.1ac-16配合比試驗數據分析 a級配曲線瀝青混合料試驗結果級配曲線瀝青混合料試驗結果級配級配類型類型最佳用油最佳用油量量(%)(%)毛體積相毛體積相對密度對密度（g/cmg/cm）空隙率空隙率（%）礦料間隙礦料間隙率（率（%）瀝青飽和瀝青飽和度（度（%）穩定度穩定度（knkn）流值流值（mmmm）a a上限上限4.64.62.3262.3264.84.815.415.468.768.713.613.65.15.1a a中值中值4.84.82.3

23、252.3254.44.415.015.070.370.312.612.64.54.5a a下限下限4.84.82.3262.3264.24.21515727213.513.54.44.4a a上上s s4.84.82.3152.3154.64.615.215.269.469.413.113.13.23.2a a下下s s4.84.82.3572.3575.35.315.515.566.566.511.211.24.14.1表表11 a級配曲線瀝青混合料驗證試驗結果級配曲線瀝青混合料驗證試驗結果級配類型級配類型殘留穩定度殘留穩定度（%）凍融劈裂殘留凍融劈裂殘留強度比（強度比（%）動穩定度動穩定

24、度（次（次/mm/mm）小梁彎曲小梁彎曲（）a a中值中值69.269.255.355.31111111127152715a a下限下限77.777.767.567.51006100630623062a a中水泥中水泥68.368.382.882.81017101725002500礦粉、消石灰、水泥的比較代替代替礦粉礦粉填料填料種類種類最佳油最佳油石比石比（%）穩定度穩定度（knkn）流值流值（mmmm）毛體積毛體積相對密相對密度度空隙率空隙率（%）礦料間礦料間隙率隙率（%）瀝青飽瀝青飽和度和度（%）礦粉礦粉4.84.811.611.64.04.02.3252.3255.45.415.015.

25、063.863.8消石灰消石灰4.84.812.612.64.54.52.3252.3254.44.415.015.070.370.3水泥水泥4.84.89.89.83.53.52.3182.3185.75.715.315.363.063.0 a級配的試驗結果： 1、除一個s型曲線外，混合料的流值都偏大，不滿足規范規定的指標要求； 2、空隙率值總體偏大，集料與瀝青粘附性較差的上面層混合料空隙率不宜過大； 3、水穩定性不滿足要求。 總結a型級配曲線試驗結果，對級配曲線進行了調整，分別設計了細、中粗三條級配曲線，增加了4.75mm的通過率，4.75mm的通過率分別為47.4%、51.2%、55 %

26、，2.36mm的通過率分別為26.8%、31.2%、36%ac-16c型瀝青混合料礦料配合比設計型瀝青混合料礦料配合比設計 b級配級配礦料礦料級配級配通通 過過 量量 （%）篩孔篩孔(mm)191613.29.54.75 2.36 1.180.60.30.15 0.075b b細細10010096.496.487.887.874.974.95555363624.824.816.516.512.712.77.97.96 6b b中中10010096.296.2878773.173.151.251.231.231.221.721.714.914.911.911.97.97.96.16.1b b粗粗

27、10010095.995.986.186.171.371.347.447.426.826.818.818.813.213.210.810.87.57.55.95.9中值中值1001009595848470704848343424.524.517.517.512.512.59.59.56 6b級配曲線瀝青混合料試驗結果級配曲線瀝青混合料試驗結果級配類型最佳用油量(%)毛體積相對密度空隙率（%）礦料間隙率（%）瀝青飽和度（%）穩定度(kn)流值(mm)b細4.82.3653.914.673.514.73.7b中4.82.3544.014.772.614.73.7b粗4.82.3284.915.46

28、8.513.23.3b級配曲線瀝青混合料驗證試驗結果級配曲線瀝青混合料驗證試驗結果級配類型殘留穩定度（%）凍融劈裂殘留強度比（%）動穩定度（次/mm）小梁彎曲（）b細94.378.71236.52522b中91.671.61202.52417b粗81.568.711652316滲水系數滲水系數級配類型滲水系數（ml/min）b上不滲水b中不滲水b下不滲水構造深度和摩擦系數構造深度和摩擦系數級配類型級配類型構造深度構造深度摩擦系數摩擦系數b b上上0.60.64747b b中中0.70.75454b b下下0.90.95252 1、通過調整集料級配，b型級配增加4.75mm的通過率，改善了瀝青混

29、合料的體積指標、減小了流值，使級配曲線避開禁區并滿足ac-16c的要求； 2、驗證試驗中b型三個級配典型曲線的動穩定度和小梁彎曲均滿足要求，但中、粗兩個級配的水穩定性不符合要求，其原因是集料與瀝青粘附性不足，導致經過凍融和熱浸的瀝青混合料水穩定性不足；解決辦法：、縮小級配范圍，適當增加填料劑量；、采用改性瀝青。 3、b型三個級配曲線的混合料都不滲水， b中、b下兩個級配具有較好的摩檫系數和構造深度。 1、2.36mm通過率宜控制在30%36%之間，4.75mm通過率宜控制在47.4%55%之間； 2、空隙率宜控制在3.5%4%； 3、在施工中應增加集料的加熱時間，降低集料的含水量； 4、施工中瀝青混合料的壓實度宜達到100%。 選用粘度高的瀝青；選用粘度高的瀝青； 選用針入度較小，軟化點高和瀝青含蠟量低的瀝青；選用針入度較小，軟化點高和瀝青含蠟量低的瀝青； 用改性瀝青；用改性瀝青； 增加粗骨料，控制針片狀顆粒；增加粗骨料，控制針片狀顆粒； 馬歇爾試驗結果瀝青混合料空隙率不小于馬歇爾試驗結果瀝青混合料空隙率不小于4 4； 保持礦粉與瀝青之比為保持礦粉與瀝青之比為1 11.21.2，使礦粉有足夠數量，以減，使礦粉有足夠數量，以減少起潤滑作用的游離瀝青，減薄