沥青混合料配合比设计.ppt

马歇尔试件剖面图 当前第30页\共有44页\编于星期五\10点 AC-16型建议级配 级配类型 通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%) 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 建议级配 100 90-100 77-91 63-77 42-52 26-38 16-28 10-19 7-16 5-12 4-8 规范级配 100 90-100 76-92 60-80 34-62 20-48 13-36 9-26 7-18 5-14 4-8 当前第31页\共有44页\编于星期五\10点 Chang’an University 内 容 1、级配设计理论 2、沥青路面功能与层位力学分工 3、 沥青面层技术性能 4、沥青混合料及其组成材料技术性能要求 5、沥青混合料配合比设计方法 6、AC-16型沥青混合料组成设计 7、AC-20型沥青混合料组成设计 8、AC-25型沥青混合料组成设计 9、ATB-30型沥青混合料组成设计 10、配合比设计中的若干问题的探讨 当前第1页\共有44页\编于星期五\10点 第一节 级配设计理论 一、混合料组成结构 沥青混合料是一种具有空间网络结构的多相分散体系，它有三种典型结构， 如图1-1所示。 （a）悬浮密实结构； （b）骨架空隙结构； （c）骨架密实结构 图1-1 三种典型沥青混合料结构组成示意图 当前第2页\共有44页\编于星期五\10点 二、矿料级配理论 由各种粒径大小不等的集料按照一定的比例搭配起来，使其具有较高的密实度或较大的摩阻力，且具有一定的空隙率，这种矿料组合称为矿料级配。矿料级配基本上分为连续级配和间断级配两大类，如图1-2所示。 图1-2 连续级配与间断级配曲线 当前第3页\共有44页\编于星期五\10点 级配理论主要有两种：最大密度曲线理论和粒子干涉理论。 1．最大密度曲线理论 该理论认为固体颗粒按颗粒大小有规律的组合排列可以得到密度最大、空隙率最小的混合料。矿料的颗粒级配曲线越接近抛物线，则密度越大。最大密度曲线可用颗粒粒径d与通过率P的关系来表示： P=100(d/D)0.5 （1-1） 式中：D——矿料最大粒径。 在实际运用中应该允许级配曲线在一定范围内波动，所以推荐采用n次幂的通式表达： P=100(d/D)n （1-2） 当前第4页\共有44页\编于星期五\10点 2．粒子干涉理论 粒子干涉理论认为为达到最大密度，前一级颗粒之间的空隙应由次一级的颗粒所填充，其空隙又有再次级颗粒所填充，但填隙的颗粒粒径不得大于其间隙的距离，否则大小颗粒之间将发生干涉现象。为了避免干涉，大小集料颗粒之间应按一定的数量分配，并从临界干涉情况下导出前一级颗粒间距应为： 式中：D——前粒级的粒径； Ψ0——次粒级的理论实积率（实积率即为堆积密度与表观密度之比）； Ψs——次粒级的实积率。 当前第5页\共有44页\编于星期五\10点 三、沥青混合料强度形成机理 沥青混合料强度形成机理有两种：表面理论、胶浆理论。 1．表面理论（Surface theory） 该理论认为，沥青混合料是由粗集料、细集料和填料经人工组配成密实的级配矿质骨架，此骨架由稠度较稀的沥青分布其表面，而将它们胶结成一个具有强度的整体。这种理论图解如图1-3所示。 图1-3 表面理论 沥青混合料 矿质骨架 结合料一沥青 粗集料 细集料 填 料 当前第6页\共有44页\编于星期五\10点 2．胶浆理论（Mortar theory） 该理论认为沥青混合料是一种多级空间网状结构的分散系。第一级粗分散系，以粗集料为分散相分散在沥青砂浆介质中；第二级细分散系，以细集料为分散相而分散在沥青胶浆介质中；第三级微分散系，以填料为分散相而分散在高稠度沥青介质中。 当前第7页\共有44页\编于星期五\10点 四、级配设计方法 1．n法（式1-2） P=100(d/D)n 2．K法 为使沥青混合料级配与使用性能建立关系，许多学者对实用级配进行了大量研究，前苏联的伊万诺夫提出的控制筛余量递减系数的K法比较成熟。 其中：x——级数，x＝3.3219lg（D/dx） 当前第8页\共有44页\编于星期五\10点 3．i 法 对以上两种理论公式的改进和完善，同济大学林绣贤教授提出了i 法 。