沥青混合料一些基础概念一、有关集料的一些基本概念 沥青混合料一些基础概念沥青混合料一些基础概念粗集料的各种体积及相应的各种密度粗集料的各种体积及相应的各种密度Surface VoidsSurface VoidsSolid Agg.Solid Agg.ParticleParticleVol. of water-perm. voidsVol. of water-perm. voids not filled with asphalt not filled with asphaltAbsorbed asphaltAbsorbed asphaltEffective volume = volume of solid aggregate particle + Effective volume = volume of solid aggregate particle + volume of surface voids not filled with asphaltvolume of surface voids not filled with asphalt沥青混合料一些基础概念沥青混合料一些基础概念1 1表观密度（视密度）表观密度（视密度）表观密度（视密度）表观密度（视密度） 单位体积（含材料的实体矿物成分及闭口孔隙体单位体积（含材料的实体矿物成分及闭口孔隙体积）物质颗粒的干质量。积）物质颗粒的干质量。2 2毛体积密度毛体积密度毛体积密度毛体积密度 单位体积（含材料的实体矿物成分及闭口孔隙、单位体积（含材料的实体矿物成分及闭口孔隙、开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的全部开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的全部毛体积毛体积毛体积毛体积）物质颗粒的干质量。物质颗粒的干质量。3.3.有效密度：有效密度：有效密度：有效密度：矿料的有效密度通过沥青混和料的最矿料的有效密度通过沥青混和料的最大理论相对密度反算得到，类似于前两者，是矿大理论相对密度反算得到，类似于前两者，是矿料的一种属性。料的一种属性。4.4.堆积密度堆积密度堆积密度堆积密度 单位体积（含物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙单位体积（含物质颗粒固体及其闭口、开口孔隙体积及颗粒间空隙体积）物质颗粒的质量。粗集体积及颗粒间空隙体积）物质颗粒的质量。粗集料的堆积密度包括料的堆积密度包括自然堆积密度自然堆积密度、振实密度振实密度、捣捣实密度实密度；细集料的堆积密度包括；细集料的堆积密度包括自然堆积密度自然堆积密度、紧装密度紧装密度。沥青混合料一些基础概念沥青混合料一些基础概念5、集料最大粒径、集料最大粒径 规程：规程：指集料的指集料的100%100%都要求通过的最小的标准筛筛孔尺寸。都要求通过的最小的标准筛筛孔尺寸。新的设计规范：混合料中筛孔通过率为新的设计规范：混合料中筛孔通过率为100%100%的最的最小标准筛孔尺寸。小标准筛孔尺寸。6、集料的公称最大粒径集料的公称最大粒径 规程：规程：规程：规程：指集料可能全部通过或允许有少量不通过（一般容许筛余指集料可能全部通过或允许有少量不通过（一般容许筛余不超过不超过10%10%）的最小标准筛筛孔尺寸。通常比集料最大粒径小一个）的最小标准筛筛孔尺寸。通常比集料最大粒径小一个粒级。粒级。新的设计规范：混合料中筛孔通过率为新的设计规范：混合料中筛孔通过率为90%90%100%100%的最小标准筛孔尺寸。的最小标准筛孔尺寸。 沥青混合料一些基础概念沥青混合料一些基础概念二、有关沥青混合料的一些基本概念沥青混合料一些基础概念沥青混合料一些基础概念一沥青混合料体积组成示意图7 7沥青混合料一些基础概念沥青混合料一些基础概念对比对比VmbVmbVsaVsa左侧左侧左侧左侧不吸收沥青；右侧不吸收沥青；右侧不吸收沥青；右侧不吸收沥青；右侧部分吸收沥青部分吸收沥青部分吸收沥青部分吸收沥青VsbVsbVseVseV VV V2 2VMAVMA2 2VmmVmmVbeVbeVAVAV VV V1 1VMAVMA1 1VbaVba沥青混合料一些基础概念沥青混合料一些基础概念二基本概念二基本概念1、沥青混合料的最大理论密度最大理论密度 假设压实沥青混合料试件全部为矿料（包括矿料假设压实沥青混合料试件全部为矿料（包括矿料自身内部的孔隙）及沥青所占有，空隙率为零的理自身内部的孔隙）及沥青所占有，空隙率为零的理想状态下的最大密度。想状态下的最大密度。 2、沥青混合料的表观密度表观密度 单位体积（含混合料单位体积（含混合料实体体积实体体积与不吸收水分的内与不吸收水分的内部部闭口孔隙闭口孔隙之和）压实沥青混合料的干质量，又称之和）压实沥青混合料的干质量，又称视密度，由水中重法测定（仅适用于几乎不吸水的视密度，由水中重法测定（仅适用于几乎不吸水的密实试件）。密实试件）。沥青混合料一些基础概念沥青混合料一些基础概念3、沥青混合料的沥青混合料的毛体积密度毛体积密度毛体积密度毛体积密度 单位体积（含混合料的单位体积（含混合料的实体矿物成分实体矿物成分及不吸收水分的及不吸收水分的闭口孔隙闭口孔隙、能吸收水分的、能吸收水分的开口孔隙开口孔隙等颗粒表面轮廓线等颗粒表面轮廓线所包围的全部毛体积）压实沥青混合料的干质量，由所包围的全部毛体积）压实沥青混合料的干质量，由表干法、蜡封法或体积法测定。表干法、蜡封法或体积法测定。 4 4、沥青混合料试件的、沥青混合料试件的沥青体积百分率沥青体积百分率沥青体积百分率沥青体积百分率 压实沥青混合料试件内沥青部分的体积占试件总体积压实沥青混合料试件内沥青部分的体积占试件总体积的百分率，以的百分率，以VAVA表示。表示。5 5、沥青混合料试件的、沥青混合料试件的空隙率空隙率空隙率空隙率 沥青混合料内矿料及沥青以外的空隙（沥青混合料内矿料及沥青以外的空隙（不不不不包括矿料自包括矿料自身内部已被沥青封闭的孔隙）的体积占试件总体积的身内部已被沥青封闭的孔隙）的体积占试件总体积的百分率，以百分率，以VVVV表示。表示。 沥青混合料一些基础概念沥青混合料一些基础概念6、沥青混合料试件的矿料间隙率矿料间隙率 规程：规程：压实沥青混合料试件内，矿料部分以外的体压实沥青混合料试件内，矿料部分以外的体积占试件总体积的百分率，即试件空隙率与沥青体积占试件总体积的百分率，即试件空隙率与沥青体积百分率之和（积百分率之和（？），以），以VMAVMA表示。（注：与现行规表示。（注：与现行规范、范、SuperpaveSuperpave的不同）的不同）7、沥青混合料试件的沥青饱和度沥青饱和度/沥青填隙率沥青填隙率 压实沥青混合料试件内沥青部分的体积占矿料骨架压实沥青混合料试件内沥青部分的体积占矿料骨架以外的空隙部分体积（以外的空隙部分体积（VMAVMA）的百分率，以）的百分率，以VFAVFA表示。表示。沥青混合料一些基础概念沥青混合料一些基础概念8、有效沥青含量有效沥青含量 沥青混合料中，总的沥青含量减去被集料吸入内沥青混合料中，总的沥青含量减去被集料吸入内部部空隙（孔隙）空隙（孔隙）空隙（孔隙）空隙（孔隙）的部分后，有效填充矿料间隙的的部分后，有效填充矿料间隙的沥青质量与沥青混合料总质量之比，以百分率计。沥青质量与沥青混合料总质量之比，以百分率计。沥青混合料一些基础概念沥青混合料一些基础概念三沥青混合料的分类三沥青混合料的分类（1 1）按材料）按材料组成及结构组成及结构分为：连续级配、间断分为：连续级配、间断级配混合料；级配混合料；（2 2）按矿料）按矿料级配组成及空隙率大小级配组成及空隙率大小分为：密级分为：密级配、半开级配、开级配混合料；配、半开级配、开级配混合料；（3 3）按）按公称最大粒径的大小公称最大粒径的大小分为：特粗式、粗分为：特粗式、粗粒式、中粒式、细粒式、砂粒式。粒式、中粒式、细粒式、砂粒式。（4 4）沥青混合料按）沥青混合料按制造工艺制造工艺分为：分为：热拌沥青混热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、再生沥青混合料合料、冷拌沥青混合料、再生沥青混合料。 沥青混合料一些基础概念沥青混合料一些基础概念 上述概念涉及到的有关定义：上述概念涉及到的有关定义： 连续级配连续级配连续级配连续级配：沥青混合料的矿料级配曲线平顺圆滑，具有连：沥青混合料的矿料级配曲线平顺圆滑，具有连续的（不间断的）性质，相邻粒径的粒料之间有一定的比例续的（不间断的）性质，相邻粒径的粒料之间有一定的比例关系（按质量计）。这种由大到小，逐级粒径均有，并按比关系（按质量计）。这种由大到小，逐级粒径均有，并按比例互相搭配组成的矿质混合料，称为连续级配混合料。例互相搭配组成的矿质混合料，称为连续级配混合料。 间断级配间断级配间断级配间断级配沥青混合料：沥青混合料： 矿料级配组成中缺少矿料级配组成中缺少1 1个或几个粒径档次（或用量很少）而形个或几个粒径档次（或用量很少）而形成一种不连续的混合料成一种不连续的混合料 密级配密级配密级配密级配沥青混合料：沥青混合料： 按密实级配原理设计组成的各种粒径颗粒的矿料与沥青结合按密实级配原理设计组成的各种粒径颗粒的矿料与沥青结合料拌合而成，设计空隙率较小的密实式沥青混凝土混合料料拌合而成，设计空隙率较小的密实式沥青混凝土混合料（以（以ACAC表示）和密实式沥青稳定碎石沥青混合料（以表示）和密实式沥青稳定碎石沥青混合料（以ATBATB表表示）。按关键性筛孔通过率的不同又可分为细型、粗型密级示）。按关键性筛孔通过率的不同又可分为细型、粗型密级配沥青混合料等。粗集料嵌挤作用较好的也称嵌挤密实型沥配沥青混合料等。粗集料嵌挤作用较好的也称嵌挤密实型沥青混合料。青混合料。 沥青混合料一些基础概念沥青混合料一些基础概念 半开级配半开级配半开级配半开级配沥青碎石混合料：沥青碎石混合料： 由适当比例的沥青粗集料、细集料及少量填料由适当比例的沥青粗集料、细集料及少量填料（或不加填料）与沥青结合料拌合而成，（或不加填料）与沥青结合料拌合而成，经马歇经马歇尔标准击实成型试件尔标准击实成型试件的的剩余空隙率剩余空隙率在在6%6%12%12%的半开式沥青碎石混合料（以的半开式沥青碎石混合料（以AMAM表示）。表示）。 开级配开级配开级配开级配沥青混合料：沥青混合料： 矿料级配主要由粗集料嵌挤组成，细集料及填料矿料级配主要由粗集料嵌挤组成，细集料及填料较少，设计空隙率为不小于较少，设计空隙率为不小于18%18%的混合料。的混合料。沥青混合料一些基础概念沥青混合料一些基础概念沥青稳定碎石混合料（简称沥青碎石） 由矿料和沥青组成具有一定级配要求的混合料，由矿料和沥青组成具有一定级配要求的混合料，按空隙率、集料最大粒径、添加矿粉数量的多少，按空隙率、集料最大粒径、添加矿粉数量的多少，分为分为密级配沥青碎石（密级配沥青碎石（ATBATB）、开级配沥青碎石）、开级配沥青碎石（OGFCOGFC表面层及表面层及ATPBATPB基层）、半开级配沥青碎石基层）、半开级配沥青碎石（AMAM）。沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）。 沥青混合料一些基础概念沥青混合料一些基础概念热拌沥青混合料种类热拌沥青混合料种类热拌沥青混合料种类热拌沥青混合料种类混合料类 型密 级 配开级配半开级配公称最大粒径（mm）最 大粒 径（mm）连续级配间断级配间断级配沥青稳定碎石沥青混凝土沥青稳定碎石沥青玛蹄脂碎石排水式沥青磨耗层排水式沥青碎石基层特粗式ATB-40ATPB-4037.553.0粗粒式ATB-30ATPB-3031.537.5AC-25ATB-25ATPB-2526.531.5中粒式AC-20SMA-20AM-2019.026.5AC-16SMA-16OGFC-16AM-1616.019.0细粒式AC-13SMA-13OGFC-13AM-1313.216.0AC-10SMA-10OGFC-10AM-109.513.2砂粒式AC-5AM-54.759.5设计空隙 率（%）3536341818612沥青混合料一些基础概念沥青混合料一些基础概念三、沥青混合料体积指标的计算三、沥青混合料体积指标的计算1、空隙率（、空隙率（VV） 计算公式：计算公式： 而而 注意：注意：式中式中 的意义，一定是毛体积相对密度，而非视密度；的意义，一定是毛体积相对密度，而非视密度；最大理论相对密度与矿料及沥青的用量、矿料及沥青的相对密最大理论相对密度与矿料及沥青的用量、矿料及沥青的相对密度等有如下的内在联系：度等有如下的内在联系：18沥青混合料一些基础概念 新的规范按集料开口空隙部分吸收沥青考虑。有新的规范按集料开口空隙部分吸收沥青考虑。有效相对密度的确定按规范执行。效相对密度的确定按规范执行。2、矿料间隙率、矿料间隙率VMA（1）现行规程定义：按照定义总有）现行规程定义：按照定义总有 VMA=VV+VA （2）现行规程计算公式：给定两个公式）现行规程计算公式：给定两个公式(a)、(b)。 （a）（b） （3）新规范的计算公式-即Superpave的计算公式（b）19沥青混合料一些基础概念（3）讨论：公式（）讨论：公式（c）、（）、（d）有何关系？）有何关系？ 有许多书籍中表明（有许多书籍中表明（c）、（）、（d）等价。）等价。 但实际情况却不尽如此，从图可看出，如果：但实际情况却不尽如此，从图可看出，如果： 集料不吸收沥青，则等价；集料不吸收沥青，则等价； 集料吸收沥青，则不等价。集料吸收沥青，则不等价。 （4）新规范给定的沥青饱和度计算公式）新规范给定的沥青饱和度计算公式20沥青混合料一些基础概念