[设计要求]
1.根据道路等级、路面类型和结构层位， 确定沥青混凝土类型，并选择矿质混合料的 级配范围。根据现有各种矿质材料的筛析结 果，采用图解法确定各种矿料的配合比，并 依据题意对高速公路要求组配的矿质混合料 的级配进行调整。
2.通过马歇尔试验，确定最佳沥青用量。 3.最佳沥青用量按水稳定性检验和抗车辙 能力校核。
附图3 油石比-马歇尔试验各项指标关系曲线图
相应于密度最大值a1=5.20%，相应于稳定度最大值a2=5.15%，相应于 规定空隙率范围中值a3=4.75%，相应于规定饱和度范围中值a4=4.40%。
② 确定最佳沥青用量初始值（OAC1） OAC1 (5.20% 5.15% 4.75%) / 3 5.03% ③ 确定最佳沥青用量初始值（OAC2） 由附图3得，各指标符合沥青混合料技术指标要 求的沥青用量范围为： OACmin～OACmax= 4.20%～5.20%，则
碎石选用三种规格：10～20mm、5～10mm、 3～5mm 石屑
黄砂 矿粉 六种矿质集料的筛析结果列于下表。
表2 六种集料的筛分结果
筛孔尺寸（方筛孔）/mm 材料名称 16.O 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.07 5
通过百分率/% 10～ 20mm 碎 石 5～10mm 3～5mm 石 屑 黄砂 矿 粉 100 100 100 100 100 100 88.6 100 100 100 100 100 16.6 99.7 100 100 100 100 O.4 8.7 94.7 100 100 100 O.3 0.7 3.7 97.2 87.9 100 0.3 0.7 0.5 67.8 62.2 100 0.3 0.7 0.5 40.5 46.4 100 0.3 0.7 0.5 30.2 3.7 99.8 0.3 0.7 0.5 20.6 3.1 96.2 0.2 0.6 0.3 4.2 1.9 84.7
考虑经济因素，综合决定采用最佳油石比为：4.87%。
筛孔尺寸(方孔筛)/mm
16. O 下限 90
13.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 76
9.5 60
4.75 34
2.36 20
1.18 13
0.6 9
0.3 7
0.15 5
0.07 5 4
AC-16沥青混 凝土工程级 配范围
上限
100
92
80
62
48
36
26
18
14
8
（3）矿质混合料配合比设计
① 矿质集料筛分试验
现场取样进行筛分试验:
表4
最佳油石比 OAC/%
沥青混合料水稳定性试验结果
马歇尔稳定度 /kN 浸水马歇尔 稳定度/kN 浸水残留 稳定度/% 规范规定残留 稳定度/%
4.87
8.3
7.6
92
75
从表4试验结果知：OAC=4.87%符合水稳性标准要求。
抗车辙能力检验：
以油石比为 4.8% 制备沥青混合料试件，进行抗车 辙试验，试验结果如表：表5
最佳 油石比 OAC /% 试验温度 T/℃ 试验轮压 试验条件 /MPa 0.7 动稳定度 /次· mm-1 规范规定 动稳定度/次· mm-1
4.87
60
不浸水
1300
1000
从表5试验结果知：OAC=4.87%的沥青混合料动稳定度 大于1000次/mm，符合高速公路抗车辙能力的规定。
结论：根据以上试验结果，参考以往工程实践经验，结合
OAC2 (4.20% 5.20%) / 2 4.70% ④ 综合确定最佳沥青用量（OAC） OAC =（5.03%+4.70%）/2=4.87% 按OAC =4.87%检查VMA符合要求，且位于贫油沥 青一侧；亦满足其他指标的要求。
⑤ 最佳沥青用量（OAC）检验
水稳定性检验：
采用沥青用量为4.87%制备马歇尔试件，测定标 准马歇尔稳定度及浸水(48h后)马歇尔稳定度，试 验结果如附表4。
调整后合成级配曲线光滑平顺，且接近级配曲线的下限。
附图1 矿质混合料配合比计算图
附图2 矿质混合料级配曲线图
表3
马歇尔试验结果汇总表
试件 组号
油 石 比 /%
技 术 指 标 毛体积密 度ρ s /g· cm-3 2.328 2.346 2.356 2.353 2.348 矿料 间隙率 VMA/% 17.9 17.6 17.4 17.7 18.4 沥青 饱和度 VFA/% 62.5 69.8 77.5 80.2 83.5
空隙率 VV/% 5.8 4.7 3.6 2.9 2.5
稳定度 MS/kN 8.7 9.7 10.5 10.2 9.8
流值FL /mm 2.1 2.3 2.5 2.8 3.7
1 2 3 4 5
4.0 4.5 5.0 5.5 6.0
技术标准
—
3～6
≥ 13
65～75
≥8
1.5～4
（4）马歇尔试验结果分析 ① 绘制沥青用量—物理、力学指标关系图 根据表3马歇尔试验结果汇总表，绘制沥青 用量与毛体积密度、空隙率、饱和度、矿料填 隙率、稳定度、流值的关系图，如附图3。
[ 解]
1.矿质混合料配合组成设计 （1）确定沥青混合料类型 由题意，为使高速公路上面层具有较好的抗滑 性，选用中粒式AC-16型沥青混凝土混合料。 （2）确定矿质混合料级配范围 按表1查出中粒式AC-16型沥青混凝土的矿质混 合料级配范围，经调整后的工程级配范围如表1。
表1
级配类型
矿质混合料要求级配范围 /%
沥青混合料配合比设计工程实例
[题目] 试设计某高速公路沥青混凝土路面用沥青混 合料的配合组成。
[原始资料] 1.道路等级 2.路面类型 3.结构层位 4.气候条件 5.材料性能
高速公路； AC-16沥青混凝土； 三层式沥青混凝土的上面层； 最低月平均气温-8℃；
（1）沥青材料
可供应A级70号和90号两种道路石油沥青。经 检验各项技术性能均符合要求。
（2）矿质材料 1）碎石和石屑:石灰石轧制碎石，饱水抗压强度 12OMPa，洛杉矶磨耗率12%,粘附性(水煮法)Ⅴ级, 视密度2.70g/cm3； 2）砂:黄砂(中砂),含泥量及泥块量均<1%,视密度 2.65g/cm3 3）矿粉:石灰石磨细石粉，粒度范围符合技术要求， 无团粒结块，视密度2.58g/cm3。
② 组成材料配合比设计计算 采用图解法设计组成材料配合比，如附图1所示。由 图解法确定各种材料用量为10～20mm碎石:5～10mm碎 石:3～5mm，碎石:石屑:黄砂:矿粉 =34.5%:24%:10.5%:11.5%:13%:6.5%。 ③ 调整配合比 从附图1可以看出，计算的合成级配曲线接近级配范 围中值。由于高速公路交通量大、轴载重，为使沥青 混合料具有较高的高温稳定性，合成级配曲线应偏向 级配曲线范围的下限，为此配合比应做调整。 经调整，各种材料的用量比例为： 10～20mm碎石:5～10mm碎石:3～5mm碎石:石屑:黄砂: 矿粉=42%:20%:14%:9%:10%:5%。