摘 要

为了满足沥青路面的性能要求和保障行车安全，沥青混合料配合比设计就成为了关键。本文针对武汉西四环高速公路下面层AC-25C沥青混合料进行配合比设计，其中包括对沥青混合料原材料的性能研究检测与选择、集料的最佳合成级配和最佳油石比的确定以及沥青混合料的水稳定性和高温稳定性的研究和检测。

根据武汉地区的气候特征和该路段的交通特点采用马歇尔配合比设计方法来配合比设计。设计过程中，涉及的试验方法和试验器具都做了详细的说明和介绍，试验中记录了大量的数据为工程提供了的技术支持，实际工程中所需的要求也按照相应的规范严格执行。从沥青路面病害的角度出发，对沥青混合料的性能做了全面分析并对主要的高温稳定性和水稳定性进行检测。

本次配合比设计结果将作为武汉西四环高速公路施工的重要依据。

关键词：沥青混合料；最佳油石比；矿料级配；配合比设计；病害

Abstract

The job mix formula of asphalt mixture is very important in guaranteeing paving performance and ensuring driving safety. In order to serve the AC-25C job mix formula of the binder course of Wuhan west fourth ring highway, this research was carried out on the performance test and the choose of raw materials. And the research also includes the determination of the optimum gradation and the optimum asphalt content of mixture. And the research was then carried out on the test on the moisture stability and the high temperature stability of asphalt mixture.

According to the climate characteristics of Wuhan and the traffic characteristics of this area, the paper applies Marshall test design methods of asphalt mixtures to design this asphalt mixture. Test methods and experimental apparatus is described detailed. All the experiments was carried out according to the specification and the results will provide technical supports for the project. This paper summed up the causation of pavement damages. Based on which, the performances of asphalt mixture are deeply analyzed. And high temperature stability and moisture stability is mainly tested in this paper.

The job mix formula of asphalt mixture in this paper will provide an important basis for the construction of Wuhan west fourth ring highway.

Key words: asphalt mixture; optimal bitumen ratio; aggregate gradation; mix design; pavement damages

目 录

第一章 绪论……………………………………………………………………………… 1

1.1 课题研究的目的与意义……………………………………………………………1

1.2 沥青混合料配合比的发展概况和研究现状………………………………………2

1.3 武汉西四环高速公路工程概况……………………………………………………3

1.4 研究的主要内容和应解决的问题…………………………………………………3

第二章 原材料及沥青混合料性能分析………………………………………………… 5

2.1 集料…………………………………………………………………………………5

2.2 沥青…………………………………………………………………………………7

2.2.1 针入度…………………………………………………………………………7

2.2.2 软化点…………………………………………………………………………9

2.2.3 延度……………………………………………………………………………9

2.3 沥青混合料…………………………………………………………………………11

2.4 矿粉…………………………………………………………………………………12

第三章 AC-25C沥青混合料配合比设计…………………………………………………13

3.1 矿料级配选择………………………………………………………………………13

3.1.1 矿料级配初选…………………………………………………………………13

3.1.2 确定最佳合成级配……………………………………………………………16

3.2 确定最佳油石比……………………………………………………………………18

第四章 AC-25C沥青混合料性能研究及检测……………………………………………21

4.1 高温稳定性…………………………………………………………………………21

4.2 水稳定性……………………………………………………………………………23

4.2.1 浸水马歇尔试验………………………………………………………………23

4.2.2 冻融劈裂试验…………………………………………………………………24

第五章 总结……………………………………………………………………………… 26

5.1 配合比设计总结……………………………………………………………………26

5.2 心得体会……………………………………………………………………………27

参考文献……………………………………………………………………………………29

致谢…………………………………………………………………………………………30

1. 绪论
   1. 课题研究的目的与意义

公路是国家经济发展的基础，其在一定程度上决定着国家发展的速度，那么不得不说高速公路的建设就是国家经济建设的画龙点睛之笔。当然，公路的建设是随着汽车数量的增长和经济的需求而发展的，在地域辽阔的中国高速公路的重要性就更为突出。因为不论是公路还是高速公路它们都是出行方便、出行成本较低且可以门到门的交通方式，所以公路成为人们选择最多也是首先的出行方式就显得理所当然了。随着中国内陆第一条高速公路—上海至嘉定高速公路在1988年建成通车后，中国公路的建设从此开启了新的篇章。1998年中国公路进入了飞速发展时代，截止2013年中国公路通车总里程已经达到了424万公里，截止2015年中国的高速公路已经达到了12万公里，已经超过美国居世界第一。值得一提的是，中国公路发展至今不仅有量的飞速提升，而且质也有很大的进步，可以说如此数量巨大的公路建设为中国以后的经济发展奠定了坚实的基础。

然而建设的这么多公路之中路面大部分是用沥青混合料摊铺的，也就是常说的沥青路面，那么高速公路基本都是沥青路面了。沥青路面与一般的水泥路面相比，其具有行车舒适度更高、力学性能更加稳定、噪音更小、使用寿命长和后期的保养与维修更加方便等等，基于这些更适用于当今时代路面的优点，沥青路面被广泛使用也是情理之中。但是随着社会的发展，人们的物质需求不断增长，随之而来的就是物流的压力越来越大，过于追求利益的司机和不完善的交通法规导致了超载习以为常，这无疑会加重道路的使用压力致使路面比预期的要更早损坏或报废^[3]。以后道路的使用频率和承受重量会越来越大，而且使用环境也会更加多变，所以改善沥青路面的使用性能就迫在眉睫，换句话说，沥青混合料的配合比设计及其优化就显得更为重要了。