沥青混凝土配合设计及其原理PDF电子书下载

2．柔性路面之优点 1

3．沥青混凝土处理底层之优点 1

第一章 沥青混凝土路面工程概论 1

1-1 前言 1

1．柔性路面定义 1

1．沥青路面结构 2

1-2 沥青混凝土路面结构及其作用 2

4．全厚度沥青混凝土路面之优点 2

图1.2 柔性路面受外力作用情形 3

图1.1 柔性路面之定义 3

图1.4 柔性路面结构示意图 4

图1.3 柔性路面压应力分布情形 4

2．摩擦层 5

5．整平层 5

3．面层 5

4．联结层 5

6．透层 6

9．基层 6

7．黏层 6

8．底层 6

1-3 沥青路面之六大基本目标 7

3．面层材料受荷重损失减至最小限度之能力 7

4．路面面层具有合理之质地 7

5．路基、基层、底层具有弹性 7

6．对天候之抵抗能力 7

1-4 沥青混凝土之特性 7

1．支持交通荷重之能力 7

2．防止路床积水之能力 7

1．耐久性 8

4．空隙率适当性 8

5．工作性 8

2．稳定性 8

3．柔性 8

6．抗滑性 9

2．柔性路面设计原理 9

1-5 柔性路面设计与沥青混凝土配合设计 9

1．影响柔性路面设计厚度因素 9

图1.5 一般柔性路面设计原理及程序 11

图1.6 考虑沥青混凝土黏弹性疲劳特性之设计原理 12

3．柔性路面厚度设计方法 13

表1.1 1970年美国公路研究部柔性路面设计方法分类 14

4．沥青混凝土配合设计 16

表1.2 各种沥青拌合料粒料级配及沥青用量比较 18

1．水泥混凝土重要性质 20

1-6 水泥混凝土配合设计与沥青混凝土配合设计 20

图1.7 优良水泥混凝土应具备之条件 21

3．混凝土配合设计 22

2．水泥混凝土之配合设计原则 22

4．混凝土配合设计流程图 24

图1.8 水泥混凝土配合设计流程图 25

1-7 沥青混凝土拌合厂作业程序与沥青混凝土配合设计 26

5．混凝土和沥青混凝土配合设计之比较 26

表1.3 水泥混凝土及沥青混凝土之比较 26

1．沥青混凝土拌合厂作业程序 27

图1.9 沥青混凝土拌合厂作业程序流程简图 27

2．沥青混凝土配合设计 28

图1.10 试验室沥青混凝土配合设计流程简图 28

2-1 沥青材料概论 32

第二章 沥青材料及其工程性质 32

1．定义 32

2．沥青材料简史 32

3．术语及词汇 33

表2.1 原油之主要产地及成分 36

2-2 沥青材料之制造 37

1．原油之成份及分类 37

2．沥青胶泥之制造 37

图2.1（a） 石油及沥青材料之制造 38

图2.1（b） 沥青材料之制造 39

表2.2 原油在不同温度下之分馏产物 40

3．其他沥青材料之制造 41

图2.2 柏油制造之程序简图 41

1．天然地沥青 42

2-3 沥青材料之种类、一般性质及规格 42

2．石油地沥青胶泥 42

图2.3 沥青材料分类图 44

表2.3 中国国家标准（CNS）沥青胶泥规范 45

表2.4（a） 美国公路运输官员协会（AASHTO）地沥青胶泥规范（针入度） 46

表2.4（b） 美国材料试验协会地沥青胶泥规范 47

表2.5（a） 美国地沥青胶泥规格（黏滞度） 48

表2.5（b） 美国公路运输官员协会（AASHTO）地沥青胶泥规范（黏滞度） 49

表2.5（c） 美国公路运输官员协会（AASHTO）地沥青胶泥残余黏度规范 50

表2.6（a） 各种沥青材料使用温度表（旧等级） 51

表2.6（b） 沥青材料使用温度（摄氏温度） 52

表2.6（c） 沥青材料使用温度（华氏温度） 53

3．油溶沥青 54

表2.7 温度25℃时油溶沥青之等级及种类 55

表2.8 速凝油溶沥青规范（中国国家标准） 56

表2.9 美国公路运输官员协会（AASHTO）速凝油溶沥青规范 57

表2.10 中凝油溶沥青规范（中国国家标准） 58

表2.11 美国公路运输官员协会（AASHTO）中凝油溶沥青规范 59

表2.12 慢凝油溶沥青规范（中国国家标准） 60

表2.13 美国公路运输官员协会（AASHTO）慢凝油溶沥青规范 61

图2.5 乳化沥青之制造过程 62

图2.4 油溶沥青新旧等级对照比较图 62

4．乳化沥青 63

图2.6 乳化沥青之种类 64

表2.14 乳化地沥青规范（中国国家标准） 66

表2.15 美国公路运输官员协会（AASHTO）乳化沥青规范 67

表2.16 美国公路运输官员协会（AASHTO）阳离子乳化沥青规范 68

表2.17 阳离子乳化沥青规范（日本标准协会） 69

5．柏油 70

表2.18（a） 美国材料试验协会（ASTM）柏油（RT-1～RT-7）规范 72

表2.18（b） 美国材料试验协会（ASTM）柏油（RT-8～RTCB-6）规范 73

1．沥青材料之组成 74

2-4 沥青材料之物理及化学性质 74

2．沥青材料之物理性质 74

表2.19 针入度试验之荷重、作用时间及温度表 77

图2.8 各种黏滞度对照表 78

图2.7 平版黏滞度试验 78

图2.10 黏滞度和温度之关系 79

图2.9 针入度指数图解法 79

3．沥青材料之化学性质 80

图2.11（a） 直馏地沥青之加热时间与沥青精之关系 81

图2.11（c） 直馏地沥青与沥青精含量及其力学特性 81

图2.11（b） 直馏地沥青与沥青精含量之物理性关系 81

表2.20-1 沥青胶泥一般试验项目 84

2-5 沥青材料试验 84

1．沥青材料试验方法 84

表2.20-2 速凝、中凝、慢凝油溶沥青一般试验项目 85

表2.20-3 乳化沥青一般试验项目 86

2．沥青胶泥试验 87

图2.12 沥青胶泥针入度试验 87

图2.13 沥青协会真空黏滞度试验仪 89

图2.14 加农、曼尼黏滞度试验仪 89

图2.15 黏滞度试验 89

图2.16 瑞特佛却黏滞度试验仪 90

图2.17 赛伯特黏滞度试验仪 91

图2.18 英格兰黏滞度试验仪 92

图2.19 沥青铺设及拌合温度 92

图2.20 克利芙兰开口杯闪火点试验 93

图2.21 班斯奇、马丁闪火点试验 93

图2.22 沥青胶泥薄膜烘箱试验 95

图2.23 沥青胶泥滚动薄膜烘箱试验 95

图2.25 沥青胶泥软化点试验 97

图2.24 沥青延展性试验 97

3．速凝及中凝油溶沥青 99

图2.26 塔克开口杯闪火点试验 100

图2.27 油溶沥青蒸馏试验 100

4．慢凝油溶沥青 101

图2.29 乳化沥青蒸馏试验 103

图2.28 慢凝油溶沥青浮碟试验 103

5．乳化沥青 104

6．沥青材料之鉴别 107

图2.30 沥青材料鉴别流程图 110

2-6 沥青材料之工程性质及应用 111

1．沥青材料之黏著力 111

图2.31（b） 恐水性固体表面状况 112

图2.31（a） 亲水性固体表面状况 112

图2.32（c） 恐水性固体於斜面上吸附气泡情形 113

图2.32（a） 亲水固体表面θ=0° 113

图2.32（b） 恐水性固体表面状况 113

图2.33 粒料、沥青材料、水共同存在之作用图 113

图2.34 各种不同沥青材料和玻璃板相交情形 114

图2.35 防剥剂原理 114

2．沥青材料之稠度及温度关系 115

图2.36 路油之拌合、铺设、滚压温度 117

图2.37 沥青胶泥之拌合、铺设、滚压温度 117

图2.38 沥青材料铺洒、滚压、拌合时机和黏滞度关系 118

图2.39 沥青胶泥针入度和路面寿命关系 118

3．沥青材料之氧化作用与路面成效关系 119

图2.40 沥青胶泥针入度种类与车辙关系图 120

表2.21 耐久性指数变化 120

表2.22 地沥青胶泥针入度等级选用表 121

4．沥青材料之质流特性 122

图2.42 波尔格模式 123

图2.43 黏弹性材料在外力作用下时间及应变关系 123

图2.41 沥青材料受剪力作用後其应力应变关系 123

5．沥青材料之应用 124

表2.23（a） 沥青材料使用时机 125

表2.23（b） 沥青材料使用时机 126

表2.23（c） 沥青材料使用时机 127

表2.23（d） 沥青材料使用时机 128

表2.25 柏油之用途 129

表2.24 本省常用之乳化沥青种类及其用途 129

2．粒料分类 134

3-1 粒料概论 134

第三章 粒料及其工程性质 134

1．定义 134

3．碎石厂粒料之制造程序 135

图3.1 粒料之分类 136

图3.2 碎石厂生产碎石作业程序 137

3-2 粒料特性 138

1．级配及颗粒大小 138

2．强度及韧性 139

表3.1 洛杉矶磨损率规范 140

图3.3 粒料分离试验 140

图3.4 粒料颗粒形状 141

3．形状 141

5．表面组织 142

4．孔隙率 142

表3.2 颗粒之形状描 142

6．表面亲油性 143

表3.3 粒料表面组织描述 143

8．洁净度 144

7．耐久性 144

1．粒料筛分析之物理意义 145

3-3 粒料筛分析 145

表3.4 各种路面结构之含砂当量规定 145

图3.5 粒料颗粒分布曲线 146

2．粒料筛分析试验 147

表3.5 美国标准筛和泰勒氏筛之比较 148

表3.6 粗粒料筛分析准备之重量 149

表3.7 筛分析试验时各种筛子所能负担最大之重量 149

3．粒料颗粒分析在路面工程上之应用 150

表3.8 范例3.1筛分析试验 150

表3.9（a） 统一土壤分类法 151

2．富韧氏公式和统一分类法比较 153

3-4 粒料级配理论 154

1．粒料级配理论 富韧氏曲线 154

表3.9（b） 统一土壤分类法之应用 156

图3.6（a） 美国联邦公路局粒料级配0.45次方最大密度曲线图 156

图3.6（b） 美国联邦公路局筛分析0.45方曲线 157

图3.6（c） 标准半对数座标富氏最大密度曲线图 157

3-5 粒料之颗粒分布曲线和沥青混凝土种类之关系 158

表3.10（a） 美国材料试验协会对沥青混凝土细粒料所订之规范 159

表3.10（b） 沥青混凝土用填充料 159

表3.10（c） 美国公路及运输官员协会对公路工程材料中粗粒料规范 160

表3.11 沥青混凝土开放级配、密级配、粗级配之规范比较 161

图3.7（a） 沥青混凝土粗级配、密级配、开放级配规范比较图 161

图3.7（a） 地沥青碎石式及开放级配沥青混凝土颗粒分析曲线规范 162

1．单一粒料中除去超大（Oversize）尺寸者 163

图3.7（b） 粗级配沥青混凝土颗粒分析曲线规范 163

图3.7（c） 密级配沥青混凝土颗粒分析曲线规范 164

图3.7（d） 片沥青及细级配沥青混凝土颗粒分析曲线规范 165

图3.7（e） 粗沥青砂及细沥青砂沥青混凝土颗粒分析曲线规范 166

表3.12 粒料之级配调整符号表（单一粒料除去超大尺寸） 167

3-6 单一粒料之级配调整法 167

2．单一样品除去一部分通过No.4号筛之粒料 168

表3.13 范例3.2单一粒料超大尺寸之调整 168

图3.8（a） 单一粒料除去一部分通过No.4号筛之粒料 168

表3.14 范例3.3单一样品除去一部分细料 169

图3.8（b） 单一样品除去一部分遗留於No.4号筛之粒料 170

3．单一样品除去一部分遗留於No.4号筛之粒料 170

表3.15 范例3.4单一粒料超大尺寸之调整 171

4．单一样品除去全部通过No.4号筛之粒料 171

表3.16 范例3.5单一粒料超大尺寸之调整 172

5．单一样品除去一部分通过No.200号筛者 172

表3.17 范例3.6单一粒料超大尺寸之调整 173

6．单一样品除去1吋筛以上之粒料，而代以No.4号筛间之粒料 174

表3.18 范例3.7数据单一粒料超大尺寸之调整 175

1．数学法 176

3-7 两种以上粒料之配合设计 176

表3.19 各种粒料之通过百分比及规范级配范围 177

2．图解法 178

表3.20 范例3.8之计算 179

图3.9 粒料配合：罗斯福却斯图解法 180

图3.10 粒料配合：哈巴斗三角图解法 180

表3.21 范例3.9之计算 181

表3.23 范例3.10计算（一） 184

表3.22 范例3.10哈巴斗三角图解法分解 184

表3.24 范例3.10之计算（二） 185

表3.25 范例3.11之计算 187

图3.12 改良罗斯福却斯法 188

图3.11 粒料配合：笛斯卡尔图解法 188

表3.26 范例3.12第一次之计算 189

表3.27 范例3.13第二次之计算（修正） 190

表3.28 范例3.14之计算 192

图3.13 美国沥青协会图解法 193

图3.14 粒料配合：截距图解法 194

表3.29 范例3.13筛分析及配比之计算 195

3．试误法 196

5．其他方法 197

6．结论 197

4．数值分析法 197

表3.30 范例3.15粒料配比试验法（试误法） 198

3-8 粒料比重和配合比之修正 199

1．校正原理 199

2．单一粒料中，粗料和细料比重不同之调整法 200

表3.31 粒料比重不同之修正法（单一粒料） 201

3．两种以上粒料比重不同之校正配合比方法 202

表3.32 粒料比重不同之筛分析修正法（二种粒料以上） 203

2．粒料试验 204

3-9 粒料试验及其物理意义 204

表3.33 粒料一般试验 205

表3.34 粒料有害物质及提供设计与控制之资料试验 206

图3.15 洛杉矶磨损试验仪 208

图3.16 健？试验容器 208

表3.35（a） 洛杉矶磨损试验级配种类和磨球数量、重量 209

表3.35（b） 洛杉矶磨损试验各种不同级配材料准备数量 209

表3.35（c） 洛杉矶磨试验计算实例 210

表3.36（a） 健性试验材料准备之数量 211

表3.37（b） 健性试验计算实例 212

图3.18 含砂当量试验 214

图3.17 沥青混凝土单压试验示意图 214

4-1 路面应力应变分析 219

1．多层弹性系统观念 219

第四章 沥青混凝土配合设计原理 219

图4.2 路面材料特性（a）线性（b）黏滞效应（c）回复性效应 221

图4.1 多层系统一般图解图 221

2．单层系统分析 223

图4.3 单层应力分析示意图 224

表4.1（a） 欧文及优尔利之单层弹性方程式 225

表4.1（b） 欧文及优尔利之单层弹性方程式 226

表4.2（a） 单层弹性函数值A 227

表4.2（b） 单层弹性函数值B 228

表4.2（c） 单层弹性函数值C 229

表4.2（d） 单层弹性函数值D 230

表4.2（e） 单层弹性函数值E 231

表4.2（f） 单层弹性函数值F 232

表4.2（g） 单层弹性函数值G 233

表4.2（h） 单层弹性函数值H 234

图4.4 布斯米尔特双层系统应力影响曲线 235

3．双层系统分析 235

图4.5 双层系统分析无因数因子值 236

图4.6 例题4.1数据图示 237

图4.7 三层面系统应力分析位置示意图 238

4．三层系统分析 238

图4.8（a） 三层应力因子ZZ1,K1=0.2,K2=0.2～200.0 241

图4.8（b） 三层应力因子ZZ1,K1=2.0,K2=0.2～200.0 242

图4.8（c） 三层应力因子ZZ1,K1=200,K2=0.2～200.0 243

图4.8（d） 三层应力因子ZZ1,K1=200.2,K2=0.2～200.0 244

图4.8（e） 三层应力因子ZZ2,K1=0.2,K2=0.2～200.0 245

图4.8（f） 三层应力因子ZZ2,K1=2.0,K2=0.2～200.0 246

图4.8（g） 三层应力因子ZZ2,K1=20.0,K2=0.2～200.0 247

图4.8（h） 三层应力因子ZZ2,K1=200.0,K2=0.2～200.0 248

表4.3（a） 三层应力因子H=0.125,K1=0.2～200.0 249

表4.3（b） 三层应力因子H=0.25,K1=0.2～200.0 250

表4.3（c） 三层应力因子H=0.5,K1=0.2～200.0 251

表4.3（d） 三层应力因子H=0.1,K1=0.2～200.0 252

表4.3（e） 三层应力因子H=2.0,K1=0.2～200.0 253

表4.3（f） 三层应力因子H=4.0,K1=0.2～200.0 254

表4.3（g） 三层应力因子H=8.0,K1=0.2～200.0 255

图4.9 轮胎压力分布对路面发生应力影响 256

5．柔性路面应力分布和沥青混凝土配合设计 256

图4.10 路面张应力因面层底层厚度比而差异 257

图4.11 三层系统分析之典型应力分布 257

4-2 柔性路面失败原因分析 258

图4.12 鳄鱼状龟裂 258

1．柔性路面缺陷之形式 258

图4.13 块状龟裂 259

图4.14 边缘裂缝 259

图4.15 纵向裂缝 260

图4.16 反射裂缝 260

图4.17 横向裂缝 261

图4.18 滑溜裂缝 261

图4.20 车印 262

图4.19 路面凹陷 262

图4.21 车辙 263

图4.22 波浪形路面 263

图4.23 路面隆起 264

图4.24 坑洞 264

图4.26 路面下沈 265

图4.25 路面松散 265

图4.27 路面冒油 266

图4.28 路面风化 266

图4.30 路面磨损 267

图4.29 路面焦化 267

2．柔性路面缺陷分析和沥青混凝土配合设计 268

图4.31 柔性路面失败原因分析 269

3．本省柔性路面失败之原因 270

图4.32（a） 弹性材料应力应变曲线 272

4-3 沥青混凝土面层之力学特性 272

图4.32（b） 塑性材料应力应变曲线 272

1．流质特性 272

图4.32（c） 黏弹性材料应变和时间曲线 273

图4.33 常应力潜变试验 273

图4.35 常应力大小及作用时对潜变之影响 274

图4.34 常应变松弛试验 274

图4.36 温度与潜变之影响 275

图4.38 劲度模数和应力作用时间及温度之关系 276

图4.37 松弛模数和时间之关系 276

图4.39 张力强度和时间及温度之关系 277

2．张应力 277

图4.42 张力试验应力分布图 279

图4.40 弯矩张力试验示意图 279

图4.41 张力试验应力分布图 279

4．疲劳特性 280

3．热应力 280

图4.43（c） 沥青混凝土疲劳模式——应变控制 282

图4.43（a） 沥青混凝土疲劳模式——应力控制 282

图4.43（b） 沥青混凝土疲劳模式——中庸控制 282

5．剪力强度 283

图4.44（c） 沥青混凝土疲劳特性——初应力和作用次数 284

图4.44（a） 沥青混凝土疲劳特性——应变和作用次数 284

图4.44（b） 沥青混凝土疲劳特性——应力和作用次数 284

图4.47 空隙率对沥青混凝土寿命之影响 285

图4.45 温度对沥青混凝土寿命之影响 285

图4.46 劲度模数对沥青混凝土寿命之影响 285

图4.48 含油量及粒料表面组织对路面寿命之影响 286

图4.49 路面受力之剪力破坏平面 286

图4.51 摩尔包络线 287

图4.50 最大剪力和深度之关系 287

4-4 沥青混凝土配合设计原理 288

1．沥青混凝土配合设计之目的 288

2．沥青混凝土之力学试验 289

图4.52 测定沥青混凝土抵抗变形之力学试验 289

图4.53 刻纹试验 290

表4.4 本省高速公路和省道间挠度比较 291

图4.54 轮迹试验 291

图4.55 小轮机械试验 292

3．沥青混凝土配合设计原理 293

图4.56 马歇尔配合设计最要设备 294

图4.57 威氏配合设计重要设备 295

图4.59 史密司三轴法重要设备 296

图4.58 哈巴斗配合设计重要设备 296

4-5 影响沥青混凝土配合设计因素 297

1．影响沥青混凝土抵抗变形之物理成份 297

图4.60 温度对沥青混凝土抗压力之影响 297

图4.61 抵抗抗压力大小和温度之关系 298

图4.62 沥青含油量、黏滞度、含石量和抵抗压力变形之关系 298

图4.63 含油量、摩擦阻力、凝聚阻力关系曲线 299

图4.64（b） 不同沥青材料针入度及含油量对威氏稳定值之影响 300

图4.64（a） 不同沥青材料针入度对马歇尔流度值之影响 300

图4.65 沥青含量对变形量之影响 300

图4.66 不同粒料种类及含量对马歇尔配合设计之影响 301

图4.69 不同粒料形状对沥青混凝土密度之影响 303

图4.68 压实能量对沥青混凝土最佳含油量之影响 303

图4.67 不同种类细料对车辙试验之影响 303

2．影响沥青混凝土破碎之因素 303

参考文献 304

第五章 沥青混凝土配合设计-马歇尔法 307

1．发展沿革 307

2．适用范围 307

5-1 前言 307

3．试验方法摘要 308

表5.1（a） 粒料各种级配规范粗级配 309

表5.1（b） 粒料各种级配规范密级配 310

表5.1（c） 粒料各种级配规范细级配 311

表5.1（d） 粒料各种级配规范片地沥青石 312

表5.1（e） 粒料各种级配规范粗片地沥青砂 313

表5.1（f） 粒料各种级配规范细片地沥青砂 314

5-2 试验仪器介绍 315

1．马歇尔试验仪 315

2．夯压试体设备 315

图5.1 马歇尔试验机 316

图5.2 试体夹头 316

图5.3 夯压铁锤及铁模固定器 316

3．沥青混合物拌合设备 317

图5.6 沥青混合料拌合机 318

图5.5 自动夯压机 318

图5.7 大型烘箱 318

图5.4 夯压底座 318

4．其他附带设备 319

图5.12 真空抽气机 320

图5.9 粒料分样器 320

图5.10 顶样器 320

图5.8 金属温度计 320

图5.11 恒温水槽 320

图5.13 马歇尔配合设计杂项设备 321

图5.14 马歇尔配合设计流程图（a） 322

5-3 沥青混凝土马歇尔配合设计流程图 322

1．单位重、稳定值、流度值 322

图5.15 沥青混凝土配合设计流程图（b） 323

2．求空隙（Va）及石料间孔隙率（V.M.A.） 323

2．粒料、沥青材料基本试验 324

4．粒料及沥青材料之拌合准备数量计算及称重 324

1．初步设计试验 324

5-4 粒料及沥青材料准备 324

3．粒料之筛分析及配合比决定 324

图5.16 沥青混凝土中粒料配合设计 326

表5.2（a） 粗料筛分析 327

表5.2（b） 中料筛分析 327

表5.2（d） 细砂筛分析 328

表5.2（e） 填充料筛分析 329

表5.2（c） 细料筛分析 329

表5.3 粒料级配分析（第一次配合） 330

表5.4 粒料级配分析（第二次配合） 331

表5.5 观试料准备量 332

表5.6 试料按筛号分堆（相当拌合厂热斗料） 332

表5.7 试料百分比修正 333

表5.8 1120克试料准备 333

表5.9 修正配合比後之设计规范（相当拌合厂热斗料磅称之称重） 334

表5.10 沥青含量对粒料重量百分比 335

表5.11 试料准备量 335

表5.12 沥青材料品质试验 336

2．粒料之准备 337

5-5 试体之准备 337

3．试体之拌合及夯压温度决定 337

1．试体数目决定 337

4．沥青混合料拌合 338

5．沥青混合物之夯压 339

表5.13（a） 美国沥青学会所定马歇尔设计标准 340

表5.13（b） 粗粒料孔隙率％和VMA之规定 340

1．所需仪器设备 341

3．沥青混凝土虚比重测定：封腊法 341

2．石腊比重测定 341

5-6 沥青混凝土试体虚比重测定 341

4．沥青混凝土虚比重测定：直接体积量测法 342

5．沥青混凝土虚比重测定：不涂腊浸水法 342

1．稳定值测定 343

2．流度值测定 343

5-7 稳定值及流度值测定 343

表5.14 马歇尔试体高度修正系数 344

1．记录表格 345

5-8 马歇尔试验记录表格及计算 345

2．表格计算 345

3．配合设计计算表格 345

表5.15 热拌沥青混凝土配合设计数据 346

2．绘制各种关系曲线图 347

4．最佳含油量之决定 347

5-9 试验资料之整理及分析 347

1．研究资料 347

3．试验结果说明分析 347

图5.17 沥青混凝土含油量之各种特性曲线 348

1．空隙率偏低，稳定值偏低 349

5-10 调整沥青混凝土配合设计一般准则 349

2．空隙率偏低，稳定值尚可 349

4．空隙率适宜，稳定值偏低 350

3．空隙率偏高，稳定值适宜 350

5．空隙率偏高，稳定值偏低 350

5-11 沥青混凝土配合设计之几个因素 351

6．稳定值 351

2．材料品质 351

5-12 沥青混合物之最大比重测定 351

1．目的 351

2．所用仪器介绍 351

7．流度值 351

3．沥青含量 351

1．温度控制 351

4．工地密度 351

8．孔隙率及空隙率 351

5．夯压密度 351

3．玻璃瓶校正 352

4．试样准备 352

5．试验方法 352

表5.16 试料最大粒径和最少重量规定 352

6．最大比重计算 353

7．试验范例 354

表5.17 沥青混合物最大比重试验（砵及烧杯） 354

参考文献 355

第六章 沥青混凝土配合设计-威氏法 357

6-1 前言 357

1．发展沿革 357

2．适用范围 358

3．试验方法摘要 358

4．威氏沥青混凝土配合设计流程图 359

6-2 用离心式煤油当量估计最佳沥青含油量 359

图6.1 威氏配合设计流程图 360

1．概说 361

3．试验仪器及材料介绍 361

2．C.K.E．流程图 361

图6.2 C.K.E．离心煤油当量值流程图 362

图6.3 手摇C.K.E．仪 363

图6.4 C.K.E．离心杯 363

4．材料准备 364

5．名词定义 364

图6.5 烘箱 365

图6.6 电炉 365

6．试验方法及资料计算 366

表6.2 计算粒料表面积因子范例 367

表6.1 表面积因子 367

7．估计最佳沥青含量 368

图6.7 细粒料表面积常数k？之图解法 369

图6.8 粗粒料表面积常数kc之图解法 370

图6.9 粗、细混合粒料之表面积常数km图解法 372

图6.10 沥青混合物中沥青含油量图解估计法（密级配） 373

图6.11 沥青材料稠度及针入度不同之含油量修正 375

1．试验仪器介绍 376

6-3 粒料及沥青材料准备 376

图6.12 电动摇筛机 377

图6.14 电动沥青混合物拌合机 377

图6.13 金属温度计 377

3．样品之准备 378

2．粒料及沥青材料之加温控制 378

表6.3 范例6.3粒料级配筛分析表 381

4．试体拌合 383

6-4 试体揉压方法 384

1．试验仪器介绍 384

图6.15 自动揉搓夯压机 385

图6.16 自动揉搓夯压机夯足尺寸 385

图6.17 夯足揉搓试体曲线 385

图6.18 揉搓夯压机原理 386

图6.19 威氏钢模 386

图6.20 小型泛能试验机 387

2．膨胀试验试体揉压 388

图6.23 磅秤 389

图6.22 量试体高度仪（膨胀仪框架） 389

图6.21 加压垫柱 389

3．稳定值、凝聚值试体揉压 390

图6.24 纸篮用具及制作程序图 391

图6.25 纸篮作法 391

1．原理介绍 393

2．仪器介绍 393

3．试体控制及仪器调整 393

6-5 稳定值试验 393

图6.26 路面各层变形示意图 394

图6.27（a） 稳定仪原理 394

4．试验步骤 395

图6.27（b） 稳定仪 396

图6.28 稳定仪校正 396

5．稳定值计算 397

6．注意事项 397

图6.29 稳定值计算图表 398

图6.30 稳定仪因试体高度不同校正图表 399

4．试验步骤 400

6-6 凝聚值试验 400

1．原理 400

2．仪器介绍 400

3．试体控制及仪器调整 400

图6.31 凝聚值原理 401

图6.32 凝聚仪 401

表6.4 凝聚值查表系数求法 402

5．计算凝聚值 402

6．注意事项 402

图6.33 青铜有孔铜盘 403

3．试验步骤 404

6-7 膨胀试验 404

1．原理 404

2．仪器介绍 404

4．注意事项 405

5．结论 405

图6.35 威氏配合设计曲线 405

图6.34 膨胀试验仪 405

2．凝聚值之计算 406

表6.6 威氏法沥青混凝土配合设计规范 406

3．密度分析 406

4．设计规范 406

6-8 试验资料整理与分析 406

1．稳定值之计算 406

表6.5 热拌沥青混凝土配合设计数据 407

7-1 前言 411

1．本章之应用范围 411

2．目的 411

3．不同石料比重对石料间孔隙率及空隙率之影响 411

第七章 沥青混凝土配合设计之数据分析 411

表7.1 不同比重对VMA及Va之影响 412

7-2 名词定义 413

1．石料之不同比重 413

2．其他重要名词定义 414

图7.1（a） 单一粒料、水、沥青作用示意图 415

图7.1（b） 沥青混合物、粒料、沥青作用示意图 415

图7.1（c） 沥青混合物体积简化示意图 416

图7.1（d） 沥青混合物中各种比重柱状图 416

3．有效沥青含量、空隙率、石料间孔隙率之物理意义 417

表7.2 范例7.1秤称精度对空隙率大小之影响 418

表7.3 沥青、粒料荃本试验数据 419

7-3 沥青混凝土配合设计资料分析前之准备工作 419

1．沥青、粒料基本试验数据 419

2．最大理论比重基本试验数据 419

7-4 沥青混凝土配合设计计算公式解析 420

1．不同石料混合後平均虚比重计算公式 420

3．沥青及粒料混合物虚比重基本试验数据 420

2．混合物最大理论比重公式（试验法） 420

4．混合物之最大理论比重公式（计算法） 421

3．石料有效比重公式 421

5．石料吸油率公式 422

6．有效沥青含油量公式 424

7．压实路面沥青混合物虚比重计算 424

8．工地及试验室之试体压实度公式 426

9．空隙率计算 426

10．石料间孔隙率计算 427

7-5 沥青混凝土配合设计实例说明 428

表7.6 沥青混凝配合设计数据整理 431

表7.4 沥青及粒料混合物之夯压分析（总混合料重） 434

表7.5 沥青及粒料混合物之夯压分析（对粒料重） 435

表7.7 含砂当量试验数据 436

表7.8（a） 细砂及填充料比重计算实例 436

表7.8（b） 粒料比重计算实例 437

表7.9（a） 试料准备数量 438

表7.9（b） 沥青混合物之最大理论比重计算实例 438

7-6 沥青混凝土配合设计符号说明 439

2．重量符号 439

1．比重符号 439

3．体积符号 439

4．成份百分比符号 440

5．符号说明 440

参考文献 441

8-1 沥青混凝土拌合厂作业原理 443

1．沥青混凝土拌合厂生产过程 443

第八章 沥青混凝土拌合启作业程序及品质控制 443

图8.1 热拌沥青混凝土生产流程图 444

3．拌合厂主要设备介绍 445

2．沥青混凝土拌合厂种类 445

图8.2（a） 衡量式沥青混凝土拌合厂 446

图8.2（b） 连续式沥青混凝土拌合厂 447

图8.3（a） 开口式冷料仓 449

图8.3（b） 坑道式冷料仓 449

图8.3（c） 隔墙式冷料仓 449

图8.4（c） 4个筛网之振动筛 452

图8.4（a） 2个筛网之振动筛 452

图8.4（b） 3个筛网之振动筛 452

表8.1 沥青含油量校正表（体积、重量、温度） 454

图8.4（d） 热粒料筛分情形 462

图8.6 连续式拌合厂粒料供应情形 463

图8.5（a） 拌合机粒料超量情形 463

图8.5（b） 拌合机粒料不足情形 463

4．沥青拌合厂之布置 465

表8.3 台湾省一区工程处拌合厂面积估算表 466

表8.2 沥青拌合厂面积估算表 466

图8.9 振动筛分析原理 467

图8.7 连续式拌合厂拌合机和闸门关系 467

图8.8 拌合厂布置图 468

8-2 沥青混凝土拌合厂之生产控制 469

1．沥青混合物中粒料之配合公式 469

2．拌合厂中粒料输送理想途径 469

图8.10 （衡量式拌合厂示意图）（拌合粒料程序示意图） 470

表8.4 冷粒料仓内各粒料之配合比例 471

3．粒料在热斗仓中之实际状况 472

表8.5 热料仓内各粒料之配合比例 473

表8.6 热料仓内各粒料之配合比例（依冷料仓配合） 474

表8.7 沥青拌合料之容许公差规定 475

3．拌合厂内热料仓配合 476

1．选定设计作业配合公式 476

8-3 衡量式拌合厂粒料调整法 476

2．拌合厂内冷料仓配合 476

表8.8 拌合厂冷料仓及矿物填充料之筛分析级配表 477

表8.9 粒料规范及设定试验室设计配合比 477

图8.11 第一次试配法 478

表8.10 冷料仓第一次试配後级配表（罗斯福却斯法） 479

表8.11 冷料仓第二次试配後级配表 480

表8.12 热料仓粒料筛分析级配表 481

图8.12 热料仓粒料筛分析级配表 481

表8.13 热料仓第一次试 後级配表 482

表8.14 热料仓第二次试配後级配表 483

4．衡量式拌合厂用料计算及磅称调整 484

1．已知条件 485

2．热料仓闸门开口调整 485

8-4 连续式拌合厂粒料调整法 485

表8.15 热料仓出料闸门开口设定计算表 486

3．填充料调整摇臂长度决定 487

4．沥青衡量帮浦之决定 487

5．沥青、粒料用量决定 488

6．热料仓闸门开口及填充料调整摇臂决定 488

图8.13 连续式拌合厂热料仓闸门开口与输送量关系图解 489

图8.14 连续式拌合厂摇臂调整 490

表8.16 填充料输送机调整摇臂长度设定表 490

图8.15 490

8-5 热拌式沥青拌合厂之检验 491

1．范围 491

2．定义 491

3．检验员之职责及责任 491

5．取样 493

4．拌合厂之设备及操作 493

表8.17 沥青混凝土拌合厂取样索引 494

6．沥青混合物之准备 496

7．拌合厂内材料试验 497

8．报告 498

表8.18 沥青混凝土拌合厂每日监工报表 500