AC20C沥青砼面层目标配合比设计说明.docx
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AC20C沥青砼面层目标配合比设计说明
G3014乌尔禾-阿勒泰公路建设WA-2标
沥青砼中面层目标
配合比设计书
混合料种类：
AC-20C
使用结构部位：
路面工程（路面中面层）
编号：
LPB-04
试验日期：
2012.10.30
G3014乌尔禾-阿勒泰公路建设项目WA-2标试验室
沥青砼中面层目标配合比设计说明
一、工程概况：
乌阿高速公路沥青混凝土路面下面层为AC-20C型沥青混凝土
二、试验依据及试验组成：
《乌阿高速公路建设项目招标文件》
《公路沥青路面施工技术规范》JTGF40-2004
《公路工程集料试验规程》JTGE42-2005
《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTGE20-2011
配合比试验由集料筛分试验、针片状试验、压碎值试验、含泥量试验、集料密度试验、马歇尔试验、沥青三大指标等常规试验。
三、试验仪器：
序号
仪器名称
数量（台）
序号
仪器名称
数量（台）
1
沥青针入度仪
1
8
沥青混合料拌和机
1
2
沥青软化点仪
1
9
游标卡尺
1
3
沥青延度仪
1
10
浸水天平2000g
1
4
车辙试验机
1
11
脱膜器
1
5
恒温水箱
1
12
马歇尔电动击实仪
1
6
试验筛（套）
1
13
布式粘度仪
1
7
马歇尔稳定度测定仪
1
14
沥青混合料理论相对密度仪
1
四、原材料：
1、碎石：
采用G217线K171+560右侧碎石料场，经检验碎石的技术要求指标都合格，可以用做沥青砼下面层粗集料。
2、水洗砂：
采用G217线K203+000右侧3公里砂石料场，经检验水洗砂的技术指标都合格，可以用做沥青砼下面层粗集料。
3、石屑：
采用G217线K171+560右侧碎石料场，经检验各项技术指标都合格，可以用做沥青砼下面层细集料。
4、填料：
矿粉采用新市区苏州东街天润建材销售中心的矿粉，试验结果合格，可用于沥青砼下面层填料。
5、沥青：
配合比选用克拉玛依90号A沥青,试验各项指标合格，可用于沥青砼下面层沥青。
粗集料试验检测结果
指标
规格名称
15-20mm碎石
10-15mm碎石
5-10mm碎石
3-5mm碎石
规范要求
压碎值（%）
10.0
≤28
洛杉矶磨耗（%）
10.2
8.6
120
≤30
吸水率（%）
0.35
0.52
0.71
≤3.0
相对密度
表观（g/cm3）
毛体积（g/cm3）
2.859
2.858
2.864
2.843
≥2.50
2.830
2.816
2.808
2.759
实测
针片状含量（%）
>9.5mm（%）
<9.5mm（%）
9.4
≤18
9.0
9.6
≤15
10.0
≤20
水洗法<0.075mm颗粒含量
0.1
0.1
0.1
0.4
≤1
指标
单位
石屑
水洗砂
规范要求
相对密度
表观
毛体积
g/cm3
2.800
2.707
≥2.50
2.671
2.590
实测
含泥量
%
0.8
≤3
砂当量
%
75.4
≥60
亚甲蓝
g/kg
5.1
≤25
细集料试验检测结果
矿粉试验检测结果
指标
单位
试验结果
技术要求
表观相对密度
g/cm3
2.734
≥2.50
亲水系数
%
0.4
<1
含水量
%
0.5
≤1
塑性指数
%
2.6
<4
粒度范围<0.6mm
<0.15mm
<0.075mm
%
100
97.5
76.5
100
90~100
75~100
90号A沥青试验检测结果
试验项目（试验条件）
检测结果
技术要求
针入度
100（0.1mm）25℃，100g，5s
87
80–100
软化点（℃）
47.0
≥45
10℃残留延度（cm）
55
≥8
15℃延度（cm）
>150
≥100
密度15℃g/cm3
0.986
实测记录
TFOT后
质量变化（%）
0.019
±0.8
残留针入度比（%）
73.6
≥54
残留延度10℃
55
≥8
五、关于沥青混合料矿料级配组成设计的说明
沥青砼面层设计采用JTGF40-2004《沥青路面施工技术规范》中的AC-20级配。
按规范要求对各种原材料的筛分结果进行分析来确定各种原材料的比例组成，然后经过试验选择一种更合理并适宜施工的级配。
矿料目标配合比掺配比例
材料规格
15-20mm碎石
10-15mm碎石
5-10mm碎石
3-5mm碎石
石屑
水洗砂
矿粉
质量比%
22
18.5
17
7
22
10
3.5
目标配合比矿料合成级配
筛孔尺寸
26.5
19
16
13.2
9.5
4.75
2.36
规范级配范围
100
/
100
90
/
100
78
/
92
62
/
80
50
/
72
26
/
56
16
/
44
通过率%
100
98.2
86.4
75.4
62.3
42.6
29.7
筛孔尺寸
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
规范级配范围
12
/
33
8
/
24
5
/
17
4
/
13
3
/
7
通过率%
19.5
16
10.0
7.8
4.6
六、沥青混合料马歇尔试验
按合成的矿料级配，在油石比3.1%~5.1%之间内，以0.5%间隔不同油石比，按平行试验法分别进行马歇尔试验，结果和技术标准分别见结果汇总表和技术标准表。
马歇尔试验结果汇总表
油石比（%）
理论密度（g/cm3）
实测
密度
空隙率（%）
间隙率（%）
饱和度（%）
稳定度
（KN）
流值
（0.1mm）
3.1
2.631
2.430
7.6
14.4
47.2
10.64
21.7
3.6
2.610
2.450
6.2
14.2
56.5
10.98
24.4
4.1
2.592
2.463
5.0
14.1
64.8
11.93
26.2
4.6
2.575
2.483
3.6
13.8
74.1
13.12
27.1
5.1
2.559
2.497
2.4
13.7
82.4
13.75
27.9
沥青混合料技术标准
稳定度
（KN）
流值
（0.1mm）
空隙率
（%）
饱和度
（%）
>8
15~40
4~6
65~75
车辙动稳定度（%）
马歇尔残留稳定度（%）
冻融劈裂残留强度比（%）
混合料渗水系数（ml/min）
≥800
>75
>70
不渗水
七、确定最佳油石比及对应各项指标
油石比：
OAC1=4.3%（注：
密度、稳定度没有出现峰值，以目标孔隙率4.5，对应的沥青用量为a3作为OAC1，并且OAC1介于OACmin~OACmax之间，所以最终选定OAC1=4.3%。
）
OAC2=（OACmin+OACmax）=4.3%
OAC=（OAC1+OAC2）/2=4.3%
取最佳油石比：
根据气候分区，该地区为夏炎热冬寒干旱，在保证各项技术指标达到规范要求的前提下，确定最佳油石比OAC＇=4.3%，对应各项指标结果如下：
最佳油石比（%）
毛体积相对密度
试件空隙率（%）
矿料间隙率（%）
沥青饱和度（%）
流值（0.1mm）
4.3
2.473
4.5
13.9
68.0
26.7
最佳油石比（%）
稳定度（KN）
残留稳定度（%）
劈裂残留强度
（%）
渗水系数（ml/min）
车辙动稳定度
（次/mm）
4.3
12.40
92.0
78.5
0
2731.6
八、试验结论：
我项目试验室对沥青砼中面层AC-20C型目标配合比试配工作已完毕，在试验监理工程师的旁站下，各项指标均能满足规范要求。
根据以上结果，我们选择15-20mm碎石：
10-15mm碎石：
5-10mm碎石：
3-5mm碎石：
石屑：
水洗砂:
矿粉=22:
18.5:
17:
7:
22:
10:
3.5的矿料级配，最佳油石比为4.3%，抗剥落剂掺量为3‰为最终目标配合比。
附：
试验资料。
乌尔禾至阿勒泰高速公路项目部试验室
2012年10月30日
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