上面层AC13型沥青混合料目标配比设计报告 精品Word文件下载.docx
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试验结果
设计要求
试验依据
针入度（25℃，100g，5s，0.1mm）
58
40～60
T0604-2000
针入度指数P.I
1.7
≥0.5
延度（5cm/min，5℃，cm）
33.5
≥25
T0605-1993
软化点（℃）
87.3
≥70
T0606-2000
运动粘度（135℃，Pa.s）
3.4
≯3
T0625-1993
闪点（℃）
-
≥230
T0611-1993
溶解度（％）
99.5
≥99.0
T0607-1993
弹性恢复（5cm/min，25℃，％）
85
≥80.0
T0662-2000
贮存稳定性离析，48h软化点差（℃）
≯2.5
T0661-2000
密度（15℃，g/cm3）
1.036
实测
T0603-1993
相对密度（25℃）
1.031
旋转薄膜加热试验（163℃，5h）
T0610-1993
质量损失（％）
0.3
≯±
0.8
残留针入度比（％）
87.4
≥65
残留延度（5cm/min，5℃，cm）
22.4
≥20
注：
该SBS改性沥青运动粘度除运动粘度偏大外，其余指标均能满足现行规范及本项目相关文件要求。
2、沥青与集料的粘附性试验
本试验采用T0616-1993中水煮法，在两种情况下对沥青与粗集料的粘附性进行试验，一种为常规试验，另一种是先用粗集料与水泥进行裹覆后再与沥青进行粘附性试验，试验结果见表2所列：
沥青与集料粘附性试验结果表2
沥青与集料粘附性
试验条件
试验前未用水泥裹覆
试验前用水泥裹覆
试验后石料表面上沥青膜剥落情况
集料棱角处沥青膜有轻微剥离，但少于10％
沥青膜无剥离
粘附性等级
5
备注
所用石料为角闪岩
该集料与SBS改性沥青的粘附性能满足规范及本项目相关文件要求。
3、集料试验
集料试验严格按照《公路工程集料试验规程》（JTGE42-2005）的要求和方法进行，粗、细集料试验结果分别见表3、表4所列。
粗集料试验结果表3
试验项目
单位
规范标准
洛杉矶磨耗损失
％
≯30
T0317－2005
压碎值
9.7
≯25
T0316－2005
粘附性
级
≮4
T0616－1993
表观相对密度
10～15mm碎石
2.875
≮2.50
T0304－2005
5～10mm碎石
2.878
3～5mm碎石
2.857
吸水率
0.42
≯2.0
T0307－2005
0.50
坚固性
≯12
T0314－2000
冲击值
≯28
T0322－2000
软石含量
≯5
T0320－2000
针片状颗粒含量（混合料）
其中粒径大于9.5mm
其中粒径小于9.5mm
7.2
5.6
8.1
≯18
≯15
≯20
T0312－2005
水洗法＜0.075mm颗粒含量
0.2
≯1
T0310－2005
各种集料的毛体
积相对密度
2.840
2.837
细集料试验结果表4
2.864
T0328－2005
砂当量
61
≮60
T0334－2005
T0340－2005
亚甲蓝值
g/kg
T0349－2005
棱角性（流动时间）
s
≮30
T0345－2005
石屑的砂当量值偏低，应加强碎石生产过程中的除尘效果，减少已开采碎石被山体泥土污染。
以上表1～表4中无试验结果的项目为施工单位试验室缺乏该试验项目仪器设备，建议施工单位试验室配备相应试验仪器设备进行后续补充试验或委托有资质单位进行试验。
4、矿粉试验
矿粉试验结果见表5所列。
矿粉及水泥技术指标表5
矿粉
t/m3
2.773
T0352-2000
水泥
3.050
\
矿粉亲水系数
0.87
＜1
T0353-2000
含水量
0.09
T0332-2005
塑性指数
2
＜4
T0354-2000
粒度范围＜0.6mm
＜0.15mm
＜0.075mm
100（100）
93.5（100）
79.5（99.5）
100
90～100
75～100
T0351-2000
注：
括号内数值为水泥粒度范围。
二、AC-13型沥青混凝土目标配合比设计
1、上面层方案Ⅰ
1）原材料筛分及合成级配
AC-13型沥青混凝土合成矿料级配组成（方案Ⅰ）表6
筛孔尺寸（mm）
原材料级配通过百分率（％）
合成级配（％）
规范推荐范围（％）
10～15mm
碎石
5～10mm
3～5mm
0～3mm
石屑
26.5
100.0
100～100
19
16
99.6
99.9
13.2
87.8
97.6
9.5
10.7
98.5
81.7
68～85
4.75
0.7
0.5
94.3
48.8
38～68
2.36
0.4
0.3
27.2
88.5
33.7
24～50
1.18
11.1
64.7
24.2
15～38
0.6
4.3
41.3
16.5
10～28
2.3
28.7
99.2
12.6
7～20
0.15
1.5
17.4
93.5
9.2
5～15
0.075
0.0
6.6
79.5
99.5
5.6
4～8
掺配比例（％）
20.0％
30.5％
17.5％
28.0％
2.0％
2）矿料合成级配曲线
方案Ⅰ矿料合成级配曲线如图5所示。
图5AC-13型（方案Ⅰ）矿料合成级配曲线图
3）马歇尔试验结果及最佳沥青用量确定
①AC-13（方案Ⅰ）马歇尔试验结果见表7。
AC-13（方案Ⅰ）马歇尔试验结果表7
试件
组号
油石比（％）
试件密度
空隙率（％）
矿料间隙率（％）
沥青饱和度（％）
稳定度（kN）
流值
（0.1mm）
实际
理论
1
3.5
2.459
2.705
9.1
16.7
45.4
16.30
39.9
4.0
2.489
2.684
7.3
16.1
54.7
20.46
42.8
3
4.5
2.509
2.664
5.8
15.8
63.2
20.66
42.2
4
5.0
2.530
2.644
4.3
15.5
72.2
21.79
38.4
5.5
2.564
2.624
2.3
14.8
84.4
21.51
54.8
技术
要求
4～6
≥9+设计空隙率
65～75
≥8.0
15～40
1）沥青加热温度控制在160～165℃；
矿料加热温度为190～200℃；
混合料拌和温度为170℃，上下浮动±
5℃；
击实温度为160～165℃；
混合料废弃温度195℃；
2）沥青混合料理论最大相对密度是通过计算法算出。
②最佳沥青用量确定
由表7得出的油石比与各项测定指标的关系曲线如图6所示。
图2AC-13目标配合比（方案Ⅰ）确定沥青用量图
根据曲线图，密度没有出现峰值，所以采用目标空隙率4.5％对应的油石比作为OAC1，可以得到：
OAC1＝4.94％
OAC2＝（4.7％+5.1％）/2=4.9％
各项指标均符合沥青混合料技术要求的沥青油石比范围为4.7～5.1％，最佳油石比的初始值OAC1在此范围内。
根据OAC1和OAC2，并结合广东省高速公路建设的实际情况，确定AC-13目标配合比（方案Ⅰ）的最佳油石比为：
OAC=4.9％。
当OAC=4.9％时，空隙率为4.6％，VMA值为15.57％，满足设计要求。
4）最佳油石比马歇尔试验
AC-13（方案Ⅰ）最佳油石比马歇尔试验结果表8
4.9
2.529
2.648
4.48
15.44
71.0
18.98
38.3
5）浸水马歇尔试验
AC-13（方案Ⅰ）残留稳定度试验结果表9
油石比
（％）
浸水时间
残留稳定度（％）
平均值
30min
16.63
95.0
16.51
13.02
14.68
48h
12.55
18.03
13.94
13.63
14.96
6）冻融劈裂试验
AC-13（方案Ⅰ）冻融劈裂试验结果表10
劈裂抗拉强度（MPa）
冻融劈裂强度比（％）
未经受冻融循环
15.59
1.413
97.5
13.70
14.67
14.36
经受冻融循环
13.82
1.378
15.17
14.18
12.47
7）车辙试验
AC-13（方案Ⅰ）车辙试验结果表11
车辙板尺寸：
300×
50mm拌和温度：
170℃碾压温度：
160℃
行走距离：
23±
1cm
试验编号
轮压
（MPa）
试验温度
（℃）
动稳定度
（次/mm）
①
0.7
60
9265
8923
②
8873
8630
70
4667
4366
4286
4145
8）渗水试验
AC-13（方案Ⅰ）渗水试验结果表12
初始读数时间（s）
初始读数（ml）
终读数时间（s）
终读数（ml）
渗水系数（ml/min）
平均值（ml/min）
180
245
48.3
46.7
250
51.7
220
40.0
2、上面层方案Ⅱ
AC-13型沥青混凝土合成矿料级配组成（方案Ⅱ）表13
筛孔
尺寸（mm）
81.6
46.0
32.9
24.1
16.6
12.9
9.5
6.0
33.5％
14.5％
27.5％
2.5％
2）方案Ⅱ矿料合成级配曲线如图7所示。
图7AC-13型（方案Ⅱ）矿料合成级配曲线图
①AC-13（方案Ⅱ）马歇尔试验结果见表14。
AC-13（方案Ⅱ）马歇尔试验结果表14
2.461
9.0
16.6
45.5
14.97
35.5
2.507
6.6
15.4
57.2
16.24
38.6
2.516
64.3
20.80
46.3
2.539
15.2
73.8
18.17
42.4
2.548
2.9
15.3
80.9
16.57
49.0
由表14得出的油石比与各项测定指标的关系曲线如图8所示。
图8AC-13目标配合比（方案Ⅱ）确定沥青用量图
根据曲线图，由于密度没有严格出现峰值，所以采用目标空隙率4.5％对应的油石比作为OAC1，可以得到：
OAC1＝4.84％
OAC2＝（4.49％+5.08％）/2＝4.79％
各项指标均符合沥青混合料技术要求的沥青油石比范围为4.49～5.08％，最佳油石比的初始值OAC1在此范围内。
根据OAC1和OAC2，并结合广东省高速公路建设的实际情况，确定AC-13目标配合比（方案Ⅱ）的最佳油石比为：
OAC=4.8％。
当OAC=4.8％时，空隙率为4.6％，VMA值为15.19％，满足设计要求。
AC-13（方案Ⅱ）最佳油石比马歇尔试验结果表15
4.8
2.652
4.6
15.30
69.9
20.9
41.5
技术要求
AC-13（方案Ⅱ）残留稳定度试验结果表16
19.20
20.90
94.0
20.77
22.42
21.19
19.91
19.64
20.99
19.50
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