AC-25配合比报告1.doc

山东省滨德高速公路沥青下面层AC-25C（第一合同段）目标配合比设计报告同济大学交通运输工程学院道路实验室2010年9月13日报 告 说 明1、报告未加盖试验室试验印章，报告无效，涂改和复制件均无法定效力。2、报告无编制、审核、批准人签字无效。3、送检方若对报告有异议，应于收到报告之日起三十天内，以书面形式向试验室提出，逾期视为对报告无异议。4、报告结果仅对来样样品负责。设 计 报 告 首 页工程项目山东省滨德高速公路委托单位滨德高速公路第一合同段项目经理部产地厂家集料：山东青州沥青：中海沥青股份有限公司规格型号集料：石灰岩03、石灰岩35、石灰岩510、石灰岩1020、石灰岩2030mm共 5档规格集料 沥青：道路石油沥青70-A设计项目AC-25C下面层目标配合比设计设计依据（1）公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）（2）公路工程集料试验规程（JTG E42-2005）（3）公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTJ052-2000）（4）公路工程沥青路面矿料技术标准（DB37/T 1390-2009）（5）高性能沥青路面Superpave技术实用手册 （6）滨州至德州（鲁冀界）高速公路施工图设计试 验: 复 核: 审 核: 盖 章 签发日期:2010年9月13日目 录一、设计及试验依据1二、原材料基本性能12.1 沥青12.2集料12.3填料3三、目标配合比设计33.1 矿料级配设计33.2 最佳油石比确定33.3配合比设计检验63.3.1 水稳定性检验63.3.2 压实特性检验63.3.3 马歇尔稳定度检验6四、结论7滨德高速公路下面层AC-25C沥青混合料目标配合比设计报告 （一合同段）根据滨德高速公路路面结构设计的要求，对于沥青混合料下面层采用AC-25C级配类型，根据一合同段所用原材料实际筛分结果进行组配设计。一、设计及试验依据（1）公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）（2）公路工程集料试验规程（JTG E42-2005）（3）公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTJ052-2000）（4）高性能沥青路面Superpave技术实用手册 （5）公路工程沥青路面矿料技术标准（DB37/T 1390-2009）（6）滨州至德州（鲁冀界）高速公路施工图设计二、原材料基本性能2.1 沥青采用道路石油沥青70-A，对从路面现场送样的沥青样品进行全部性能指标的检测，检测结果如表1。基质沥青性能指标检测结果 表1 检 测 项 目单 位实测结果技术要求试验方法针入度（25，100g，5s）0.1mm726080T0604针入度指数PI/-1.1-1.51.0T0604软化点（环球法） 47.046T060660动力粘度 Pas235180T0602延度（5cm./min,10） cm3620T0605延度（5cm./min,15） cm150100T0605含蜡量（蒸馏法） %2.02.2T0615闪点（coc） 345260T0611溶解度（三氯乙烯） %99.899.5T0607密度（15）g/cm31.034实测记录T0603薄膜加热试验（163，5h）质量损失 %-0.030.8T0610或T0609针入度比 %6761T0604延度（10） cm96T06052.2集料采用山东青州公路石料厂生产的石灰岩集料，现场生产5档规格料，对其各项技术指标检测，结果列于表2表4。集料基本性能测试值 表2指 标单位检测结果技术要求石灰岩20-30石灰岩10-20石灰岩5-10石灰岩3-5石灰岩0-3石料压碎值%19.226洛杉矶磨耗损失%19.128对沥青的粘附性级54细长扁平颗粒含量%3.56.29.710.5-15水洗0.075mm颗粒含量%0.10.10.20.2(5.8)1(15)细集料的棱角性%-(46.9)(45)砂当量%-(85.2)(60)注：括号中数据为细集料数据。集（矿）料筛分结果 表3筛孔(mm)石灰岩20-30石灰岩10-20石灰岩5-10石灰岩3-5石灰岩0-3石灰+矿粉31.5100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 26.579.1 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 19.017.0 98.6 100.0 100.0 100.0 100.0 16.07.089.0100.0100.0100.0100.013.20.4 62.6 100.0 100.0 100.0 100.0 9.50.1 17.4 98.0 100.0 100.0 100.0 4.750.1 0.6 13.6 71.7 99.8 100.0 2.360.1 0.1 1.8 3.5 68.6 100.0 1.180.1 0.1 1.0 1.9 45.7 100.0 0.60.1 0.1 0.5 0.9 30.2 100.0 0.30.1 0.1 0.4 0.5 14.8 98.5 0.150.1 0.1 0.4 0.5 8.7 95.5 0.0750.1 0.1 0.4 0.5 6.0 82.3 集料密度测定值 表4名称规格(mm)产地表观相对密度毛体积相对密度吸水率(%)石灰岩2030山东青州2.7562.7340.3石灰岩1020山东青州2.7572.7240.4石灰岩510山东青州2.7492.7150.5石灰岩35山东青州2.7432.6960.6石灰岩03山东青州2.7352.6321.42.3填料 采用一合同送来的矿粉和生石灰粉，按照矿粉：生石灰粉=70：30合成后的填料技术指标如表5所示。填料性能指标测试值 表5指 标检 测 结 果技 术 要 求表观相对密度 不小于 2.6262.500含水量 (%) 不大于 /1.0粒度范围 0.6 (%)100100 0.15 (%)95.590100 0.075 (%)82.375100外 观无团粒结块无团粒结块亲 水 系 数/1注：掺加生石灰粉后无法测得填料的亲水系数，此指标空缺。三、目标配合比设计3.1 矿料级配设计根据Superpave混合料设计要求，结合滨德高速公路的实际情况，提出的混合料级配范围如表6所示。根据所送集料进行筛分试验，按照要求级配范围选择级配，最后确定的组配为石灰岩2030：石灰岩1020：石灰岩510：石灰岩35：石灰岩03：填料21：27：17：6：26：3，合成级配如图1和表7所示，4.75mm筛孔通过率为35.7%，为AC-25C型。3.2 最佳油石比确定建议的AC-25C级配范围 表6方孔筛（mm）AC-25规范要求建议级配范围下限上限下限上限31.510010010010026.5901009010019.07590768616.06583667813.2577658709.5456546584.75245230402.3616421927168248140.35175110.15413480.0753735AC-25C合成级配 表7方孔筛（mm）合成级配建议级配范围下限上限31.5100.010010026.595.69010019.082.2768616.077.5667813.269.058709.556.446584.7535.730402.3621.419271.1815.212180.611.08140.36.95110.155.3480.0754.235计算得矿料的合成表观相对密度sa=2.747，矿料的合成毛体积相对密度sb=2.700，合成矿料的有效相对密度se=2.720，根据以上参数和已建类似工程，预估其最佳油石比为4.1% 。图1 AC-25C合成级配曲线图据此，分别以油石比3.7%、4.1%、4.5%作旋转压实成型试件。集料加温170，混合料拌和温度165、成型温度140145，混合料拌和好后以压实温度在鼓风烘箱中短期老化两小时，中间翻拌一次。旋转压实仪为TROXLER型，试模直径150mm，设定单位压力0.6MPa，旋转角1.25。旋转压实次数采用N初始=8次，N设计=100次，N最大=160次。详细试验结果见附表1，试验汇总结果列于表8。AC-25C沥青混合料旋转压实试验结果汇总表 表8油石比（%）毛体积相对密度最大理论相对密度空隙率（%）矿料间隙率（%）沥青饱和度（%）粉胶比3.72.4382.5644.912.961.81.21 4.12.4522.5564.112.868.01.09 4.52.4462.5273.213.376.10.99 要求-4.012.014.055700.61.2将油石比与毛体积相对密度、空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度等关系图绘制于图2图5。 图2 毛体积相对密度与油石比的关系 图3 空隙率与油石比的关系 图4 矿料间隙率与油石比的关系 图5 饱和度与油石比的关系根据表8和图3中数据可知：在空隙率为4%时的油石比对应值为4.1%，因此选取设计最佳油石比为4.1%。在油石比为4.1%的条件下，其矿料间隙率为12.8%，沥青饱和度68.0%，粉胶比为1.09，均能满足混合料设计指标要求。3.3配合比设计检验3.3.1 水稳定性检验按油石比为4.1%成型空隙率为6的旋转压实试件，进行冻融劈裂试验，详细试验结果见附表3，试验汇总结果列于表9。TSR符合技术指标要求。 冻融劈裂试验结果 表9油石比 （%）试验条件劈裂强度 （MPa）冻融劈裂强度比TSR（%）技术要求 （%）4.1未冻融0.5385.080经冻融0.453.3.2 压实特性检验对于Superpave混合料体积设计要检验N初始、N设计、N最大条件下的体积变化情况，测定结果列于表10，测试结果满足要求。混合料体积设计检验结果 表10旋转压实次数(次)试件高度(mm)压实度(%)压实度要求(最大理论密度%)8123.086.789100111.195.996160109.297.6983.3.3 马歇尔稳定度检验按以上目标配合比，油石比为4.1成型101.663.5mm马歇尔试件，测定其空隙率、矿料间隙率、饱和度、稳定度、流值等指标，详细试验结果见附表2，试验汇总结果列于表11（成型温度同旋转压实试件，击实次数为双面各75次）。稳定度和流值能够满足规范要求。AC-25C马歇尔试验各项指标 表11油石比(%)毛体积相对密度最大理论相对密度空隙率(%)矿料间隙率(%)饱和度(%)稳定度(KN)流值(0.1mm)4.12.4212.5555.314.363.28.9932.4技术指标-81540四、结论通过混合料级配调试和相关验证试验，表明本次设计的下面层AC-25C目标配合比满足设计要求，可用于滨德高速公路一合同段生产配合比调试。一合同段下面层AC-25C矿料配合比及油石比 表12混合料类型下列各种矿料所占比例（%）油石比 (%)石灰岩2030mm石灰岩1020mm石灰岩510mm石灰岩35mm石灰岩03mm填料AC-25C21271762634.1备注填料为矿粉和生石灰粉的混合物，其比例为矿粉：生石灰粉=70：30。2AC-25C沥青混合料旋转压实试验结果 附表1试样编号油石比（%）试样高度（mm）干燥试件空气中质量（g）试件表干质量（g）试件水中质量（g）毛体积相对密度最大理论相对密度空隙率（%）矿料间隙率（%）沥青饱和度（%）13.7114.99 4782.4 4792.5 2830.4 2.437 2.563 4.9 12.9 62.2 23.7115.68 4818.3 4836.0 2859.4 2.438 2.566 5.0 12.9 61.3 平均2.4382.5655.012.951.814.1114.17 4839.8 4848.4 2873.3 2.450 2.553 4.0 12.8 68.5 24.1116.94 4869.8 4878.8 2893.6 2.453 2.559 4.1 12.7 67.4 平均2.4522.5564.112.868.014.5116.57 4898.5 4915.3 2914.0 2.448 2.526 3.1 13.2 76.6 24.5116.58 4851.6 4864.1 2879.8 2.445 2.528 3.3 13.3 75.5 平均2.4472.5273.213.376.1试验者校核者AC-25C沥青混合料马歇尔试验结果 附表2试样编号油石比（%）试样高度（mm）干燥试件空气中质量(g)试件表干质量(g)试件水中质量(g)毛体积相对密度最大理论相对密度空隙率（%）矿料间隙率（%）沥青饱和度（%）稳定度(KN)流值(0.1mm)14.163.951197.61199.2704.82.4222.5555.214.263.58.953.6724.164.191204.11206.6709.02.4202.5555.314.363.08.822.3534.164.351199.01202.1706.62.4202.5555.314.363.09.963.8044.163.971198.01200.1705.52.4222.5555.214.263.58.243.12平均2.4212.5555.314.363.28.993.24试验者校核者负责人AC-25C沥青混合料冻融劈裂试验结果 附表3试验条件试样编号油石比（%）试样高度（mm）干燥试件空气中