AC-25目标配合比设计

第 0 页 共 10 页 津沧高速公路津沧高速公路 AC 25AC 25 型型 沥青混合料目标配合比设计报告沥青混合料目标配合比设计报告 GTMGTM 配合比设计方法 配合比设计方法 1 任务来源任务来源 受天津市天永高速公路有限公司委托 进行津沧高速公路下面层 AC 25 型沥青混 合料目标配合比设计 2 依据主要技术规范 试验规程依据主要技术规范 试验规程 2 1 JTG F40 2004 公路沥青路面施工技术规范 2 2 JTJ 052 2000 公路工程沥青及沥青混合料试验规程 2 3 JTG E42 2005 公路工程集料试验规程 3 原材料性质分析原材料性质分析 津沧高速公路下面层采用 AC 25 型沥青混合料 各原材料产地为 蓟县产石灰岩 粗 细集料及矿粉 沥青为滨州 70 号石油沥青 试验样品由委托方提供 3 1 沥青沥青 对沥青按 JTG F40 2004 公路沥青路面施工技术规范 要求进行了规定项目的试 验检测 试验检测结果见表 1 检测结果表明该沥青样品符合 70 号 A 级沥青技术要求 表表 1 1 7070 号号 A A 级沥青检测结果级沥青检测结果 检 测 项 目单位 70 号 A 级 沥青技术要求 试验结果试验方法 针入度 25 100g 5s 0 1mm 60 80 75T 0604 2000 软化点 环球法 不小于 46 46 0T 0606 2000 延度 5cm min 15 cm 不小于 100 100T 0605 1993 第 1 页 共 10 页 含蜡量 蒸馏法 不大于 2 2 1 2T 0615 2000 闪点 不小于 260 286T 0611 1993 溶解度 三氯乙烯 不小于 99 5 99 96T 0607 1993 密度 15 g cm3 实测记录 1 036T 0603 1993 质量变化 不大于 0 8 0 10T 0609 1993 针入度比 不小于 61 74 7T 0604 2000 TFOT 后 残留物 163 5h 延度 10 cm 不小于 6 12T 0605 1993 3 2 矿料矿料 沥青混合料中的矿料包括粗集料 细集料和矿粉 3 2 1 粗集料粗集料 粗集料 10mm 25mm 10mm 20mm 5mm 10mm 3mm 5mm 石灰岩 试验项目及试 验结果见表 2 试验结果表明 粗集料所检项目符合 JTG F40 2004 公路沥青路面施 工技术规范 关于高速公路及一级公路沥青混合料用粗集料质量技术要求 表表 2 2 粗集料技术性质粗集料技术性质 粗集料试验结果 检 测 项 目 单 位 标准要求 10mm 25mm 10mm 20mm 5mm 10mm 3mm 5mm 试验方法 集料压碎值 不大于 28 16 2 T 0316 2005 洛杉矶磨耗损失 不大于 30 18 8 T 0317 2005 表观相对密度 不小于 2 50 2 8272 8422 8432 847 毛体积相对密度 2 7882 8172 7942 759 吸水率 不大于 3 0 0 50 30 61 1 T 0304 2005 对沥青的粘附性级不小于 4 5 T 0616 1993 第 2 页 共 10 页 针片状颗粒含量 混合料 其中粒径大于 9 5 mm 其中粒径小于 9 5 mm 不大于 18 不大于 15 不大于 20 11 7 10 0 15 3 T 0312 2005 软石含量 不大于 5 0 00 00 1 T 0320 2000 3 2 2 细集料细集料 细集料采用 0mm 3mm 石灰岩 试验项目及试验结果见表 3 试验结果表明 对细 集料所检测项目均符合 JTG F40 2004 公路沥青路面施工技术规范 关于高速公路及 一级公路沥青混合料用细集料质量技术要求 表表 3 3 细集料技术性质细集料技术性质 检 测 项 目单位标准要求试验结果试验方法 表观相对密度 不小于2 50 2 821T 0328 2005 毛体积相对密度 2 734T 0304 2005 砂当量 不小于60 79T 0334 2005 棱角性 流动时间 s 不小于30 33T 0345 2005 3 2 3 矿粉矿粉 矿粉为石灰岩矿粉 试验结果见表 4 试验结果表明 对该矿粉所检测项目符合 JTG F40 2004 公路沥青路面施工技术规范 关于高速公路及一级公路沥青混合料用 矿粉质量技术要求 表表 4 4 矿粉技术性质矿粉技术性质 检 测 项 目单位标准要求试验结果试验方法 表观密度 t m3 不小于2 50 2 870T 0352 2000 第 3 页 共 10 页 粒度范围 0 6mm 0 15mm 0 075 100 90 100 75 100 100 0 99 7 88 0 T 0351 2000 外观 无团粒结块无团粒结块 亲水系数 1 0 0 8T 0353 2000 4 AC 25 型沥青混合料配合比设计型沥青混合料配合比设计 根据委托方的要求 采用 GTM 方法进行 AC 25 型沥青混合料目标配合比设计 4 1 矿料级配的确定矿料级配的确定 依据 JTG F40 2004 关于 AC 25 型沥青混合料矿料级配范围要求及天津市市政工 程研究院对 AC 25 级配的优化设计研究成果 确定级配组成见表 5 矿料级配曲线如图 1 第 4 页 共 10 页 表表 5 5 矿料筛分及配合比计算结果矿料筛分及配合比计算结果 矿料规格 mm 种类 10 2510 205 103 50 3矿粉矿料规格 mm 种类 矿料配合比例 10 2510 205 103 50 3矿粉 16 016 029 029 016 016 07 07 027 027 05 05 0 孔径 mm 各规格种类矿料通过百分率 配合前 各规格种类矿料通过百分率 配合后 合成 级配 级配控 制范围 31 5100 0100 0100 0100 0100 0100 016 029 016 07 027 05 0100 0100 0100 26 5100 0100 0100 0100 0100 0100 016 029 016 07 027 05 0100 0100 0 95 100 1921 791 4100 0100 0100 0100 03 526 516 07 027 05 085 085 0 78 90 162 967 8100 0100 0100 0100 00 519 716 07 027 05 075 175 1 70 82 13 20 532 3100 0100 0100 0100 00 19 416 07 027 05 064 464 4 60 72 9 50 38 188 9100 0100 0100 00 02 314 27 027 05 055 655 6 48 60 4 750 20 26 182 899 6100 00 00 01 05 826 95 038 738 7 30 42 2 360 20 10 53 974 7100 00 00 00 10 320 25 025 525 5 20 30 1 180 20 10 30 840 0100 00 00 00 00 110 85 015 815 8 14 22 0 60 20 10 30 720 4100 00 00 00 00 05 55 010 610 6 10 17 0 30 20 10 30 711 399 70 00 00 00 03 15 08 18 1 7 13 0 150 20 10 30 76 998 90 00 00 00 01 94 96 86 8 5 10 0 0750 10 10 30 54 388 00 00 00 00 01 24 45 65 6 4 7 第 5 页 共 10 页 31 526 51916 13 2 9 5 4 75 2 36 1 18 0 6 0 3 0 15 0 075 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 筛孔尺寸 mm 各筛孔通过百分率 规范级配上限 规范级配下限 级配控制上限 级配控制下限 合成级配 图图 1 1 矿料级配曲线矿料级配曲线 第 6 页 共 10 页 4 2 油石比的确定油石比的确定 AC 25 型沥青混合料配合比设计采用 GTM 方法 试件成型条件为 垂直压力 0 8MPa 拌和温度 160 成型温度 140 145 控制方式为极限平衡状态 选择油石比 3 5 3 8 4 1 4 4 按上述条件成型 GTM 试件 按 T0705 2000 表干法 测定试件毛体积相对密度 根据沥青浸渍法实测合成级配矿料混合料 的有效相对密度 见表 6 并计算沥青混合料最大理论相对密度 GTM 试件体积参数及 马歇尔试验结果见表 7 GTM 试验结果见表 8 及图 2 其中沥青混合料试件的矿料间隙 率 VMA 依据 JTG F40 2004 公路沥青路面施工技术规范 采用矿料混合料的合成毛 体积相对密度计算 表表 6 6 合成级配矿料混合料的有效相对密度合成级配矿料混合料的有效相对密度 项 目 盆 勺 重 g 盆 勺 水中重 g 盆 勺 料 重 g 盆 勺 油料重 g 盆 勺 油 料水中重 g 有 效 相 对 密 度 平 均 有效相 对密度 104 6 80 2 604 6 965 3 412 3 2 8052 合成集料 125 2 93 6 625 2 1035 8 427 4 2 8095 2 807 80 5 58 8 474 6 70 0 1 0293 沥青 91 7 68 7 600 2 83 4 1 0298 1 030 表表 7 7 AC 25AC 25 型沥青混合料型沥青混合料 GTMGTM 试件体积参数及马歇尔稳定度试验结果试件体积参数及马歇尔稳定度试验结果 序 号 油石比 最大理论 相对密度 表干法毛 体积相对 密 度 VV VMA VFA 稳定度 kN 流 值 mm 13 52 6522 5145 2 12 8 59 3 11 88 3 2 23 82 6402 5672 8 11 2 75 2 13 45 3 5 34 12 6282 5791 9 11 1 82 9 14 37 3 6 44 42 6172 5911 0 10 9 91 0 15 70 3 9 表表 8 8 AC 25AC 25 型沥青混合料型沥青混合料 GTMGTM 试验结果试验结果 序 号油石比 表干法毛体积相对密度 GSIGSF 13 52 5141 02 1 36 23 82 5671 03 1 38 34 12 5791 11 1 35 44 42 5911 18 1 31 第 7 页 共 10 页 2 42 2 44 2 46 2 48 2 50 2 52 3 94 24 54 85 1 油石比 毛体积相对密度 1 00 1 04 1 08 1 12 1 16 1 20 3 23 53 84 14 44 7 油石比 GSI 1 28 1 30 1 33 1 35 1 38 1 40 3 23 53 84 14 44 7 油石比 GSF 图图 2 2 GTMGTM 试验参数随油石比的变化曲线试验参数随油石比的变化曲线 第 8 页 共 10 页 由表 8 及图 2 可见 判定沥青混合料这种粒状塑性材料是否会出现塑性变形过大 现象的指标 GSI 稳定系数 随油石比的增加而增加 当油石比大于 3 8 后 GSI 大 幅度增大 曲线已呈急剧增加趋势 表明混合料中的沥青已过量 试件的塑性变形过 大 从反映沥青混合料抗剪强度方面的参数 GSF 安全系数 随油石比的变化情况来 看 油石比等于 3 8 时 GSF 值最大 而当油石比大于 3 8 时 随油石比的增加 GSF 值减小 综合考虑 GTM 试验结果并参考体积参数的大小及其变化趋势 将 AC 25 型沥青混合料最佳油石比确定为 3 8 考虑到该工程所处的地区气候特点 公路渠化 交通的特点以及便于施工控制 此沥青混合料的油石比范围为 3 6 4 0 目标配合比设计结果为 10mm 25mm 10mm 20mm 5mm 10mm 3mm 5mm 0mm 3mm 矿粉 16 0 29 0 16 0 7 0 27 0 5 0 最佳油石比为 3 8 5 AC 25 型沥青混合料性能检验型沥青混合料性能检验 5 1 水稳定性检验水稳定性检验 水稳定性试验结果见表 9 检验结果表明 GTM 法设计的 AC 25 型沥青混合料在最 佳油石比下水稳定性满足 JTG F40 2004 公路沥青路面施工技术规范 的技术要求 表表 9 9 AC 25AC 25 型沥青混合料水稳定性检验结果 油石比型沥青混合料水稳定性检验结果 油石比 3 83 8 项目规范要求混合料检验结果试验方法 残留稳定度 不小于 80 93 3T 0709 2000 冻融残留强度比 不小于 75 82 3T 0729 2000 5 2 车辙试验车辙试验 车辙试验结果见表 10 试验温度为 60 轮压 0 7MPa 检验结果表明 GTM 法设 计的 AC 25 型沥青混合料在最佳油石比条件下具有较好的抗车辙能力 满足 JTG F40 2004 公路沥青路面施工技术规范 的技术要求 表表 1010 AC 25AC 25 型沥青混合料车辙试验结果 油石比型沥青混合料车辙试验结果 油石比 3 83 8 项目规范要求检验结果 试验方法 平均动稳定度 次 mm 不小于 1000 3531 T 0719 1993 第 9 页 共 10 页 变异系数 不大于 20 7 4 5 35 3 渗水试验渗水试验