AC-20C目标配合比

1、AC-20C沥青混合料目标配合比设计报告1 概述1.1概述汪清至延吉段高速公路建设项目GSZ03合同段由长春市政建设 （集团）有限公司承建，其桩号范围为K36+000K55+741，路线总长度为 19.741Km。AC-20 下2面层施工面积为501914m。设计文件给定沥青种类为SBSI-C 类改性沥青，沥青产地盘锦，碎石产地凉水石场，矿粉产地磐石，消石灰产地图们，机制砂产地安图。经自检及总监办验证，原材料各项指标符合设计要求，可以用于AC-20C下面层施工。1.2设计依据本合同段沥青混合料配合比设计采用现行规范规定的马歇尔法进行设计，设计采用的有关技术规程和依据有：（1）公路沥青路面设计规

2、范(JTG D50-2006)（2）公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)（3）公路工程沥青与沥青混合料试验规程(JTJ052-2000)（4）公路工程集料试验规程(JTG E42-2005)（5）公路工程质量检验评定标准 （ JTG F80/1-2004 ）（6）公路路基路面现场测试规程 （ JTG E60-2008）1.3原材料来源本项目下面层 AC-20C沥青砼目标配合比设计试验所采用的集料为凉水石场生产的玄武岩，集料粒径规格分别为9.5-19.0mm、 4.75-9.5mm、2.36-4.75mm，机制砂规格S16(0-2.36 mm) ；矿粉为磐石石粉厂生产；消石灰产地

3、图们；沥青采用延边路兴 沥青储运站提供的盘锦产SBS I-C 类改性沥青。.2 原材料试验2.1沥青沥青试验按照公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTJ 052-2000的要求和方法进行，沥青性能指标试验结果和设计要求见表2-1 所列。SBSI-C 类改性沥青沥青试验结果表 2-1项目试验结果设计要求试验依据针入度 (25 ， 100g， 5s， 0.1 mm)66.760 80T0604-2000延度 (5 cm/min ， 15， cm)68.6 30T0605-1993软化点 ( )70.955T0606-2000密度 (25 )1.022实测T0603-1993试验结果表明：盘锦产SBS

4、 I-C 类改性沥青各项检测指标均符合本项目技术要求。2.2沥青与集料的粘附性沥青与粗集料粘附性试验采用按T0616-1993 中规定的水煮法，其试验结果如表 2-2 所列。沥青与集料粘附性试验结果表 2-2沥青与集料粘附性试验后石料表面上沥青膜剥落情况粘附性等级沥青膜完全保存，剥离面积百分率接近于052.3集料集料试验严格按照公路工程集料试验规程( JTG E42-2005) 的方法进行，粗、细集料试验结果和设计要求分别见表2-3 、2-4 所列。粗集料试验结果表 2-3试验项目单位试验结果设计要求试验依据洛杉矶磨耗损失合格30T03172005压碎值15.228T031620059.5-1

5、9 mm 碎石2.880表观相对密度-2.50T030420054.75-9.5mm 碎石2.882.2.36-4.75mm 碎石2.8829.5-19 mm 碎石2.788毛体积相对密度4.75-9.5mm 碎石-2.800-T030420052.36-4.75mm 碎石2.7879.5-19 mm 碎石1.2吸水率4.75-9.5mm 碎石1.1 3.0T030720052.36-4.75mm 碎石1.2软石含量-5T032020009.5-19 mm 碎石2.0针片状颗粒含量18T031220054.75-9.5mm 碎石0.9水洗法9.5-19 mm 碎石0.4T031020050.0

6、75 mm 颗粒含4.75-9.5mm 碎石0.61量2.36-4.75mm 碎石0.7细集料试验结果表 2-4试验项目单位试验结果设计要求试验依据表观相对密度-2.50T0330 2005-2.715-毛体积相对密度砂当量8160T0334 2005粗糙度S41.130T0349 2005由表 2-3 和表 2-4 试验结果可见：粗、细集料各项检测指标均符合本项目技术要求。2.4矿粉及消石灰试验矿粉及水泥试验项目按 公路工程集料试验规程 ( JTG E42-2005) 规定的方法进行试验，其结果见表2-5 所列。矿粉及消石灰技术指标表 2-5试验项目单位试验结果设计要求试验依据矿粉2.689

7、2.50表观相对密度-2.392T0352-2000消石灰矿粉亲水系数-0.61T0353-2000含水量0.361T0332-2005塑性指数-1.24T0354-2000.粒度范围矿粉1000.6 mm100消石灰100矿粉95.7 0.15 mm90 100T0351-2000消石灰95.1矿粉83.60.075 mm75 100消石灰83.3由表 2-5 试验结果可见：矿粉及消石灰各项检测指标均符合本项目技术要求。3 AC-20C 型沥青混合料目标配合比设计根据本项目实际情况和工期安排， 本合同段沥青混合料配合比设计采用马歇尔试验法。根据本合同使用的矿料和沥青实际情况，以及其他项目的成

8、功经验，拟定三个矿料级配进行试验， 以确定各种材料的最佳组成， 使之既能满足路面性能要求，又能符合经济性。3.1方案1、原材料筛分及合成级配各种矿料级配和方案I 合成矿料级配如表3-1 所列。AC-20C 型沥青混合料合成矿料级配组成( 方案 )表3-12、矿料合成级配曲线图方案矿料合成级配曲线如图3-1 所示。图 3-1 AC-20C下面层 ( 方案 ) 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AC-20C( 方案 ) 马歇尔试验方案 I各油石比马歇尔结果见表 3-2 。AC-20C ( 方案 ) 马歇尔试验结果表 3-2试件油石比试件相对密度空隙率矿料间隙沥青饱和度稳定度流

9、值组号( )实际理论( )率( )( )(kN)(0.01 mm)13.52.4252.6127.215.252.77.225.724.02.4482.5935.614.762.27.831.134.52.4662.5744.214.671.39.335.345.02.4672.5553.515.077.09.039.755.52.6432.5372.915.581.18.145.5技术-3 51365 758.02040要求注： 1) 沥青加热温度控制在170，上下浮动5；矿料加热温度为180200 ；混合料拌和温度为 180 ，上下浮动 5；击实温度为 170 180；混合料废弃温度 19

10、5；2) 沥青混合料理论最大相对密度采用计算法得到。最佳沥青用量确定由表 3-2 得出的油石比与各项测定指标的关系曲线如图3 所示。.图 3-2AC-20C下面层目标配合比( 方案 ) 确定沥青用量图根据曲线图 , 得出油石比 OAC ：OAC 1= （a1+a2+a3+a4）/4=（4.7+4.5+4.6+4.6） /4=4.55OAC 2（ OAC min+ OAC max） /2=(4.5+4.8)/2 4.50根据 OAC 1 和 OAC 2，结合实践经验和本项目交通量、气候条件，综合确定ATB-25 目标配合比 ( 方案 ) 的最佳油石比为： OAC=4.53%。4、最佳油石比马歇尔

11、试验根据确定的各种矿料比例、 级配和最佳油石比进行了马歇尔试件制作，并对其进行相关试验，其试验结果如表3-3 所列。AC-20C ( 方案 ) 最佳油石比马歇尔试验结果表 3-3指标油石比试件相对密度空隙率矿料间隙沥青饱和度稳定度流值.( )实际理论( )率( )( )(kN)(0.01 mm)结果4.532.4612.5734.314.770.69.435.7技术-3 51365 758.02040要求注： 1) 沥青加热温度控制在170，上下浮动 5；矿料加热温度为180200 ；混合料拌和温度为 180 ，上下浮动 5；击实温度为 170 180；混合料废弃温度 195；2) 沥青混合料

12、理论最大相对密度采用计算法得到。由表 3-3 可见，最佳油石比马歇尔试验结果的各项体积指标均符合设计技术要求。5、浸水马歇尔试验根据确定的各种矿料比例、 级配和最佳油石比进行了马歇尔试件制作，并进行残留稳定度试验， 以判断目标配合比沥青混合料抗水损害性能，试验结果如表3-4 所列。AC-20C (方案 ) 残留稳定度试验结果表 3-4油石比稳定度 ( kN )残留稳定度 ( )设计要求浸水时间（%）（）试验结果平均值2.4582.46530min2.4612.4612.4614.532.46591.3 852.46448h2.4622.4632.460由表 3-4 可见， AC-20C（方案

13、I ）沥青混合料残留稳定度满足设计要求。3.2方案1、原材料筛分及合成级配各种矿料级配和方案II合成矿料级配如表3-6 所列。AC-20C 型沥青混合料合成矿料级配组成( 方案 )表3-6.2、矿料合成级配曲线图方案 II矿料合成级配曲线如图3-3 所示。图 3-3 AC-20C 型 ( 方案 ) 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AC-20C( 方案 II) 马歇尔试验方案 II各油石比马歇尔结果见表 3-7 。AC-20C ( 方案 ) 马歇尔试验结果表 3-7试件油石比试件相对密度空隙率矿料间隙沥青饱和度稳定度流值组号( )实际理论( )率 ( )( )(kN)(0.

14、01 mm)13.52.4152.6147.615.651.56.827.524.02.4442.5945.815.051.47.331.234.52.4632.5764.414.870.38.833.845.02.4662.5573.615.176.510.436.755.52.4632.5393.015.680.89.843.7技术-351365 758.02040要求注： 1) 沥青加热温度控制在170，上下浮动5；矿料加热温度为 180200 ；混合料拌和温度为 180 ，上下浮动 5；击实温度为 170 180；混合料废弃温度 195；2) 沥青混合料理论最大相对密度采用计算法得到。

15、.最佳沥青用量确定由表 3-7 得出的油石比与各项测定指标的关系曲线如图3-4 所示。图 3-4 AC-20C下面层目标配合比( 方案 II)确定沥青用量图根据曲线图 , 得出油石比 OAC ：OAC 1= （a1+a2+a3+a4）/4=（5.0+5.0+4.75+4.5）/4=4.81OAC 2（ OAC min+ OAC max） /2=(4.30+4.85)/24.58根据 OAC 1 和 OAC 2，结合实践经验和本项目交通量、气候条件，综合确定AC-20C目标配合比 ( 方案 II) 的最佳油石比为： OAC=4.69%。4、最佳油石比马歇尔试验根据确定的各种矿料比例、 级配和最佳

16、油石比进行了马歇尔试件制作，并对其进行相关试验，其试验结果如表3-8 所列。AC-20C ( 方案 ) 最佳油石比马歇尔试验结果表 3-8指标油石比试件相对密度空隙率矿料间隙沥青饱和度稳定度流值.( )实际理论( )率 ( )( )(kN)(0.01 mm)结果4.692.4612.5684.215.072.19.734.6技术-351365 758.02040要求注： 1) 沥青加热温度控制在170，上下浮动 5；矿料加热温度为180200 ；混合料拌和温度为 180 ，上下浮动 5；击实温度为 170 180；混合料废弃温度 195；2) 沥青混合料理论最大相对密度采用计算法得到。由表 3

17、-8 可见，最佳油石比马歇尔试验结果的各项体积指标均符合设计技术要求。5、浸水马歇尔试验根据确定的各种矿料比例、 级配和最佳油石比进行了马歇尔试件制作，并进行残留稳定度试验， 以判断目标配合比沥青混合料抗水损害性能，试验结果如表3-9 所列。AC-20C (方案 ) 残留稳定度试验结果表 3-9油石比稳定度 ( kN )残留稳定度（ %）设计要求浸水时间（%）( )试验结果平均值2.4632.46230min2.4602.4612.4614.692.46390.6852.46448h2.4632.4642.466由表 3-9 可见， AC-20C（方案 II ）沥青混合料残留稳定满足设计要求。

18、3.3方案1、原材料筛分及合成级配各种矿料级配和方案 III合成矿料级配如表 3-11所列。AC-20C型沥青混合料合成矿料级配组成( 方案 )表 3-11.2、矿料合成级配曲线图方案 III矿料合成级配曲线如图3-5 所示。图 3-5 AC-20C 型 ( 方案 ) 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AC-20C( 方案 III)马歇尔试验方案 III各油石比马歇尔结果见表 3-12 。AC-20C ( 方案 ) 马歇尔试验结果表 3-12试件油石比试件相对密度空隙率矿料间隙沥青饱和度稳定度流值组号( )实际理论( )率 ( )( )(kN)(0.01 mm)13.52.

19、4132.6167.715.851.07.023.024.02.4382.5966.115.260.07.828.234.52.4642.5774.414.870.38.529.345.02.4642.5593.715.275.68.834.655.52.4602.5413.215.779.78.041.3技术-351365 758.02040要求注： 1) 沥青加热温度控制在170，上下浮动5；矿料加热温度为180200 ；混合料拌和温度为 180 ，上下浮动 5；击实温度为 170 180；混合料废弃温度 195；2) 沥青混合料理论最大相对密度采用计算法得到。.最佳沥青用量确定由表 3-

20、12 得出的油石比与各项测定指标的关系曲线如图3-6 所示。图 3-6AC-20C 下面层目标配合比( 方案 ) 确定沥青用量图根据曲线图 , 得出油石比 OAC ：OAC 1= （a1+a2+a3+a4）/4=（4.6+5.0+4.75+4.75）/4=4.70 OAC 2（ OAC min+ OAC max） /2=(4.3+4.95)/24.63根据 OAC 1 和 OAC 2，结合实践经验和本项目交通量、气候条件，综合确定AC-20C目标配合比 ( 方案 III) 的最佳油石比为： OAC=4.66%。4、最佳油石比马歇尔试验根据确定的各种矿料比例、 级配和最佳油石比进行了马歇尔试件制

21、作， 并对其进行相关试验，其试验结果如表 3-13 所列。AC-20C ( 方案 ) 最佳油石比马歇尔试验结果表 3-13指标油石比试件相对密度空隙率矿料间隙沥青饱和度稳定度流值.( )实际理论( )率 ( )( )(kN)(0.01 mm)结果4.662.4612.5714.315.171.38.733.0技术-351365 758.02040要求注： 1) 沥青加热温度控制在170，上下浮动 5；矿料加热温度为180200 ；混合料拌和温度为 180 ，上下浮动 5；击实温度为 170 180；混合料废弃温度 195；2) 沥青混合料理论最大相对密度采用计算法得到。由表 3-13 可见，最

22、佳油石比马歇尔试验结果的各项体积指标均符合设计技术要求。5、浸水马歇尔试验根据确定的各种矿料比例、 级配和最佳油石比进行了马歇尔试件制作，并进行残留稳定度试验， 以判断目标配合比沥青混合料抗水损害性能，试验结果如表3-14 所列。AC-20C (方案 ) 残留稳定度试验结果表 3-14油石比稳定度 ( kN )残留稳定度设计要求（ %）浸水时间( )( )试验结果平均值2.4572.46330min2.4612.4612.4624.662.46894.6 852.46248h2.4632.4642.464由表 3-14 可见， AC-20C（方案 III）沥青混合料残留稳定满足设计要求。3.4

23、AC-20C沥青混合料目标配合比试验结果汇总表AC-20C沥青混合料目标配合比三个方案的试验结果汇总于表3-16.AC-20C 沥青混凝土目标配合比设计试验结果表 3-16结构类型方案方案方案AC-20C 设计要求油石比 ( )4.534.694.66-试件相实际2.4612.4612.461-.对密度理论2.5732.5682.571-空隙率 ( )4.34.24.335间隙率 ( )14.715.015.1 13饱和度 ( )70.672.171.36575稳定度 ( KN )9.49.78.78.0流值 (0.01mm)35.734.633.02040动稳定度 ( 次/ mm)30903

24、52031802400 次/mm残留稳定度 MS0( )91.390.694.6 854 AC-20C沥青混凝土目标配合比推荐方案4.1方案比选根据公路沥青路面施工技术规范( JTG F40-2004) 的规定与施工图设计对AC-20C 沥青混合料性能指标的技术要求，分别对以上三个设计方案的沥青混合料进行了试验分析，各试验数据见表3-16 所列。根据表 3-16 中所列试验结果， 对各方案进行比选， 以推荐出本项目AC-20C沥青混合料目标配合比最优方案。1、方案与方案的比较方案与方案均为 AC-20C沥青混合料，由表 3-6 和表 3-11 可知，方案与方案级配的关键控制筛孔 4.75 mm

25、 通过率分别为 42.4 和 38.9 , 可见方案 III 级配较方案 II 粗。根据方案和方案目标配合比设计结果，就以下几个方面对此两个方案进行比较。体积指标：方案、的最佳油石比、空隙率、饱和度和矿料间隙率分别为4.69%和4.66%，4.2 和 4.3 ， 72.1%和 71.3%， 15.0% 和 15.1%。从两个方案的的体积指标来看，各指标均能满足设计要求。水稳性：由表 3-16 中试验结果可知，方案与方案的残留稳定度分别为， 90.6% 和 94.6%，方案的残留稳定度略小，但动稳定度明显优于方案。综合两个方案的级配曲线和以上几点比较、以及本项目的相关要求和特点，.方案综合性能优于方案。2、方案与方案的比较方案与方案均为AC-20C沥青混合料，由表 3-1 和表 3-6 可知，方案与