AC-20C生产设计说明沥青混合料配比报告

1、沥青中面层生产配合比设计说明使用部位:AC-20C沥青中面层配比编号:TJ01-2019-QPB-002中铁十二局集团有限公司计量测试中心中国铁建建恩高速公路TJ01标合同段工地试验室沥青中面层AC-20C沥青混合料生产配合比设计说明一、概述我项目部于2019年3月14日完成本标段的沥青中面层AC-20C沥青混合料生产配合比的设计。内容包括：热料仓料筛分、生产配合比级配组合设计、最佳油石比的确定及水稳定性验证等工作。本次生产配合比设计依据公路沥青路面施工技术规范（JTGF40-2004）及目标配合比设计、验证报告。二、目标配合比设计结果我项目部对建恩高速公路第一标段AC-20C沥青混合料进行了

2、目标配合比设计，目标配合比设计的结果如下：表2-1各种集料和矿粉的筛分试验结果表筛孔集料、通过筛孔（方孔筛，mm）百分率（）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.0751#10010094.574.530.65.80.80.80.70.70.70.70.72#10010010010010098.92.81.40.80.80.80.80.83#10010010010010010085.25.62.42.42.42.42.44#10010010010010010010084.862.332.623.414.812.8矿粉100100100100100

3、10010010010010099.698.088.7表2-2目标配合比各材料比例混合料类型下列各种矿料所占比例（）9.5-19mm4.75-9.5mm2.36-4.75mm0-2.36mm矿粉油石比（）AC-20C4814102534.5表2-3目标配合比设计级配筛孔级配V通过下列筛孔（方孔筛，mm）的质量百分率（）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075合成级配10010097.487.866.754.637.325.319.311.89.57.36.5表2-4混合料马歇尔试验技术性质表沥青混合料特性设计结果技术标准最佳油石比（）4.5-

4、毛体积相对密度2.432-理论最大相对密度2.543-稳定度（KN）11.77流值（0.1mm）24.91550空隙率VV（%）4.546矿料间隙率VMA（%）14.0三13饱和度VFA（%）68.06575表2-5浸水马歇尔试验结果混合料类型马歇尔稳定度（KN）浸水马歇尔稳定度（KN）残留稳定度S0（%）要求（）AC-20C11.7710.7291.1三85三、生产配合比设计筛网设置及热料仓筛分试验（1）本次配合比设计所采用的拌和楼为田中TAP-4000LB型，拌和楼筛网设置根据原材料碎石加工规格及对该拌和楼的应用经验，将拌合楼筛网尺寸分别为32mm、22mm、11mm、6mm、3.5mm。

5、（2）在生产配合比设计过程中，为保证二次筛分试样的代表性和真实性，拌和楼上料速度与正常生产时上料速度相一致。各个热料仓单独放料，各热料仓前面料放掉，待稳定后从热料仓放料取样，并对所取样品采用四分法进行了热料仓料筛分和密度试验，结果见表3-1和表3-2。表3-1拌和楼各热料仓料筛分结果、筛孔尺寸矿料通过方孔筛的百分率（%）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.0754#仓（11-22）10010098.075.840.21.80.50.40.40.40.40.40.43#仓（6-11）10010010010010094.21.40.30.30.30

6、.30.30.32#仓（3.5-6）10010010010010010079.45.41.41.11.01.00.91#仓（0-3.5）10010010010010010099.986.549.227.317.611.49.8矿粉10010010010010010010010010010099.698.088.7表3-2拌和楼各热料仓集料密度试验结果表观相对密度毛体积相对密度吸水率（）4#仓2.7082.6890.263#仓2.7222.6810.562#仓2.7162.6780.531#仓2.7242.724-矿粉2.749生产配合比调试依据目标配合比设计级配及热料仓筛分试验结果，进行了生产

7、配合比级配组合设计，各热料仓及矿粉质量比为：4#仓（1122mm）：3#仓（611mm）：2#仓（3.56mm）:1#仓（03.5mm）:矿粉=49:13:7:28:3矿料合成级配计算结果如表3-3所示。生产、目标配合比级配对照如图3-1。表3-3生产配合比矿料级配组合设计材料及用量（%）下列筛孔的通过率（）（方孔筛）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.0754#仓（49）10010093.967.435.91.20.10.10.10.10.10.10.13#仓（13）10010010010010089.80.50.10.10.10.10.10

8、.12#仓（7）10010010010010010063.51.30.50.30.30.30.31#仓（28）10010010010010010010081.452.530.422.815.49.6矿粉（3）10010010010010010010010010010099.698.088.7合成级配10010099.088.170.751.137.027.817.111.08.26.45.7目标配比10010097.487.866.754.637.325.319.311.89.57.36.5级配上限1001001009082704636282216127级配下限1001009074625032

9、221610643图3-1沥青中面层AC-20C生产配合比级配曲线图1UU80604020最佳沥青用量确定根据目标配合比设计结果，考虑到热料仓筛分的实际情况，分别用4.0%、4.5%、5.0%的沥青油石比进行马歇尔和理论最大相对密度试验，试验结果如表3-4所示。表3-4生产配合比不同沥青油石比的马歇尔试验结果混合料类型油石比(%)稳定度(kN)流值(0.1mm)空隙率VV(%)矿料间隙率VMA饱和度VFA(%)毛体积相对密度计算理论相对密度AC-20C4.011.6223.55.213.762.02.4222.5564.512.0526.74.313.969.02.4282.5385.011.

10、9530.74.014.672.72.4202.521要求/三&015504.06.0三136575/3.4最佳油石比的确定根据马歇尔试验结果，分别绘制密度、稳定度、流值、空隙率、饱和度、VMA与油石比的关系曲线，从曲线上找出与最大密度、最大稳定度、目标空隙率及饱和度范围中值对应的四个油石比，求出四者的平均值作为最佳油石比初始值OAC1，但如果对选择试验的油石比范围，密度或稳定度没有出现峰值，可直接以目标空隙率所对应的油石比作为OAC。作图求出满足沥青混凝土各项指标要求的油石比范围(OAC.,OAC)，该范围的中值为OAC2，如果最佳油石minmax2比的初始值OAC1在OACmax与OACm

11、in之间，则认为设计结果是可行的，可取1maxminOAC与OAC2的中值作为目标配合比的最佳油石比OAC,并结合交通与气候特点论证地取用，最终得最佳油石比。由图3.4-13.4-5可知，由曲线图可求得相应于密度最大值、稳定度最大值、目标空隙率(或中值)的油石比al、a2、a3。按以下计算式求OAC1：OAC1=(a1+a2+a3)/4由图1可得：a1=4.46%；a2=4.66%；a3=4.08%；则：OAC1=4.40%以各项指标均符合技术标准(不含VMA)的油石比范围OACminOACmax的中值作为oac2。OAC2=(OACmin+OACmax)/2由图3.4-6可得：OACmin=

12、4.22%、OACmax=4.93%贝V：OAC2=4.58%最佳油石比OAC的计算式：OAC=(OAC+OAC2)/2贝：OAC=4.49%理论密度采用实测法求得。则最佳油石比：4.5。2.4002.440.420.4103.54.04.55.05.5图3.4-1油石比(%)3.4-3油石比(%)3.504.004.505.005.50團3.4-2油石比(%)-7.200K+261.000yO5O5O5-U-5O544OH-30.-211(書3襲規50004.505.3.4-5油石比(%)505.50图3-2体积指标与沥青油石比关系曲线图民003.4-6油石比(%)3.5水稳定性验证为了验证

13、沥青混合料的抗水损害性能，进行了浸水马歇尔试验，试验结果见表3-5-1。试验结果表明，混合料的抗水损害性能满足要求。表3-5-1最佳油石比的浸水马歇尔试验结果混合料类型马歇尔稳定度(kN)浸水马歇尔稳定度(kN)残留稳定度S0(%)要求(%)AC-20C12.1211.2092.4三85表3-5-2最佳油石比的冻融劈裂试验结果混合料类型非冻融劈裂强度(MPa)冻融劈裂强度(MPa)劈裂强度比TSR(%)要求(%)AC-20C1.22931.059786.2三803.6高温稳定性试验在60lC,0.70.05MPa条件下进行车辙试验来检验沥青混合料的高温稳定性，车辙试件动稳定度试验结果分别见表3.6-1所示。表3-6-1车辙动稳定度试验结果级配类型油石比(%)动稳定度(次/mm)变异系数()123平均要求实测值要求AC-20C4.5388937283938385230002.9204生产配比设计结论我项目部工地试验室以目标配合比设计的结论为基础，对田中TAP-4000LB型沥青拌和楼进行了生产配合比调试和最佳油石比的确定,并进行了浸水马歇尔试验验证等，结果表明在最佳沥青用量下混