沥青混合料目标配合比设计与检验.docx

沥青混合料配合比设计与检验（AC-13）一、 设计及试验依据1、公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTG E20-2011）2、公路工程集料试验规程（JTG E42-2005）3、公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）二、主要仪器1、车辙试验机2、沥青混合料稳定度测定仪3、浸水天平 4、沥青混合料理论最大相对密度仪5、震摆筛选机6、李氏比重瓶7、洛杉矶磨耗试验机8、电液式压力试验机9、测力延度仪低温针入度试验器10、全自动沥青软化点试验器等三、原材料试验1、沥青沥青产于江西省沥青储运总站，规格型号国产50#沥青，对其性能指标试验结果列表1。表1 沥青性能检测技术要求试验方法实测记录T0603-20114060T0604-201180T0605-20114999.50.8/260/2.2实测记录200 2、集料石灰岩产地为xxx、玄武岩产地为xxx，规格型号为10-15mm玄武岩碎石、5-10mm玄武岩碎石、0-5mm石灰岩石屑，对其性能指标检测结果列表2、表3、表4。表2 集料基本性能试验试验项目技术要求试验方法压碎值(%)26T0316-2005磨耗值(%)28T0317-2005表观相对密度(%)2.60T0304-2005吸水率(%)2.0T0304-2005坚固性(%)12T0314-2005针片状颗粒含量(混合料(%)15T0312-2005其中粒径大于9.5mm(%)其中粒径大于9.5mm(%)1218水洗法0.075mm颗粒含量(%)1T0310-2005集料磨光值42T0321-2005集料与沥青粘附性5T0616-2005软石含量(%)3T0320-2005表3 集料密度试验结果 规格型号(mm) 试验项目10-155-100-5表观相对密度2.9362.9052.688毛体积相对密度2.8982.858/吸水率(%)0.440.56/表4 集料筛分试验结果 规格型号(mm) 筛孔(mm)11-165-100-5通过百分率（%）31.510010010026.5100100100191001001001698.010010013.282.91001009.534.795.01004.752.422.197.62.360.84.166.91.180.82.946.80.60.82.931.60.30.82.921.00.150.82.915.70.0750.82.312.5 3、矿粉及外掺料矿粉产地为xxx，外掺矿物纤维产地为xxx，外掺掺量为0.25%，对其性能指标试验结果见表5。矿粉筛分采用水洗法，筛分试验结果见表6。表5 矿粉基本性能试验试验项目技术要求试验方法表观密度(t/m3)2.50T0352-2000含水量（%）1T0103 烘干法粒径范围 0.6mm（%） 0.15mm（%） 0.075mm（%）1009010075100T0351-2000外观（-）无团粒结块-亲水系数（-）1T0353-2000塑性指数（%）4T0354-2000加热安定性（-）实测记录T0355-2000四、沥青混合料试验表6 沥青混合料基本性能试验试验项目技术要求试验方法沥青混合料密度（表干法）/T0705-2011、T0706-2011、T0707-2011 、T0708-2011沥青混合料马歇尔稳定度及流值/T0709-2011沥青路面芯样马歇尔试验/T0710-2011沥青混合料理论最大相对密度（真空法）/T0711-2011、T0712-2011沥青混合料车辙/T0719-2011沥青混合料冻融劈裂/T0729-2000沥青混合料中沥青含量（离心分离法）/T0722-1993沥青混合料的矿料级配检验方法/T0725-2000沥青混合料中回收沥青（阿布森发）/T0726-2011 、T0727-2011沥青混合料饱水率试验/T0717-1993沥青混合料渗水试验/T0730-1993沥青混合料表面构造深度试验/T0731-1993摩擦系数/沥青路面平整度/沥青路面弯沉值/沥青路面厚度/沥青路面压实度/五、密级配沥青混合料AC-13配合比掺配1、初选级配根据原材料筛分试验结果及规范要求进行掺配，掺配1号、2号曲线，结果见表7。表7 AC-13型沥青混合料设计集料名称10-15 mm5-10mm0-5mm矿粉 合成级配级配中值级配范围限制区域控制点级配掺配比例（%）1号级配33273732号级配34303331号2号/上限下限上限下限上限下限筛孔(mm)通过率（%）31.5100.0 100.0 100.0 100.0 100.0100.0/100100100/26.5100.0 100.0 100.0 100.0 100.0100.0/100100100/19100.0 100.0 100.0 100.0 100.0100.0/100100100/1698.0 100.0 100.0 100.0 99.399.3/100100100/13.282.9 100.0 100.0 100.0 94.494.2/9510090/100909.534.7 95.0 100.0 100.0 77.176.3/76.58568/90904.752.4 22.1 97.6 100.0 45.942.7/536838/2.360.8 4.1 66.9 100.0 29.226.6/37502439.139.158281.180.8 2.9 46.8 100.0 21.419.6/26.5381531.625.6/0.60.8 2.9 31.6 99.4 15.714.6/1928102319/0.30.8 2.9 21.0 95.3 11.710.9/13.52071515/0.150.8 2.9 15.7 83.2 9.48.8/10155/0.0750.8 2.3 12.5 69.0 7.67.2/684/1022 、选定一条设计级配根据1号，2号级配曲线的掺配比例，并根据预估最佳油石比，按技术规范及操作规程进行马歇尔试验，分别成型几组试件。试件击实成型温度170，试件尺寸101.663.5mm，击实次数双面各75次，成型后试件用表干法测定各试件毛体积相对密度和吸水率，同时用真空法测定沥青混合料的理论最大相对密度。试验结果见表8：表8 AC-13型沥青混合料初选级配马歇尔试验结果级配最佳油石比（%）合成矿料毛体积相对密度毛体积相对密度理论最大相对密度空隙率（%）矿料间隙率（%）沥青饱和度（%）稳定度（kN）流值(mm)1号5.02.8012.5102.5812.814.781.2/2号2.8092.5052.6063.915.174.2/3号/备注/综合分析以上试验结果，选定2号级配为设计级配。3、确定最佳油石比根据设计级配按5个不同油石比制备试件，进行马歇尔试验。试验结果见表9：表9 AC-13型沥青混合料设计级配马歇尔试验结果油石比（%）毛体积相对密度理论最大相对密度空隙率（%）矿料间隙率（%）沥青饱和度（%）稳定度（kN）流值(mm)4.02.4842.6355.715.061.711.62.44.52.4952.6204.815.068.212.92.95.02.5052.6063.915.174.213.43.45.52.5182.5842.615.082.913.33.96.02.5252.5701.715.288.511.94.1备注1以上各项指标均为5个试件的算术平均值，合成矿料毛体积相对密度为2.809；2技术要求参照公路沥青路面施工技术规范JTGF40-2004；3确认最佳沥青油石比OAC4.7%，对应的沥青毛体积相对密度0 2.496；4确定沥青用量曲线图见“图1”。以油石比为横坐标，分别以试件毛体积相对密度、稳定度、空隙率、流值、矿料间隙率、及沥青饱和度为纵坐标，绘制各关系曲线如下图，试验结果图见图1，试验结果汇总见表10：图1 马歇尔试验结果图 14.515.015.516.016.517.04.04.55.05.56.0油石比（%）VMA(%) 稳定度标准要求空隙率稳定度(kN)不小于8流值空隙率(%)46VFA流值(mm)1.54VMAVFA(%)6575共同范围VMA(%)不小于14.54.0 4.5 5.0 5.5 6.0 油石比（%）表10 马歇尔试验确定最佳沥青用量汇总表参数a3OAC1OAC2OAC油石比（%）4.74.74.64.7六、沥青混合料配合比设计检验：沥青混合料配合比设计检验时，均采用矿料级配为10-15碎石：5-10mm碎石：0-5mm石屑：矿粉 =34%：30%：33%：3%，最佳油石比OAC4.7%，对应的沥青混合料毛体积相对密度0 2.496。 1、车辙试验用于检验沥青混合料高温稳定性，试验结果见表11：表11 车辙试验结果类型及编号动稳定度（次/mm）单个值平均值规范要求AC-13-1466742062800AC-13-24039AC-13-33913结论该沥青混合料高温稳定性符合规范要求。备注1试件尺寸：（30030050）mm；2试验温度60，轮胎压力0.7MPa。3试验方法：T0719；2、浸水马歇尔试验 用于检验沥青混合料受水损害时的抗剥落能力，试验结果见表12：表12 浸水马歇尔试验结果试验项目马歇尔稳定度（kN）浸水马歇尔稳定度（kN）残留稳定度（%）规范要求(%)测定值13.9412.7688.28513.4311.3613.0111.0513.2712.15平均值13.4111.83结论该沥青混合料残留稳定度符合规范要求。备注1试验方法：T0709。 3、冻融劈裂试验用于进一步检验沥青混合料抗水损害能力，试验结果见表13：表13 冻融劈裂试验结果试验项目冻融劈裂抗拉强度（MPa）未冻融劈裂抗拉强度（MPa）冻融劈裂抗拉强度比（%）规范要求(%)测定值0.931.0494.1800.960.990.971.020.961.04平均值0.961.02结论该沥青混合料冻融劈裂抗拉强度符合规范要求。备注1试验方法：T0729。七、结论及建议结论：根据试验结果表明，AC-13型沥青混合料目标配合比设计的各项验证试验均符合公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）相应的技术要求，最终确定掺配比例为：10-15mm碎石：5-10mm碎石：0-5mm石屑：矿粉 =34%：30%：33%：3%，矿物纤维外掺掺量为0.25%，最佳油石比为4.7%。