ATB-25目标配合比.doc

ＡTＢ－25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+０00~K55+７４1，路线总长度为1９.74１Km。AＴB-25柔性基层施工面积为4２3790ｍ２。
设计文件给定沥青标号为AH－70A石油沥青,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,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ATＢ-25沥青稳定碎石施工。
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得马歇尔法进行设计,设计采用得有关技术规程与依据有：

(1)《公路沥青路面设计规范》(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
本项目上基层ＡTB-25沥青混合料目标配合比设计试验所采用得集料为凉水石场生产得玄武岩,集料粒径规格分别为 19、０-2６.５mm、9、5-19.0mm、4、７5－9.5mm、2３6-4．7５mｍ与Ｓ１6(０-2．36ｍm）；矿粉为磐石石粉厂生产;消石灰产地图们;沥青采用延边路兴沥青储运站提供得盘锦产7０号道路石油沥青。
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得要求与方法进行,沥青性能指标试验结果与设计要求见表２－1所列。　
　 　　　 　　 　 　 ７0号沥青试验结果 　 　 表2-1
项 　 目
试验结果
设计要求
试验依据
针入度(25℃,100g, ５s,0．1mｍ)
67
6０～8０
T060４－２000
延度(5cm/mｉｎ,1５℃，cm)
≥1０0
≥100
T0605-１９93
软化点(℃)
７4
4５
Ｔ0606-20００
密度(2５℃)
１、０3
实测
Ｔ０603-1９9３
试验结果表明:盘锦产70号道路石油沥青各项检测指标均符合本项目技术要求。
２、2 沥青与集料得粘附性
沥青与粗集料粘附性试验采用按T0６16-199３中规定得水煮法，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
沥青膜有少部分为水所移动
４
2、3 集料
集料试验严格按照《公路工程集料试验规程》(JTG E4２－2０05）得方法进行,粗、细集料试验结果与设计要求分别见表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
≯30
Ｔ０3１7－200５
压碎值
%
15、2
≯28
T0316－2００５
表观相对密度
１９－２6.5mm碎石
－
２、８8７
≮2、50
T0304-2005
９、５-19mｍ碎石
２、880
4、7５－9．5mm碎石
２、８8９
2、36-4.7５mm碎石
2、890
毛体积相对密度
1９-26.5mm碎石
-
２、792
－
T0３04－２005
9、5-19mm碎石
2、78８
4、7５-9.5mｍ碎石
２、8０0
2、36－4.7５mm碎石
2、7８７
吸水率
19-26．５mm碎石
%
1、2
≯３、0
Ｔ0307－20０5
９、5-19mm碎石
1、2
4、７5-9.5mm碎石
1、１
２、3６-４.75mm碎石
１、２
软石含量
％
－
≯５
T０3２0-2００0
针片状颗粒含量
1９－2６.5mm碎石
%
1、2
≯１8
T0３12－2０05
9、5-１9mm碎石
２、0
4、75-9．5ｍm碎石
0、９
水洗法＜0.０7５mm颗粒含量
１9-2６.5ｍm碎石
％
０、3
≯1
T0３10－20０5
9、５－19mm碎石
0、3
4、75－9.5mm碎石
０、6
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、50
T033０－２005
毛体积相对密度
-
2、7２８
-
砂当量
%
67
≮60
T0334－200５
坚固性
%
-
≯12
Ｔ０340-2005
亚甲蓝值
g/ｃm３
1、0
≯2５
Ｔ0３４9－２00５
由表2-3与表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）规定得方法进行试验,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
表观相对密度

矿粉
-
２、６8９
≮２、５０
Ｔ03５２-2000
消石灰
2、7２1
\
矿粉亲水系数
-
－
＜1
T0353－2０00
含水量
％
0、３6
≯1
Ｔ０332-2005
塑性指数
-
1、２
＜4
T0３５4－20０0
粒度范围<0.6mm
矿粉
%
100
１00
T0３51－２00０
消石灰
1００
＜０.15mｍ
矿粉
9５、7
90～100
消石灰
95、1
<0.075mm
矿粉
83、6
７5~10０
消石灰
83、３
由表2－5试验结果可见:矿粉各项检测指标均符合本项目技术要求。
３　ＡTB-25型沥青混合料目标配合比设计
根据本项目实际情况与工期安排，本合同段沥青混合料配合比设计采用马歇尔试验法。根据本合同使用得矿料与沥青实际情况，以及其她项目得成功经验,拟定三个矿料级配进行试验,以确定各种材料得最佳组成，使之既能满足路面性能要求,又能符合经济性。
3、1 方案Ⅰ
1、原材料筛分及合成级配
各种矿料级配与方案Ｉ合成矿料级配如表3-1所列。
AＴＢ-25型沥青混合料合成矿料级配组成(方案Ⅰ) 　 表3-1
２、矿料合成级配曲线图
方案Ⅰ矿料合成级配曲线如图３-1所示。
图3－1 AＴB-25 上基层（方案Ⅰ）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
①ATB-25（方案Ⅰ）马歇尔试验
方案I各油石比马歇尔结果见表3-２。
　 　 　 AＴB-25　(方案Ⅰ)马歇尔试验结果 　 　 　 表3-2
试件
组号
油石比(％)
试件相对密度
空隙率(％)
矿料间隙率(％)
沥青饱与度(％)
稳定度（kＮ)
流值
（0.0１ｍm)
实际
理论
１
3、0
２、４25
2、６５9
８、8
1５、１
４1、7
４、95
２6、８
2
3、4
2、450
２、６31
6、9
14、5
５2、６
6、83
29、0
3
3、８
２、46６
２、608
5、5
14、4
62、1
8、６6
３4、1
4
4、2
2、46１
2、5８9
4、9
14、８
66、6
7、4２
４0、8
5
4、6
2、４56
2、570
4、４
15、3
71、１
７、１４
44、9
技术
要求
-
-
－
3~6
≥１3
55～７0
≥７、5
１5~40
注:1)沥青加热温度控制在１60℃,上下浮动±５℃;矿料加热温度为170～１80℃;混合料拌与温度为1５５℃,上下浮动±5℃;击实温度为１45~1５0℃；混合料废弃温度1９５℃;
２）沥青混合料理论最大相对密度采用真空法测出。
②最佳沥青用量确定
由表3－２得出得油石比与各项测定指标得关系曲线如图３所示。

图３-2 　ATB-25　上基层目标配合比(方案Ⅰ)确定沥青用量图
根据曲线图,得出油石比ＯＡC：
OAC1＝　(a1＋a2+a3+a４)／4=(３、8＋3、8＋4、5＋3、９）/4=4、0
ＯAC2=(OＡＣmｉn+　OACmax）/2=(３、6+4、１)/２＝3、85
根据OAＣ1与OAC2，结合实践经验与本项目交通量、气候条件,综合确定ATB-２5目标配合比(方案Ⅰ)得最佳油石比为:OAC=３、9３％。
4、最佳油石比马歇尔试验
根据确定得各种矿料比例、级配与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。
ATB－25 (方案Ⅰ)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(%)
矿料间隙率(%)
沥青饱与度(％)
稳定度（kＮ）
流值
（０.01ｍm）
实际
理论
结果
3、9
2、４74
2、６07
5、1
１４、0
63、9
8、49
36、4
技术
要求
－
-
-
3～6
≥１3
５5～７0
≥７、5
15～40
注:1)沥青加热温度控制在160℃,上下浮动±5℃;矿料加热温度为170~１80℃；混合料拌与温度为1５5℃，上下浮动±５℃;击实温度为1４5~150℃;混合料废弃温度19５℃；
2） 沥青混合料理论最大相对密度采用真空法测出。
由表3-３可见,最佳油石比马歇尔试验结果得各项体积指标均符合设计技术要求。
５、浸水马歇尔试验
根据确定得各种矿料比例、级配与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。
　 　 　 　 　 　ATB－25 （方案Ⅰ)残留稳定度试验结果 　 　 　 表3－4
油石比
(％）
浸水时间
稳定度（kN）
残留稳定度（％)
设计要求(%)
试验结果
平均值
3、9
3０min
９、03
8、49
88、７
≥８0
８、2６
8、67
7、9９

４8h
7、９２
7、５3
6、99
7、61
7、５8

由表3-４可见,ATB-25(方案I）沥青混合料残留稳定满足设计要求。
3、2　方案Ⅱ
1、原材料筛分及合成级配
各种矿料级配与方案IＩ合成矿料级配如表3-6所列。
ATB-２5型沥青混合料合成矿料级配组成(方案Ⅱ)　 　 　 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 ＡＴB-25型（方案Ⅱ)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
①ATB－2５(方案II)马歇尔试验
方案II各油石比马歇尔结果见表３－7。
　 　 　　　 　 ＡＴB-25 (方案Ⅱ）马歇尔试验结果 　　　 　　 　 　 表3-7
试件
组号
油石比(%）
试件相对密度
空隙率(%)
矿料间隙率（%)
沥青饱与度(%）
稳定度（kN)
流值
（0.０１mｍ)
实际
理论
1
3、０
2、442
２、６６7
8、5
14、5
41、9
5、7０
２6、3
2
3、4
2、４5９
2、637
6、8
14、3
５2、9
8、39
29、1
3
３、8
2、475
２、614
5、3
14、1
６2、8
1０、03
34、2
4
4、2
2、4６7
2、582
4、5
14、6
69、６
9、86
40、3
5
４、6
2、4６4
2、5７９
4、5
１5、1
7０、5
7、86
４3、9
技术
要求
-
-
－
３～6
≥1３
5５～70
≥７、5
１5～40
注:1）沥青加热温度控制在160℃,上下浮动±５℃;矿料加热温度为１７０~18０℃;混合料拌与温度为155℃，上下浮动±５℃;击实温度为145~1５0℃;混合料废弃温度195℃;
2)沥青混合料理论最大相对密度就是由真空法测出。
②最佳沥青用量确定
由表３-７得出得油石比与各项测定指标得关系曲线如图３-4所示。
图3－4 ATＢ-25 上基层目标配合比（方案II)确定沥青用量图

根据曲线图,得出油石比OＡC:
OＡC1= （ａ1+a2+a３+ａ４)/4=(3、8+3、8+4、2+3、7）／4=３、9
OAＣ２＝（OACmin+ OACｍax)/2=(３、6+4、2)/2＝3、9
根据OAC1与OAC2,结合实践经验与本项目交通量、气候条件,综合确定ATB-25目标配合比(方案II)得最佳油石比为:OＡＣ3、９0%。
4、最佳油石比马歇尔试验
根据确定得各种矿料比例、级配与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3-8所列。 　　
　 　 ATB-２5 （方案Ⅱ)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(%)
矿料间隙率（％)
沥青饱与度（％)
稳定度(kN)
流值
（0．01mm）
实际
理论
结果
3、9
2、４７6
2、６09
5、1
１４、2
63、9
９、５２
37、0
技术
要求
-
－
-
3~6
≥13
55~70
≥７、5
1５～４0
注:1)沥青加热温度控制在160℃,上下浮动±5℃;矿料加热温度为17０～180℃；混合料拌与温度为155℃,上下浮动±５℃;击实温度为1４5～15０℃;混合料废弃温度195℃；
２）沥青混合料理论最大相对密度就是就是由真空法测出。
由表３-8可见,最佳油石比马歇尔试验结果得各项体积指标均符合设计技术要求。
5、浸水马歇尔试验
根据确定得各种矿料比例、级配与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。
　 　 　 　　 　 ATB-２５ (方案Ⅱ)残留稳定度试验结果 　　　 　　 表３－9
油石比ﻫ(%)
浸水时间
稳定度（kＮ)
残留稳定度(%）
设计要求(%)
试验结果
平均值
3、9
３0ｍin
9、48
9、52
92、3
≥8０
9、2７
１0、3９
8、9４

48h
9、2７
8、79
9、２2
8、64
8、01

由表3-９可见,AＴB－2５(方案II)沥青混合料残留稳定满足设计要求。
3、3 方案Ⅲ
1、原材料筛分及合成级配
　 各种矿料级配与方案IＩI合成矿料级配如表3－11所列。
　 　 　 　　 ATB-25型沥青混合料合成矿料级配组成(方案Ⅲ) 　 　 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 ＡTＢ-25型(方案Ⅲ)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
①ＡＴB-25(方案ＩII)马歇尔试验
方案III各油石比马歇尔结果见表3-12。
ATB－25 (方案Ⅲ)马歇尔试验结果 　　　　 　 　 表3-1２
试件
组号
油石比（％）
试件相对密度
空隙率(%)
矿料间隙率(％)
沥青饱与度（％)
稳定度（kN)
流值
(0．01mm)
实际
理论
1
3、０
2、44０
2、669
８、6
14、7
４１、7
６、０１
22、2
2
3、4
２、462
2、64１
6、8
14、3
52、3
8、50
26、3
3
3、8
2、476
2、615
5、4
１4、1
6２、2
１0、28
3４、0
４
4、2
2、4７0
2、５８７
４、５
14、６
６９、2
9、97
3７、３
5
4、６
2、４68
2、571
4、0
1５、0
７3、2
7、86
4３、9
技术
要求
-
－
-
３~6
≥１3
5５～70
≥７、5
１5～40
注:1)沥青加热温度控制在160℃,上下浮动±５℃;矿料加热温度为17０～１8０℃;混合料拌与温度为15５℃，上下浮动±5℃;击实温度为1４5～１50℃；混合料废弃温度195℃;
2）沥青混合料理论最大相对密度就是由真空法测出。
②最佳沥青用量确定
由表3-１２得出得油石比与各项测定指标得关系曲线如图3－6所示。
图3-６ ATB-2５ 上基层目标配合比(方案Ⅲ）确定沥青用量图
根据曲线图,得出油石比OＡC：
OＡC1= (a１+a2+a3+a4)／4=（３、8＋3、9+4、2＋3、7)/4＝３、90
OAC２=(ＯＡCmin+ ＯACｍax)/２=(3、６+4、3)/２＝3、93
根据OAC1与OAＣ2,结合实践经验与本项目交通量、气候条件,综合确定ATB-２5目标配合比(方案ＩII）得最佳油石比为:ＯAC＝３、93%。
４、最佳油石比马歇尔试验
根据确定得各种矿料比例、级配与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3-13所列。
　 　 　 　ATＢ-25 (方案Ⅲ)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(％)
矿料间隙率(％)
沥青饱与度（％)
稳定度(kN)
流值
(０．01mm）
实际
理论
结果
3、９３
２、480
2、６１7
５、2
1４、1
62、９
10、2８
３4、0
技术
要求
-
－
-
３~6
≥１3
５5~70
≥7、5
１５~40
注:1)沥青加热温度控制在160℃,上下浮动±5℃;矿料加热温度为170~1８0℃;混合料拌与温度为１55℃，上下浮动±５℃;击实温度为145～15０℃;混合料废弃温度195℃;
２）沥青混合料理论最大相对密度就是通过由真空法测出。
由表3-13可见，最佳油石比马歇尔试验结果得各项体积指标均符合设计技术要求。
５、浸水马歇尔试验
根据确定得各种矿料比例、级配与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。
　 　　 　 　 　　 ATB-２5 （方案Ⅲ)残留稳定度试验结果 　 　 　 表3-1４
油石比ﻫ(%）
浸水时间
稳定度(kN)
残留稳定度(%)
设计要求(%)
试验结果
平均值
4、１3
3０min
9、2
１０、28
９０、2
≥８0
１１、４
9、8
10、７

48h
10、1４
9、2７
9、35
9、22
8、３7

由表3－１4可见,AＴＢ-25(方案III)沥青混合料残留稳定满足设计要求。
3、4 ＡＴＢ２5沥青混合料目标配合比试验结果汇总表
ATB－２5沥青混合料目标配合比三个方案得试验结果汇总于表３－16、
　ＡTＢ-2５沥青混凝目标配合比设计试验结果　　 　 表3-1６
结构类型
方案Ⅰ
方案Ⅱ
方案Ⅲ
ＡTB－2５设计要求
油石比(％)
３、９3
3、９0
3、93
-
试件相对密度
实际
2、474
２、4７6
２、４80
-
理论
2、607
2、60９
2、61７
-
空隙率(%)
5、1
５、1
5、2
3～6
间隙率(％)
１4、1
１4、2
1４、1
≥13
饱与度(％）
6４、1
63、9
62、９
55～7０
稳定度(KＮ)
８、４9
9、52
10、2８
≥７、5
流值(0.0１ｍm）
3６、4
3７、０
34、０
15～40
动稳定度（次/mm）
－
-
－
-
残留稳定度ＭＳ0(%)
88、7
92、3
90、2
≥8０
４ ATB-25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）得规定与施工图设计对AＴB -２5沥青混合料性能指标得技术要求,分别对以上三个设计方案得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ＡTB-2５沥青混合料目标配合比最优方案。
１、方案Ⅱ与方案Ⅲ得比较
方案Ⅱ与方案Ⅲ均为AＴB-25沥青混合料,由表３-6与表3-11可知，方案Ⅱ与方案Ⅲ级配得关键控制筛孔４.75ｍｍ通过率分别为30、３%与2８、３％，可见方案IＩI级配较方案II粗。根据方案Ⅱ与方案Ⅲ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。
①体积指标：
方案Ⅱ、Ⅲ得最佳油石比、空隙率、饱与度与矿料间隙率分别为3、90%与3、93％,5、1％与5、2％,63、9％与62、9％,　１４、2％与1４、1%。从两个方案得得体积指标来瞧,各指标均能满足设计要求。
②水稳性:由表3-16中试验结果可知，方案Ⅱ与方案Ⅲ得残留稳定度分别为,９2、3%与９0、２%,方案Ⅲ得残留稳定度略小。
综合两个方案得级配曲线与以上几点比较、以及本项目得相关要求与特点，方案Ⅱ综合性能优于方案Ⅲ。
２、方案Ⅰ与方案Ⅱ得比较
方案Ⅰ与方案Ⅱ均为ATB -25沥青混合料,由表3-1与表3-6可知,方案Ⅰ与方案Ⅱ级配得关键控制筛孔4．75mｍ通过率分别为３2、8％与30、3％。根据方案Ⅰ与方案Ⅱ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。
①体积指标：
方案Ⅰ、Ⅱ得最佳油石比、空隙率、饱与度与矿料间隙率分别为3、93％与3、９0%,5、1%与5、1%，６4、1%与63、9%　１4、１％与１4、2%。从两个方案得得体积指标来瞧,各指标均能满足设计要求。
②水稳性:由表3-１6中试验结果可知,方案Ⅰ与方案Ⅱ得残留稳定度分别为,88、7%与9２、3％,方案Ⅰ得残留稳定度较小。
综合两个方案得级配曲线与以上几点比较、以及本项目得相关要求与特点,方案Ⅱ综合性能优于方案Ⅰ。
通过对以上三个方案得矿料级配、体积指标与沥青混合料性能进行综合比较，方案Ⅱ作为本项目ATB－25施工得推荐方案，方案Ⅲ作为备选方案。
4、２　推荐方案
基层目标配合比设计方案推荐使用方案Ⅱ与备选方案Ⅲ各种矿料比例、油石比与矿料合成级配如表4-1所列。
　 　 AＴB-25沥青混凝土推荐目标配合比级配组成 　 　 表4－1
矿料组成比例
推荐方案
１９-26.5ｍｍ:　９、5-1９mｍ:4、75－9.５mm:2、36-4.75mm:0~2.36mm:矿粉：消石灰:油石比＝
3５%：31%:4%:６%:２０%:3％:1%:3、90%
备选方案
19-26.5mm： 9、５－19mm:4、7５-9.5mm:2、３6-4.75mm:０~2.３6ｍm:矿粉:消石灰：油石比=
３6%:3２%:4%:７%:17％：3%:1%:3、9３%
目标
合成级配
通过下列筛孔(mｍ)质量百分率(％)
31、5
26、5
19
16
13、2
9、5
４、75
２、３6
1、1８
0、6
0、３
0、１5
0、０7５
推荐方案
100、０
９8、７
７1、4
64、7
5８、5
4６、2
30、３
２１、５
１5、５
10、５
7、7
6、3
4、9
备选方案
100、0
9８、7
７0、6
６3、7
5７、3
44、6
2８、3
19、1
13、９
9、6
7、2
５、９
４、７
汪延高速公路建设项目GSZ03合同段工地试验室
　 　 　201１-7－15