AC-20沥青中面层目标配合比设计

1、十天高速公路H-M02标AC - 20沥青中面层目标配合比设计说明一、设计使用规范 规程及标准1、公路工程集料试验规程JTG E42- 2005;2、公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTJ 052 - 2000;3、公路沥青路面施工技术规范JTGF40-2004;4、高速公路路面施工技术指南。5、国家高速公路十堰至天水联络线陕西境内安康至汉中公路路面工程施工招标 文件。原材料情况1、沥青：采用壳牌A级90号道路石油沥青改性为SBS （I-C ）改性沥青，各项指标均符合技术指南及规范要求如下表；试验项目试验结果技术要求针入度(25C, 100g,5s )(0.1 mm)6660 -80针入度指数

2、PI0.2不小于-0.4溶解度（三氯乙烯）（%99.5不小于99.0运动粘度135C( Pa.s)2.4不大于3.0闪点(COC(C)308.5不小于230弹性恢复25c （ %91.2不小于80延度(5cm/min,5 ) (cm)39.1不小于35软化点（环球法）（C）88.0不小于70RTFOT后质量损失1-0.1不大于1.0针入度比（%89.4不小于65延度(5cm/min,10 C) (cm)23不小于202、矿质材料：粗集料：采用西乡清泉石料厂生产的石灰岩碎石，粘附性 5 级，规格为 19s26.5mm、9.519mm、4.759.5mm、2.36 4.75mm。细集料：采用西乡清

3、泉石料厂生产的机制砂，规格 02.36mm填料：采用沥青拌合站石灰岩磨细矿粉。三、矿质混合料级配组成根据组成材料筛分试验结果，经试配最后确定一组级配，各种材料比例为 19s 26.5mm、9.5 19mm、4.75 9.5mm、2.364.75mm：02.36mm机制砂：矿粉二6: 33: 23: 9: 26: 3,详见矿料级配设计 计算表。四、马歇尔试验1、计算矿料的合成毛体积密度Ysb及合成表观相对密度丫 sa材料规格1926.5 mm9.519mm4.759.5 mm2.36 4.75 mm02.36 mm矿粉毛体积相对密度2.7082.7082.7012.6882.6722.713表观

4、相对密度2.7292.7352.7292.7252.7182.713Y b=100/(6/2.708+33/2.708+23/2.701 +9/2.688+26/2.672+3/2.713)=2.695Y a= 100/(6/2.729+33/2.735+23/2.729+9/2.725+26/2.718+3/2.713)= 2.7272、预估适宜的油石比Pa根据以往经验预估适宜的油石比Pa= 4.0 2 二 PJ (100+ Pa)x 100=4.0/(100+4.0) X 100=3.853、以预估的油石比为中值，按0.5%间隔，取5个不同的油石比分别成型试件，采用表干法测定毛体积相对密度

5、。结果如下表：油石比3.03.54.04.55.0毛体积相对密度2.3962.4122.4282.4352.4294、确定沥青混合料的最大理论相对密度用计算法计算沥青混合料的最大理论相对密度结果如下表油石比3.03.54.04.55.0最大理论相对密度2.5932.5742.5552.5362.5185、计算沥青混合料试件的空隙率VV、矿料间隙率VMA、有效沥青饱和度VFA等体积指标，进行体积组成分析。计算结果如下表:油石比3.03.54.04.55.0空隙率VV %7.66.35.04.03.5矿料间隙率VMA%13.613.513.413.614.2有效沥青饱和度VFA%44.553.66

6、2.970.675.26、测定马歇尔稳定度及流值测定结果见下表:油石比3.03.54.04.55.0马歇尔稳定度KN12.412.913.813.112.1流值mm2.02.32.83.94.1五、确定最佳油石比1、密度最大值的油石比a=4.5%,稳定度最大值的油石比 宠=4.0%,相应于规定空隙率范围的中值的油石比33=4.25%,饱和度中值的油石比34=4.46 %OAC=( a+a2+as+a4)/4= ( 4.5%+ 4.0%+4.25%+4.46% /4=4.30% 各指标符合沥青混合料技术指标的沥青用量(油石比)范围：OACmi n=4.30% OACmax=4.32%OAQ(4.

7、30%+4.32%)/2=4.31 %综合确定最佳油石比:OAC=( OAC+ OA/ 2 =(4.30%+ 4.31 %)/2=4.3%按油石比4.3%拌和混合料制件，试验检测各项指标如下:VVVMAVFA稳/E度KN流值mm2.4302.5444.513.666.913.13.22、计算沥青结合料被集料吸收的比例及有效沥青含量按油石比4.3%计算合成矿料的有效相对密度YeY se=(100-PbJ,(100/Yt-Pb/ Y b)=(100-4.12J,(100/2.544-4.12/1.011)=2.721Pba = (Y seY b)x? b/ (丫 sex? sb) x 100=(2

8、.721 1.011 ) x 1.011 /(2.721 X 2.695 ) x 100=23.6%Pbe = Pb-Pba x Ps/100=4.12-0.236 x (100-4.12) /100 =3.89 %3、检验最佳沥青用量时的粉胶比FB和有效沥青膜厚度DAFB=P 0.075/Pbe=5.1/3.89=1.31SA=7J(Pix FA)=0.41 +0.16+0.22+0.33+0.42+0.57+0.96+1.67=4.7DA= PbeX 10/( Y bX SA) =4.12 x 10/(1.011 x 4.7) =8.67六、配合比设计检验水稳定性检验按油石比4.3%制作试

9、件，进行浸水马歇尔稳定度试验结果如下沥青混合料水稳定性试验结果试验项目残留稳定度马歇尔稳定度 (KN)浸水马歇尔稳定度 (KN)48h浸水残留稳定度 (%)试验结果13.112.595.4从上表试验结果可知，油石比为4.3%时残留稳定度大于90%。符合设计要求沥青混合料低温稳定性试验结果试验项目冻融劈裂残留强度比（）未经冻融循环劈裂抗拉 强度（MPa）经冻融循环后劈裂抗 拉强度（MPa）冻融劈裂残留 强度比（）试验结果0.970.9092.8从上表试验结果可知，油石比为4.3%时冻融劈裂残留强度比大于85%。符合设计要求。局温稳定性检验按油石比4.3%制作试件，进行车辙动稳定度试验结果如下：沥青混合料高温稳定性试验结果试验项目动稳定度001 （次/mm）002 （次/mm）003 （次/mm）试验结果4577.4625921.3056142.193从上表试验结果可知，油石比为4.3%时动稳定度平均值为5546.987 （次/mm）大于4000 （次