AC-16C沥青混凝土配合比计算书

1、高 速 沥 青 路 面 标抗滑外表层AC-16C目标配合比报告高速公路工程 合同段工地临时试验室二O 年 月高速沥青路面抗滑外表层AC- 16C目标配合比报告1、依据标准和要求1.1 、?双永高速路面设计图纸? ；1.2 、?公路沥青路面施工技术标准? (JTG F40-2004)；1.3 、?公路工程沥青及沥青混合料试验规程? (JTJ052-2000)；1.4 、?公路工程集料试验规程? (JTG E42-2005)；2、混合料的类型2.1、沥青路面外表层混合料级配类型采用 AC-16C 型，属于细粒式密级配沥青混凝土。3、外表层层位特点及设计重点3.1、外表层是与行车直接接触的层面，因此

2、，抗滑性要求外表形成一定的构造深度，外表有 一定的粗糙性； 但从微观上看， 外表层还必须有一定的封水性能， 防止水从路外表渗入下 层造成水损害，这就要求外表层外表平整、密实。在一定程度上， 密水性与构造深度是互相矛盾的。 因此，在保证混合料各项指标符合设计 要求的前提下， 如何同时保证构造深度与渗水满足设计要求， 成为外表层配合比设计的重 点之一；另外，本工程所处地区夏季温度较高、高温持续时间长，冬季不太冷，并且有可 能出现重载交通路段，如何提高抗滑外表层的抗车辙能力也是上面层的设计重点。4、原材料试验 优质的原材料是保证沥青混合料具有优良路用性能的先决条件，为了满足气候环境与交通 对路用性能

3、的要求，必须做好原材料的选择。该配合比通过测试沥青、粗集料、细集料和矿粉等材料的性能和技术指标来检测材料是否 满足标准及设计图纸要求，从而完成原材料的选择。4.1 、沥青 通过对该区域沥青路面发生早期损坏的情况分析，路面破坏的主要形式是水损害问题，而 改性沥青在提高与集料的粘附性、粘结力方面，有着很好的效果。本工程采用上海春宇实业生产的 SBS改性沥青(I-D级),所检各项指标均符合有 精选表1。 SBS改性沥青(I-D级)试验指标与技术要求试验工程密度(25 C) (g/cm3)针入度(0.1mm)延度(5 C )(cm)软化点 (C)弹性恢复 (25C)( %旋转薄膜加热试验(RTFOT)

4、 163 C，85min质量损失(%)针入度比(%)延度(5 C )(cm)规定值实测记录40-60> 20> 70> 75<± 1.0> 65> 15实测值1.02656.032.078.584.00.387.3164.2、集料集料是沥青混合料的关键材料之一，其力学性能是决定混合料强度特性的最重要因素，它的 颗粒形状不仅影响混合料的构架，也直接关系到混合料的抗车辙能力与抗疲劳性能等材料特 性，此外，集料与沥青的粘附等级对混合料强度的形成也起关键作用，因此选择优质的集料 是沥青混合料具有优良路用性能的重要保证。对于沥青路面上面层而言，粗集料的磨光值

5、指标决定了所选材料是否取舍。秀山石料场生产 的辉绿岩碎石，磨光值由福州省公路工程试验检测中心站检验PSV=47,符合设计要求(PSV> 42)。粗、细集料采用秀山石料场的石料，用还击破破碎机破碎生产的辉绿岩碎石，在破碎过程中，配以整形 以及除尘设备，生产的辉绿岩碎石具有针片状少，砂当量高的特点，其规格为：一号料：9.5-19mm 二号料：、三号料：2.36-4.75mm 四号料：0-2.36mm；粗、细集料所 检各项指标与技术要求见表2。表2粗、细集料的试验指标与技术要求材料名'''称'试验工程j、9.5-19mm0-2.36mm规定值表观密度(g/cm

6、3)2.9002.9182.9212.890-表观相对密度2.9072.9252.9282.896> 2.6毛体积相对密度2.8222.8142.8032.768-吸水率(%)1.041.351.521.57w 2针片状(%)> 9.5mm粒径8.4w 12< 9.5mm粒径11.8w 18压碎值(%)-15.6-w 20磨耗值()10.4-< 28砂当量(%)-62> 60粘附性5级-> 5级从上表中粗细集料的各项指标可看出， 本工程所选择的辉绿岩碎石，针片状少、视密度较大, 磨耗值、压碎值较小，说明该石料坚硬、耐磨、耐久性好。另一方面，该石料外表凹凸粗糙

7、，合成吸水率1.33%，能够吸附较多的沥青结合料，使混合料有较厚的沥青膜，有利于路面水稳定性。4.3、填料沥青混合料的填料宜采用 石灰岩或岩浆岩中的 强基性岩石等石料经磨细得到的矿粉，本工程 采用龙岩市东元矿粉生产的矿粉，所检各项指标均符合标准及有关规定要求实测试 验指标见表3：表3。矿粉的试验指标与技术要求试验 工程表观 相对密度 (g/cm 3)含水量(%)粒度范围外观亲水 系数(%)塑性指数v 0.6v 0.15V 0.075规定值> 2.50< 110090-10075-100无团粒结块V 1V 4实测值2.6740.610093.685.1无团粒结块0.763. 04.4

8、、抗剥落剂用抗剥落剂可以增强沥青与集料的粘附性，从而保证沥青混合料具有较高的抗水损害性。本项 目在矿粉中掺入20%消石灰，作为抗剥落剂。并通过水煮法对其进行检验，粘附性有明显的5、沥青混合料矿料级配确实定在组成沥青混合料的原材料选定后，沥青混合料的技术性质在很大程度上取决于集料间的级配组成，沥青混合料由于集料的级配不同，可以形成不同的组成结构。综合该工程所处的温度区划，考虑路面抗车辙能力的需要，减少4.75 mm及2.36mm集料的通过率，并选用较高的设计空隙率是比较有效的方法，在对本地区周围路面外表层矿料级配使用 实际情况调查研究的根底上，经过屡次调整，综合以下三点确定级配范围：5.1 .尽

9、可能减少最粗的粗集料，以减少沥青混合料的粗细集料离析。5.2.适当减少细集料中的细粉局部用量，以适当减小粉胶比并避开驼峰级配。53增加中间档次的集料，以加强沥青混合料的嵌挤作用。兼顾渗水与构造深度要求，根据对代表性集料筛分结果，拟定矿料的配合比为1# : 2# : 3#:4#：矿粉 =25： 29 : 10 : 33.5： 2.5。合成级配如表4.表4 AC-16C级配各档料比例及合成级配集料规格mm集料 比例 %191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075100-10090-10076-9260-8034-6220-4813-369-267-185-144-8

10、9.5-192510086.334.10.90.80.80.80.80.80.80.829100.0100.0100.083.11.41.01.01.01.01.00.910100.0100.0100.0100.082.71.20.50.50.40.40.40-2.3633.5100.0100.0100.0100.097.381.157.138.322.814.77.9矿粉2.5100.0100.0100.0100.010010010010010093.685.1合成级配100100.096.683.570.34430.322.115.810.67.75.2级配中值10095.084.070.

11、048.034.024.017.512.59.56.0级配上限10010092806248362618148级配下限10090766034201297540 0.075 0037620.3 0.67524 1.181286 2.361.50484.73B812.25729.5 2.6334 13.23.00966398583.762筛孔尺寸mm 坐标轴标题图1。AC-16C级配曲线图6、确定最正确沥青用量双永高速公路沥青抗滑外表层 AC-16C级配沥青混合料，采用马歇尔试验确定沥青混合 料的最正确沥青用量。每组沥青混合料按照?公路工程沥青与沥青混合料试验规程?(JTJ 052- 2000) 的

12、要求，按照预估最正确沥青用量为中值，以0.5%间隔变化油用量，配置5种不同的沥青用量成型马歇尔试件，分别在规定的试验温度及试验时间内用马歇尔仪测定稳定度和流值，同时计算 空隙率、饱和度及矿料间隙率，然后按照?公路沥青路面施工技术标准?(JTG F40-2004)规定的方法确定最正确沥青用量。6.1、最大理论相对密度的计算。根据已确定的各档矿料比例、表观相对密度、毛体积相对密度、沥青相对密度丫 b (25E/25C)，等，根据公式：3 x= (1/丫 sb-1/丫 sa) *100= (1/2.796-1/2.904) =1.33(2) C=0.033 3 x2-0.2936 3 x+0.933

13、9=0.60(3) 丫 se=C* 丫 sa+(1-C)* 丫 sb =2.861(4) 丫 ti =(100+Pai)/(100/ 丫 se+Pai/丫 b)计算可得不同油用量对应的最大理论相对密度如下表：表5。AC-16C最大理论相对密度计算表油用量(油石比)%3.7 (3.84)4.2 (4.38)4.7 (4.93)5.2 (5.49)5.7 (6.04)丫 ti2.6832.6612.6392.6182.5966.2、马歇尔击实根据已确定的合成级配比例，配制合成矿料，并按标准JTJ052-2000试验方法室内拌制混合料进行马歇尔击实，用马歇尔试验确定最正确油用量，分别以油用量比3.7

14、%,4.2%,4.7%, 5.2%, 5.7%成型马歇尔试件(双面各击实75次)，击实后的试件冷却至室温脱模，测定其各项物理力学 指标，其结果表5:表6.沥青混合料试验指标油用量(油石比)(%混合料的各项技术指标Y fY sbY tiVV (%VMA(%)VFA(%)稳定度(KN)流值(0.1mm)3.7 (3.84 )2.4762.7962.6837.714.647.615.2630.34.2 (4.38 )2.4962.7962.6616.214.557.315.6533.34.7 (4.93 )2.5142.7962.6394.714.366.816.5639.05.2 (5.49 )2

15、.5102.7962.6184.114.972.516.0342.55.7 (6.04 )2.5072.7962.5963.415.477.815.3644.66.2、绘制VMA VFA密度、马歇尔稳定度、流值与油用量关系如图:油石比图2密度与油用量关系油石比图3稳定度与油用量关系图油石比图4空隙率与油用量关系45.0mm0值流25.01*A/.3.(84.，44.95.56.40.035.030.0油石比图5流值与油用量关系图精选图7饱和度与油用量关系图6.3、根据其关系图，得到如下数据：根据试验结果，因密度有最大峰值，稳定度也有最大值，从图可得ai=4.90 a 2=4.90 a 3=5.

16、02a4=5.15，贝U OAC1=( a +a 2 +a3 +a4)/4=4.99%。再从图可得 OACmin = 4.77%, OACmax=4.97% 且OAC位于OACminOACma之间；贝U OAC= (OACmin+OACn)X2=4.87%，即此目标配合比最 佳油石比OAC=(OAC1+OAC2)/2=4.93%J卩最正确油用量为 4.7%。由计算的最正确油用量，查以上关系图，得到对应的 VV,及VMA( 14.3 )值，满足沥青路面施工精选设计说明中关于最小 VMA(?12.5 )要求.故我部确定其最正确油用量为4.7%,并对最正确油用量进行验证，试验结果如下表:表7.最正确

17、沥青用量验证结果各项指标丫 f丫 sb丫 tVV( %)VMA(%)VFA(%)稳定度(KN)流值(0.1m m)残留 稳定 度(%规定值-3. 0-6.065-75> 8.015-40>85实测值2.5102.7962.6394.914.566.016.0838.889.46.4、检验最正确油石比时的粉胶比丫 se=C* 丫 sa+(1-C)* 丫 sb =2.861Pba=(2.861-1.026)/(2.861*2.796)* 1.026*100=23.54%Pbe=4.7-0.235*0.953/100=4.48%FB=P0.075/ Pbe=5.2/4.48=1.16FB在之间符合要求。6.5、有效沥青膜厚度SA=4.96nm/kgDA=4.48/(1.026*4.96)*10=8.80 卩 m对于密级配沥青混合料，沥青膜的厚度宜大于6卩m.符合要求。7、配合比的设计检验7.1水稳定性试验对混合料进行水稳定性试验，进行浸水马歇尔实验时，试件分两组，每组6个平行试件。一组在60r水浴中保养0.5h后测其马歇尔稳定度S1；另一组在60C水浴中恒温保养48h后测其马 歇尔稳定度S2；计算残留稳定度S0= S2/ S1X 100%。试验结果如下表。表8.浸水马歇尔稳定度试验结果沥青种类油用量(油石比)(%)稳定度S1(kN)稳定度S2(kN)残留稳定度S0(%