改进型AC-ISBS改性沥青目标配合比设计报告

编号：某高速公路XXXX标改进型AC-20I(SBS改性沥青)目标配合比设计报告一、概述受江苏省高速公路建设指挥部委托，江苏省交通科学研究院负责对某高速公路XXXX段改进型AC-20I沥青混合料目标配合比进行设计。二、设计依据1.《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032-94）2.《公路工程集料试验规程》（JTJ034-2000）3.《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）三、设计过程1、原材料本次配合比设计所用石灰岩集料、矿粉为施工单位送样，沥青为科氏改性沥青，取自某高速公路。各种矿料、石灰及矿粉的筛分结果见表1。表1各种矿料和矿粉的筛分结果筛孔矿料26.5191613.29.54.752.361.180.60.30.151#10080.341.810.51.31.11.01.00.00.00.00.02#10010010094.170.011.12.11.61.50.00.00.03#10010010010010089.37.21.40.40.40.40.44#10010010010010010087.866.738.820.215.612.3矿粉10010010010010010010010010099.998.991.72.混合料级配改进型AC-20I型沥青混合料级配要求见表2。3.矿料配合比设计计算根据各种矿料的筛分结果，结合混合料级配要求，实配的结果见表3，级配曲线见图1。表2改进型AC-20I型沥青混合料级配要求筛孔26.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075上限10010094.085.074.055.039.028.020.015.011.07.0下限10090.078.065.054.035.023.014.09.06.04.03.0表3改进型AC-20I型沥青混合料设计级配组成计算结果矿料名称及用量（%）各方孔筛通过百分分率（%）26.519.016.013.29.54.752.361.180.60.30.150.0751#（23.5）23.518.99.82.50.30.30.20.20.00.00.00.02#（36）36.036.036.033.925.24.00.80.60.50.00.00.03#（10.5）10.510.510.510.510.59.40.80.10.00.00.00.04#（28）28.028.028.028.028.028.024.618.710.95.74.43.4矿粉（2.0）2.02.02.02.02.02.02.02.02.02.02.01.8合成级配10095.486.376.966.043.728.421.613.47.76.45.2图1改进型AC-20I设计级配曲线图4.马歇尔稳定度试验按设计的矿料比例配料，采用五种油石比，进行马歇尔稳定度试验，试验结果见表4。表4改进型AC-20I型设计配合比马歇尔稳定度试验结果级配类型油石比（%）稳定度（KN）流值(0.1mmm)空隙率（%）VMA（%）饱和度（%）毛体积密度（g//cm3）理论密度（g/ccm3）改进型AC-200I3.513.0830.106.614.5154.312.4082.5794.013.7335.604.713.7665.982.4382.5584.513.645.13.713.8673.562.4452.5385.013.2155.202.814.0880.272.4512.5215.512.8357.002.214.5584.902.4482.503要求>7.520～503～6>1370～85//注：最大理论密度采用真空法实测。5.最佳油石比的确定据马歇尔稳定度试验结果，分别绘制稳定度、流值、空隙率、饱和度与油石比的关系曲线，从曲线上找出相应与最大密度、最大稳定度及允许空隙率范围中值对应的三个油石比，求出三者的平均值作为最佳油石比初始值OAC1，作图求出能满足沥青混凝土各项指标要求的油石比范围（OACmax，OACmin）,该范围的中值为OAC2，如果最佳油石比的初始值OAC1在OACmax与OACmin之间，则认为设计结果是可行的，可取OAC1与OAC2的中值作为目标配合比的最佳油石比OAC，并结合江苏的气候特点论证地取用，最终得出最佳油石比。由作图法可知与最大密度、最大稳定度及允许空隙率范围中值对应的三个油石比分别为5.0、4.1和4.1，三者的平均值为4.40%，此即为最佳油石比的初始值OAC1。同时由各项指标与油石比的关系图可得符合各指标要求的油石比范围为4.25～4.8，其中值为4.53％，此即为OAC2，OAC1与OAC2的平均值为4.46%，根据经验取最佳油石比为4.4%。密度、稳定度、流值、空隙率及饱和度与油石比的关系见图2。密度空隙率饱和度密度空隙率饱和度稳定度流值共同范围图2稳定度、密度、流值、空隙率、饱和度与油石比的关系6．最佳油石比下沥青混合料的水稳定性能检验进行最佳油石比下的浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验来检验设计沥青混合料的水稳定性能。试验结果见表5和表6。表5最佳油石比下的浸水马歇尔检验混合料类型马歇尔稳定度（KKN）浸水马歇尔稳定度度（KN）残留稳定度S0（%）要求（%）AC-20I13.9613.5296.8≥85表6最佳油石比下的冻融劈裂检验混合料类型非条件冻融劈裂（MPa）条件冻融劈裂（MMPa）TSR（%）要求（%）AC-20I1.12811.039992.2≥807．高温稳定性检验进行最佳油石比下的高温稳定性检验，试验结果见表8。表8最佳油石比下的高温性能检验(60℃)（次/mm）混合料类型油石比（%）123平均要求变异系数（%）要求（%）AK-13A4.46300787563006825≥250013.3<208．低温抗裂性检验在最佳油石比下进行低温抗裂性检验，小梁弯曲试验结果见表9。表9最佳油石比下的低温性能检验(-10℃)试件编号最大荷载(kN)跨中挠度（mm）抗弯拉强度（MPPa）劲度模量（MPaa）破坏应变（με）要求（με）11.23290.375310.0645108.01970.3/21.33060.344110.8626012.71806.531.44050.537111.7594170.32819.841.44050.444211.7595042.42332.151.40390.295311.4607392.31550.3平均1.36960.399211.1815545.12095.8≥2000四、设计结论采用施工单位所送原材料，对某高速公路XXXX段进行了改进型AC-20I型沥青混合料配合比设计，得出如下结论：表6矿料配合比及油石比混合料类型下列各种矿料所占占比例（%）油石比(%)1#2#3#4#矿粉AC-20I23.53610.52824.4表7最佳油石比及密度、空隙率混合料类型油石比（%）毛体积密度（g//cm3）空隙率（%）AC-20I4