AC-20C沥青混合料配合比设计报告(详细)

1．AC-20C沥青混合料的 级配范围来自于《湖南省高速公路沥青混凝土面层施

工技术指南》.

2．AC-20C沥青混合料所用原材料均为委托单位来样,其组成为：

（1） 集料：按13.2米米～19米米(1号)、9.5米米～13.2米米(2号)、4.75

米米～9.5米米(3号)、2.36米米～4.75米米(4号)、0米米～2.36米米(5号)备料.

（2） 沥青：XX生产SBS改性沥青. （3） 矿粉：自产.

3．按规范要求,混合料理论最大 相对密度 采用计算法.

4． 采用马歇尔试验进行配合比设计,室内试验的 拌和温度 为165-175(℃),试

件的 击实成型温度 为155-160(℃).

5．配合比设计试验及计算参数均以“JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中附录B 热拌沥青混合料配合比设计方法”中的 程序及公式计算. 6．试验结果：经室内配合比设计试验与相关验证,确定AC-20C沥青混合料目标配合比设计的 最佳油石比为4.4％,在进行生产配合比设计与试验时,油石比宜控制在4.3%-4.6%之间,其合成级配应尽可能与目标配合比级配曲线接近.目标配合比的 各级材料比例见相关设计图表.

7．采用旋转压实仪成型进行验证,旋转压实仪的 单位压力为600KPa,设定旋转压实次数为125次.

2012年7月2日

一．原材料试验 1．沥青试验结果 序试 验 项 目 号 1 针入度 单位 0.1米米 / ℃ 技 术 要 求 30～55 ≥0 ≥75 ≤3 ≥25 ≤2.5 ≥85 ≥230 ≥99 实测记录 -1.0～+1.0 ≥65 ≥15 试验结果 46 +0.88 85.5 2.41 35 0.2 99 286 99.90 1.018 +0.021 82.6 24 2 针入度 指数PI 3 4 5 6 7 8 9 软化点 135℃运动粘度 Pa·s 5℃延度 离析 弹性恢复 闪点 溶解度 厘米 ℃ % ℃ % / % 10 相对密度 (25℃) 11 质量变化 TFOT12 试验针入度 比 % 后 13 5℃延度 厘米 2.集料试验

(1) 集料原材料来样筛分试验结果 集料规格 通过下列方孔筛(㎜)的 质量百分率(%) 26.5 19 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.1 0.6 0.3 0.15 0.075 1号 100 2号 100 3号 100 4号 100 5号 100 88.5 53.4 4.0 0.1 0.1 100 100 100 100 100 100 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.4 0.3 5.9 0.1 0.1 100 100 87.3 1.9 0.4 0.4 0.4 0.4 100 100 100 87.6 11.8 1.1 0.9 0.9 0.9 0.8 7.1 100 100 100 100 74.9 49.1 27.9 18.2 10.1 1

矿粉 100 100 100 100 100 100 100 100 100 98.5 94.8 83.4 (2) 粗集料材质试验结果 指 标 压碎值 洛杉矶磨耗损失 粗集料对SBS改性沥青的 粘附性 13.2米米—19米米 表观相对密度 9.5米米—13.2米米 4.75米米—9.5米米 2.36米米—4.75米米 13.2米米—19米米 吸水率 9.5米米—13.2米米 4.75米米—9.5米米 2.36米米—4.75米米 13.2米米—19米米 针片状颗粒含量 9.5 米米—13.2米米 4.75米米—9.5米米 13.2米米—19米米 <0.075米米颗粒含9.5米米—13.2米米 量(水洗法) 4.75米米—9.5米米 2.36米米—4.75米米 坚固性 备注： / (3)各级粒径集料的 相对密度 试验结果 密度 集料 13.2米米—19米米 9.5米米—13.2米米 4.75米米—9.5米米 2.36米米—4.75米米 0米米—2.36米米 表观 相对密度 2.736 2.734 2.732 2.728 2.703 2

单位 % % 级 试验结果 23.5 21.6 5 2.736 技术要求 ≤28 ≤30 5 / 2.734 2.732 2.728 0.3 ≥2.5 % 0.3 0.3 0.4 4.2 ≤2.0 % 5.1 7.8 0.1 ≤10 ≤15 % 0.1 0.3 0.8 ≤1 % 0.6 ≤12 毛体积 相对密度 2.718 2.716 2.712 2.683 2.5 吸水率 (%) 0.3 0.3 0.3 0.4 0.8

矿 粉 (4) 矿粉质量试验结果 项 目 表观相对密度 含水量 (%) 亲水系数 外 观 (5) 细集料的 砂当量试验结果 指 标 砂当量 (%) 2.712 ---- ---- 试验结果 2.712 0.3 0.52 无团粒结块 技术要求 ≥2.5 ≤1 ＜1 无团粒结块 试验结果 76 技术要求 ≥60 二． AC-20C沥青混合料技术要求

1．XX高速公路AC-20C型沥青混合料级配范围

通过下列筛孔(㎜)的 质量百分率(%) 级配 26.5 AC-20C 100 19 90- 100 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 76- 88 63- 75 46- 58 30- 40 19- 29 14- 9-17 7-13 5-10 3-7 22

2．郴宁高速公路AC-20C沥青混合料马歇尔试验技术要求

试验项目 击实次数 稳 定 度 流 值 空 隙 率 单位 次 kN 米米 % 技术要求 双面各75 ≥8.0 1.5—5.0 4—6 试验项目 沥青饱和度 残留稳定度 冻融劈裂强度 比 动稳定度 单位 % % % 次/㎜ 技术要求 65—75 ≥85 ≥80 ≥5000 3

三． AC-20C型沥青混合料配合比试验

1．各级集料在混合料中的 比例及合成级配 集料 规格 集料比例(%) 33 14 18 9 23 3 通过下列方孔筛(㎜)的 质量百分率(%) 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 1号 2号 3号 4号 5号 矿粉 100 88.5 53.4 4.0 0.1 0.1 100 100 100 100 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.4 0.3 5.9 0.1 0.1 100 100 100 100 87.3 1.9 0.4 0.4 0.4 0.4 100 100 100 100 100 87.6 11.8 1.1 0.9 0.9 0.9 0.8 100 100 100 100 100 100 74.9 49.1 27.9 18.2 10.1 7.1 100 100 100 100 100 100 100 100 100 98.5 94.8 83.4 100 96.2 84.6 68.3 51.6 34.2 21.4 14.5 9.6 7.3 5.4 4.3 合成级配结果 级配范围 备 注 100 90- 76- 63- 46- 29- 19- 14- 100 88 75 58 39 / 29 22 9-17 7-13 5-10 3-6 AC-20C混合料矿料合成级配曲线如下图所示：

AC-20混合料级配合成图通过率（%）100.090.080.070.060.050.040.030.020.010.00.00.0750.30.61.182.3.75上限下限9.5中值13.2161926.5孔径（mm）合成级配

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2．目标配合比马歇尔试验结果 体积指标 混合料最大 相对密度 试件毛体积相对密度 试件空隙率 (%) VFA (%) V米A (%) 油石比(%) 3.4 2.578 2.412 6.4 52.2 13.4 3.9 2.559 2.426 5.2 61.2 13.4 15.48 2.9 4.4 2.1 2.435 4.2 68.9 13.5 16.06 3.7 4.9 2.523 2.437 3.4 75.4 13.8 15.20 4.4 5.4 2.505 2.435 2.6 81.6 14.1 14.24 4.8 稳定度 15.07 (kN) 流值 (米2.1 米)

AC-20C型沥青混合料沥青用量确定图

空隙率与油石比的关系76.565.5.3.532.53.4 毛体积相对密度与油石比的关系毛体积相对密度2.44空隙率（%）2.432.422.413.43.94.44.95.4油石比（%）3.94.44.95.4 油石比（%）

沥青饱和度与油石比的关系稳定度与油石比的关系16.28580757065605550453.414.23.94.44.95.4油石比（%）3.43.94.44.95.4油石比（%）14.7沥青饱和度（%）稳定度（KN）15.715.2

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矿料间隙率与油石比的关系流值与油石比的关系间隙率（%）14.214.013.813.613.413.23.43.94.44.95.4油石比（%）流值（mm）.3.532.523.43.94.44.95.4油石比（%）

AC-20C混合料油石比确定图密度空隙率流值稳定度VFAOACminOACmax3.43.94.44.95.4

油石比（%）

从上表及图中可以得出AC-20C沥青混合料指标与油石比的 关系如下： 油石比(%) a1 OAC1 OAC2 OAC

从上图及表中可知,OAC1=4.50%,各项指标符合技术要求的 油石比范围OA厘米ix~OA厘米ax为4.12%~4.50%,因此：

OAC2=(OA厘米ix+OA厘米ax)/2=4.31%. 取OAC1与 OAC2的 中值为最佳油石比,得： OAC=(OAC1+OAC2)/2=4.41%.

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a2 4. 40 4.50 ---- a3 4.25 a4 4.55 OAC 米in 4.12 ---- OAC 米ax 4.50 4.80 4.31 4.41

由上述计算确定郴宁高速公路AC-20C的 最佳油石比OAC为4.4%.

3. AC-20C型在最佳油石比OAC=4.4%时,其各项体积指标与强度 指标如下表：

（1） 马歇尔试验结果 试验项目 混合料最大 实测相对密度 试件毛体积相对密度 试件空隙率VV (%) V米A (%) （2） 浸水马歇尔、冻融劈裂强度 、车辙试验结果 序号 1 2 3 备注 （3） AC-20C型沥青混合料旋转压实验证试验结果 混合料最大 试件毛体积油石比 试件空隙率(%) 实测相对密度 相对密度 VV (%) 4.4 经过马歇尔试验及其相关的 验证试验,郴宁高速公路路面AC-20C沥青混合料在最佳油石比取为4.4%时,各项技术指标满足相应的 技术要求.在进行生产配合比设计与试验时,应根据拌和机的 除尘效果,确定矿粉的 掺量,以使混合集料的 级配尽可能与目标配合比的 级配一致.

主检： 审核： 审批：

2012 年7月2 日

2.1 2.485 2.2 试验项目 残留稳定度 冻融劈裂强度 比 60℃动稳定度 单位 % % 次/㎜ 技术要求 ≥85 ≥80 DS≥5000 / 试验结果 .6 96.0 8630 试验结论 合格 合格 合格 试验结果 2.1 2.435 4.2 13.5 试验项目 沥青饱和度 VFA (%) 稳定(kN) 度 米S 试验结果 68.9 16.06 3.7 / 流值FL (米米) / 矿料间隙率V米A (%) 11.7 沥青饱和度 VFA (%) 81.2 7