AC-25C型沥青混合料目标配合比设计报告.doc

XXX高速公路下面层AC-25C型沥青混合料目标配合比设 计 报 告XXX高速公路下面层AC-25C型沥青混合料目标配合比设 计 报 告项目负责人主要测试人员编制技术负责人复核分管副主任审核主任报 告 编 号检测单位证书编号编制日期注意事项：1.本报告未加盖检测单位报告专用章、缺页、添页或涂改均无效；无相关人员及签发人签字无效；未经检测单位许可复印无效。2.对检测报告有异议者，请于收到报告之日起十五日内向检测单位提出。3.试验检测按国家标准、行业标准和企业标准执行，无标准的按照双方协议执行。第 1 页 共 10 页XXXX检测中心设 计 报 告委托单位委 托 人/见 证 人/工程名称委托日期试样名称集料：1#、2#、3#、4#；沥青、矿粉样品规格1#（19-31.5）mm、2#（9.5-19）mm、3#（4.75-9.5）mm、4#（0-4.75）mm、A级70#道路石油沥青产地样品状态试样数量集料：每档各约150kg沥青：50 kg矿粉：20 kg试验日期2014.06.052014.06.30试验项目沥青混合料目标配合比设计环境条件详见原始记录样品用途沥青下面层样品描述1#（19-31.5）mm、2#（9.5-19）mm、3#（4.75-9.5）mm、4#（0-4.75）mm、70#道路石油沥青（黑色粘稠状）、矿粉（无团粒、结块）试验依据公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTG E20-2011）公路工程集料试验规程（JTG E42-2005）评价标准试验设备鼓风干燥箱（LH22-1）、游标卡尺（JL13）、标准筛（JL01）、电子天平（LH23）、电子天平（LH23）、针入度仪（LQ01）、延度仪（LQ26）、软化点仪（LQ30）、蜡含量测定仪（LQ05）、闪点仪（LQ04）、马歇尔电动击实仪（LH02）、马歇尔稳定度仪（LH35）、沥青混合料最大理论密度仪（LH13）等1.0概述受XXX委托，XXX对XXX公路XXX段下面层AC-25C型沥青混合料进行目标配合比设计。2.0设计依据下面层AC-25C沥青混合料目标配合比设计依据以下规范、规程及意见执行：1、公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）；2、公路工程集料试验规程（JTG E42-2005）；3.0设计过程3.1原材料试验本次室内目标配合比设计所用集料、矿粉及沥青均为现场取样，各号集料均为XXX料场生产的玄武岩碎石，矿粉为XXX生产，沥青为XXX70号道路石油沥青。细集料、粗集料、矿粉的试验结果见表3.1-1、3.1-2、3.1-3，各种矿料的筛分结果见表3.1-4，70号道路石油沥青试验结果见表3.1-5。表3.1-1 细集料试验结果汇总表 集料规格试验项目4# 技术要求结论0-2.36mm2.36-4.75mm表观相对密度2.9372.9182.50合格毛体积相对密度2.5752.795/砂当量（%）70/60合格棱角性（s）41.1/30合格表3.1-2 粗集料试验结果汇总表 集料规格试验项目1#2#3#技术要求结论表观相对密度2.9102.9172.9282.6-3.0合格毛体积相对密度2.8562.8472.837/吸水率（%）0.640.841.102.0合格针片状颗粒含量（%）8.45.44.115合格与沥青的粘附性（级）/4/4合格压碎值（%）/12.5/20合格表3.1-3 矿粉试验结果汇总表试验项目试验结果技术要求结论表观相对密度2.7042.50合格粒度范围0.6mm (%)100100合格0.15mm (%)10090100合格0.075mm(%)98.275100合格外观无团粒结块无团粒结块合格亲水系数0.641合格塑性指数3.14合格表3.1-4 各种矿料的筛分结果筛孔集料通过筛孔（方孔筛，mm）百分率（%）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.0751#10083.0 2.8 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 2#100 10089.6 55.6 23.9 1.2 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 3#100100100 10099.9 88.9 7.2 1.8 1.4 0.9 0.9 0.9 0.9 4#100100 10010010010089.9 49.6 34.5 24.8 18.1 14.3 9.1 矿粉100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 98.2 检验项目实测值技术要求结论针入度（25，100g，5s）（0.1mm）606080合格延度（5cm/min，10）（cm） 2315合格延度（5cm/min，15）（cm）100100合格软化点（TR&B）（） 53.046合格密度（15）（g/cm3）1.044/相对密度（25）1.046/针入度指数PI0.71-1.5+1.0合格动力粘度（绝对粘度，60）（Pas） 220.2180合格闪点（COC）（） 316260合格蜡含量（蒸馏法）（%）1.42.2合格 TFOT后质量损失（%）-0.118-0.8+0.8合格针入度比（%） 66.761合格延度（5cm/min，10）（cm） 86合格延度（5cm/min，15）（cm） 1715合格表3.1-5 A级70号道路石油沥青技术性能试验结果3.2混合料级配AC-25C型沥青混合料工程设计级配范围见表3.2-1。表3.2-1 AC-25C沥青混合料工程设计级配范围筛孔31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075上限100100908376655242332417137下限100907565574524161285433.3矿料配合比设计计算确定AC-25C型的三组初试级配A、B、C，三组初试级配矿料配合比组成见表3.3-1，三组初试级配合成级配通过率明细见表3.3-2。表3.3-1 试验级配矿料配合比组成矿 料级配A（%）级配B（%）级配C（%）1#1815142#2931293#1716164#353740矿粉111表3.3-2 三组初试级配合成级配通过率（%）筛孔31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075级配A100 96.9 79.5 69.2 60.0 51.6 34.0 19.0 13.6 10.1 7.8 6.5 4.6 级配B100 97.5 82.2 71.3 61.5 52.7 35.7 19.9 14.3 10.6 8.1 6.7 4.8 级配C100 97.6 83.4 73.2 64.0 55.7 38.4 21.4 15.3 11.4 8.7 7.2 5.1 根据经验，按初试油石比4.0%制作马歇尔试件，计算合成毛体积相对密度、合成表观相对密度、合成有效相对密度，结果见表3.3-3；测定空隙率、饱和度、矿料间隙率、马歇尔稳定度等指标，结果见表3.3-4。表3.3-3 AC-25C型沥青混合料设计级配计算结果级 配类 型合成毛体积相对密度sb合成表观相对密度sa合成有效相对密度se级配A2.7872.9192.844级配B2.7892.9192.839级配C2.7882.9202.847表3.3-4 AC-25C型沥青混合料设计级配试验结果级 配类 型油石比（%）稳定度（kN）流值（0.1mm）空隙率VV（%）矿料间隙率VMA（%）饱和度VFA（%）毛体积相对密度实测理论相对密度级配A4.08.4320.15.613.157.12.5202.670级配B4.010.0629.24.212.165.12.5512.663级配C4.010.7222.33.511.068.52.5802.672要求/8.020403.05.011-136575/根据表3.3-4三组级配初试油石比试验结果，可知级配A的空隙率、间隙率和饱和度均不能满足设计要求，级配B、级配C均能满足稳定度、流值、空隙率、间隙率、饱和度的设计要求，根据经验，综合考虑选择级配B为设计级配。图3.3-1 AC-25C型沥青混合料设计级配曲线图（级配B）3.4马歇尔试验按设计的矿料比例配料，采用五个油石比，进行空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、马歇尔稳定度等相关指标试验，试验结果见表3.4-1，设计级配合成毛体积相对密度为2.789，合成表观相对密度为2.919，合成有效相对密度2.839。表3.4-1 AC-25C型设计配合比马歇尔试验结果混合料类 型油石比（%）稳定度（kN）流值（0.1mm）空隙率VV（%）矿料间隙率VMA（%）饱和度VFA（%）毛体积相对密度实测理论相对密度AC-25C3.010.1923.46.6 12.3 46.4 2.5222.7003.510.8429.55.5 12.1 54.5 2.5382.6864.011.5336.94.112.065.62.5532.6634.59.4443.03.0 12.2 75.7 2.5602.6385.08.7947.02.3 12.4 81.7 2.5682.628要求/8.020403.05.011-136575/3.5最佳油石比的确定根据马歇尔试验结果，分别绘制密度、稳定度、流值、空隙率、饱和度、VMA与油石比的关系曲线，从曲线上找出与最大密度、最大稳定度、目标空隙率及饱和度范围中值对应的四个油石比，求出四者的平均值作为最佳油石比初始值OAC1，但如果对选择试验的油石比范围，密度或稳定度没有出现峰值，可直接以目标空隙率所对应的油石比作为OAC1。作图求出满足沥青混凝土各项指标要求的油石比范围（OACmin，OACmax），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，并结合交通与气候特点论证地取用，最终得最佳油石比。由图3.5-4可知，密度没有出现峰值，则目标空隙率4.0%对应的油石比为4.04%，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3.94.2%，其中值为4.05%，此即为OAC2，OAC1与OAC2的平均值为4.0%，考虑当地的气候条件及设计经验取最佳油石比为4.0%。因此VMA为12.0%，满足设计要求，根据计算得粉胶比为1.49，满足要求。图3.5-1 油石比与空隙率关系图图 3.5-2 油石比与矿料间隙率关系图图3.5-4 油石比与沥青饱和度关系图 3.5-4 油石比与密度关系图 图3.5-5 油石比与稳定度关系图 图3.5-6 油石比与流值关系图 空隙率VMA饱和度稳定度流值共同范围图3.5-7 密度、空隙率、VMA、饱和度、稳定度、流值与油石比的关系图3.6沥青混合料的性能试验验证进行最佳油石比下的浸水马歇尔试验来检验设计沥青混合料的水稳定性能。试验结果见表3.7-1。表3.7-1 最佳油石比的浸水马歇尔检验混合料类型马歇尔稳定度（kN）浸水马歇尔稳定度（kN）残留稳定度S0（%）要求（%）AC-25C11.269.9588.4854.0设计结果及结论采用现场取样的原材料，进行下面层AC-25C型沥青混合料配合比设计，得出配合比设计结果如表4.0-1、表4.0-2所示。表4.0-1 矿料比例及油石比混合料类型下列各种矿料所占比例（%）油石比（%）有效沥青用量Pbe（%）1#2#3#4#