AC_16C瀝青混凝土配合比計算書

1、高速瀝青路面 標(biāo)抗滑表面層AC-16C目標(biāo)配合比報告高速公路工程合同段工地臨時試驗室高速瀝青路面抗滑表面層AC-16C目標(biāo)配合比報告1、依據(jù)規(guī)范和要求1.1、雙永高速路面設(shè)計圖紙；1.2、公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范JTG F40-2004);1.3、公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程(JTJ052-2000);1.4、公路工程集料試驗規(guī)程(JTG E42-2005);2、混合料的類型2.1、 瀝青路面表面層混合料級配類型采用 AC-16C型，屬于細(xì)粒式密級配瀝青混凝土 。3、表面層層位特點及設(shè)計重點3.1、表面層是與行車直接接觸的層面，因此，抗滑性要求表面形成一定的構(gòu)造深度，表面有 一定的粗糙性；

2、但從微觀上看，表面層還必須有一定的封水性能，防止水從路表面滲入 下層造成水損害，這就要求表面層表面平整、密實。在一定程度上，密水性與構(gòu)造深度是互相矛盾的。因此，在保證混合料各項指標(biāo)符合設(shè) 計要求的前提下，如何同時保證構(gòu)造深度與滲水滿足設(shè)計要求，成為表面層配合比設(shè)計的重點之一；另外，本項目所處地區(qū)夏季溫度較高、高溫持續(xù)時間長，冬季不太冷，并 且有可能出現(xiàn)重載交通路段，如何提高抗滑表面層的抗車轍能力也是上面層的設(shè)計重 點。4、原材料試驗優(yōu)質(zhì)的原材料是保證瀝青混合料具有優(yōu)良路用性能的先決條件，為了滿足氣候環(huán)境與交通對路用性能的要求，必須做好原材料的選擇。該配合比通過測試瀝青、粗集料、細(xì)集料和礦粉等材

3、料的性能和技術(shù)指標(biāo)來檢測材料是否 滿足規(guī)范及設(shè)計圖紙要求，從而完成原材料的選擇。4.1、瀝青通過對該區(qū)域瀝青路面發(fā)生早期損壞的情況分析，路面破壞的主要形式是水損害問題，而改性瀝青在提高與集料的粘附性、粘結(jié)力方面，有著很好的效果。本項目采用上海春宇實業(yè)有限公司生產(chǎn)的SBS改性瀝青（I-D級），所檢各項指標(biāo)均符合有關(guān)規(guī)范、規(guī)定及設(shè)計要求，實測指標(biāo)與技術(shù)要求見表1o表1 o SBS改性瀝青（I-D級）試驗指標(biāo)與技術(shù)要求試驗項目密度(25 C) (g/cm 3)針入度(0.1mm)延度(5 C)(cm)軟化點（C）彈性恢復(fù) (25 C)(%)旋轉(zhuǎn)薄膜加熱試驗（RTFOT） 163 C，85min質(zhì)里損

4、失（）針入度比（%）延度(5 C )(cm)規(guī)定值實測記錄40-60>20>70>75<±1.0>65>15實測值1.02656.032.078.584.00.387.3164.2、集料集料是瀝青混合料的關(guān)鍵材料之一，其力學(xué)性能是決定混合料強度特性的最重要因素，它的顆粒形狀不僅影響混合料的構(gòu)架，也直接關(guān)系到混合料的抗車轍能力與抗疲勞性能等材 料特性，此外，集料與瀝青的粘附等級對混合料強度的形成也起關(guān)鍵作用，因此選擇優(yōu)質(zhì)的集料是瀝青混合料具有優(yōu)良路用性能的重要保證。對于瀝青路面上面層而言，粗集料的磨光值指標(biāo)決定了所選材料是否取舍。秀山石料場生 產(chǎn)的輝

5、綠巖碎石，磨光值由福州省公路工程試驗檢測中心站檢驗 PSV=47,符合設(shè)計要求（PSV 再2）粗、細(xì)集料采用秀山石料場的石料，用反擊破破碎機破碎生產(chǎn)的輝綠巖碎石，在破碎過程中，配以整形 以及除塵設(shè)備，生產(chǎn)的輝綠巖碎石具有針片狀少，砂當(dāng)量高的特點，其規(guī)格為：一號料：9.5-19mm、二號料：、三號料：2.36-4.75mm 四號料：0-2.36mm ；粗、細(xì)集 料所檢各項指標(biāo)與技術(shù)要求見表2。表2粗、細(xì)集料的試驗指標(biāo)與技術(shù)要求材料名試驗項目9.5-19mmm0-2.36mm規(guī)定值表觀密度(g/cm 3)2 9002 9182 9212 890表觀相對密度2 9072 9252 9282 896菠

6、6毛體積相對密度2.8222.8142.8032.768吸水率()1.041.351.521.57W2針片狀(%)> 9.5mm 粒徑8.4W12,< 9 5mm 粒徑11 8<18壓碎值(%)156<20磨耗值(%)104<28砂當(dāng)量(%)62注0粘附性級二5級從上表中粗細(xì)集料的各項指標(biāo)可看出，本項目所選擇的輝綠巖碎石，針片狀少、視密度較 大，磨耗值、壓碎值較小，說明該石料堅硬、耐磨、耐久性好。另一方面，該石料表面凹凸粗糙，合成吸水率1.33%，能夠吸附較多的瀝青結(jié)合料，使混合 料有較厚的瀝青膜，有利于路面水穩(wěn)定性。4.3、填料瀝青混合料的填料宜采用 石灰?guī)r或巖

7、漿巖中的 強基性巖石等石料經(jīng)磨細(xì)得到的礦粉，本項目采用龍巖市東元礦粉有限公司生產(chǎn)的礦粉，所檢各項指標(biāo)均符合規(guī)范及有關(guān)規(guī)定要求實測試驗指標(biāo)見表3:表3。礦粉的試驗指標(biāo)與技術(shù)要求試驗 項目表觀 相對密度 (g/cm 3)含水量(%)粒度范圍外觀親水 系數(shù)(%)塑性指數(shù)v 0.6v 0.15V 0.075規(guī)定值>2.50<110090-10075-100無團粒結(jié)塊V 1V 4實測值2.6740.610093.685.1無團粒結(jié)塊0.763. 04.4、抗剝落劑用抗剝落劑可以增強瀝青與集料的粘附性，從而保證瀝青混合料具有較高的抗水損害性。本項目在礦粉中摻入20%消石灰，作為抗剝落劑。并通過

8、水煮法對其進(jìn)行檢驗，粘附性有明顯的5、瀝青混合料礦料級配的確定在組成瀝青混合料的原材料選定后，瀝青混合料的技術(shù)性質(zhì)在很大程度上取決于集料間的級配 組成，瀝青混合料由于集料的級配不同，可以形成不同的組成結(jié)構(gòu)。綜合該項目所處的溫度區(qū)劃，考慮路面抗車轍能力的需要，減少4.75 mm及2.36mm集料的通過率，并選用較高的設(shè)計空隙率是比較有效的方法，在對本地區(qū)周圍路面表面層礦料級配使用實際情況調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多次調(diào)整，綜合以下三點確定級配范圍：5.1 .盡可能減少最粗的粗集料，以減少瀝青混合料的粗細(xì)集料離析。5.2適當(dāng)減少細(xì)集料中的細(xì)粉部分用量，以適當(dāng)減小粉膠比并避開駝峰級配。5.3.增加中間檔

9、次的集料，以加強瀝青混合料的嵌擠作用。兼顧滲水與構(gòu)造深度要求，根據(jù)對代表性集料篩分結(jié)果，擬定礦料的配合比為1# :2# :3#: 4# :礦粉=25 : 29 : 10 : 33.5: 2.5。合成級配如表 4.表4 AC-16C級配各檔料比例及合成級配集料規(guī)格集料比例191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075（mm）（%）100-10090-10076-9260-8034-6220-4813-369-267-185-144-89.5-192510086.334.10.90.80.80.80.80.80.80.829100.0100.0100.083.11.4

10、1.01.01.01.01.00.910100.0100.0100.0100.082.71.20.50.50.40.40.40-2.3633.5100.0100.0100.0100.097.381.157.138.322.814.77.9礦粉2.5100.0100.0100.0100.010010010010010093.685.1合成級配100100.096.683.570.34430.322.115.810.67.75.2級配中值10095.084.070.048.034.024.017.512.59.56.0級配上限10010092806248362618148級配下限100907660

11、3420129754篩孔尺寸(mm)坐標(biāo)軸標(biāo)題%率過通圖1。AC-16C級配曲線圖6、確定最佳瀝青用量雙永高速公路瀝青抗滑表面層 AC-16C級配瀝青混合料，采用馬歇爾試驗確定瀝青混合料的最佳瀝青用量。每組瀝青混合料按照公路工程瀝青與瀝青混合料試驗規(guī)程 JTJ 052 - 2000)的要求，按照預(yù)估最佳瀝青用量為中值，以0.5%間隔變化油用量，配置5種不同的瀝青 用量成型馬歇爾試件，分別在規(guī)定的試驗溫度及試驗時間內(nèi)用馬歇爾儀測定穩(wěn)定度和流值，同時計算空隙率、飽和度及礦料間隙率，然后按照公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40-2004) 規(guī)定的方法確定最佳瀝青用量。6.1、最大理論相對密度的計

12、算。根據(jù)已確定的各檔礦料比例、表觀相對密度、毛體積相對密度、瀝青相對密度Yb(25C/25 C),等，根據(jù)公式：(1) 3X= (1/ rsb-1/ Ya) *100= (1/2.796-1/2.904 ) =1.33(2) C=0.033 3x2-0.2936 ®x+0.9339=0.60(3) 冷e=C* Ya+(1-C)* 冷b =2.861(4) Yi =(100+Pai”(100/ Ye+Pai/ 袒)計算可得不同油用量對應(yīng)的最大理論相對密度如下表：表5。 AC-16C最大理論相對密度計算表油用量（油石比）%3.74.24.75.25.7 (6.04)(3.84)(4.38

13、)(4.93)(5.49)Yi2.6832.6612.6392.6182.5966.2、馬歇爾擊實根據(jù)已確定的合成級配比例，配制合成礦料，并按規(guī)范JTJ052-2000試驗方法室內(nèi)拌制 混合料進(jìn)行馬歇爾擊實，用馬歇爾試驗確定最佳油用量，分別以油用量比 3.7%，4.2%，4.7%, 5.2%，5.7%成型馬歇爾試件（雙面各擊實75次），擊實后的試件冷卻至室溫脫模，測定 其各項物理力學(xué)指標(biāo)，其結(jié)果表5:表6.瀝青混合料試驗指標(biāo)油用量（油石比）（%）混合料的各項技術(shù)指標(biāo)YYbYVV(%)VMA(%)VFA(%)穩(wěn)定度（KN）流值(0.1mm)3.7 (3.84)2.4762.7962.6837.7

14、14.647.615.2630.34.2 (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)2.5102.7962.6184.114.972.516.0342.55.7 (6.04)2.5072.7962.5963.415.477.815.3644.66.2、繪制VMA、VFA、密度、馬歇爾穩(wěn)定度、流值與油用量關(guān)系如圖：油石比圖2 密度與油用量關(guān)系圖3穩(wěn)定度與油用量關(guān)系圖%率隙空1877665544333. 84. 44. 95. 56. 0油石比圖4

15、空隙率與油用量關(guān)系45.0m40.0m035.0值流30.025.03/84.，44.95.56.油石比圖5流值與油用量關(guān)系圖率隙間o'8. 6'4. no'8. 64 no T T T T T T T T T T T圖6 礦料間隙率與油用量關(guān)系圖%度和飽7>Tn05 0. 04 5. 03. 84. 44. 9油石比5. 56. 0圖7飽和度與油用量關(guān)系圖6.3、根據(jù)其關(guān)系圖，得到如下數(shù)據(jù)：根據(jù)試驗結(jié)果,因密度有最大峰值,穩(wěn)定度也有最大值,從圖可得ai=4.90 a 2=4.90 a 3=5.02a4=5.15，貝U OAC1=( ai +a2 +a3 +a4)

16、/4=4.99%。再從圖可得 OACmin = 4.77%，OACmax=4.97% ,且 OAC1 位于 OACmin OACmax 之間;貝U OAC2=(OACmin+OACmax )/2=4.87%, 即此目標(biāo)配合比最佳油石比OAC=(OAC1+OAC2)/2=4.93% ,即最佳油用量為 4.7%。由計算的最佳油用量，查以上關(guān)系圖，得到對應(yīng)的VV,及VMA (14.3)值，滿足瀝青路面 施工設(shè)計說明中關(guān)于最小 VMA (>12.5)要求.故我部確定其最佳油用量為4.7%,并對最佳油用量進(jìn)行驗證，試驗結(jié)果如下表：表7.最佳瀝青用量驗證結(jié)果各項指標(biāo)YbVV (%)VMA(%)VFA

17、(%)穩(wěn)定度(KN)流值(0.1mm)殘留 穩(wěn)定 度(%)規(guī)定值-3. 0-6.065-75>8.015-40>85實測值2.5102.7962.6394.914.566.016.0838.889.46.4、檢驗最佳油石比時的粉膠比e=C* 冷a+(1-C)* Yb =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在之間符合要求。6.5、有效瀝青膜厚度SA=4.96m 2/kgDA=4.48/(1.026*4.96)*10=8.80對于密級配瀝青混合料，瀝青膜的厚度宜大于6阿.符合要求。7、配合比的設(shè)計檢驗 7.1水穩(wěn)定性試驗對混合料進(jìn)行水穩(wěn)定性試驗，進(jìn)行浸水馬歇爾實驗時，試件分兩組，每組6個平行試件。一組 在60 C水浴中保養(yǎng)0.5h后測其馬歇爾穩(wěn)定度S1 ；另一組在60 C水浴中恒溫保養(yǎng)48h后測其馬 歇爾穩(wěn)定度S2；計算殘留穩(wěn)定度S0= S2/ S1X100%。試驗結(jié)果如下表。表8.浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗結(jié)果瀝青種類油用量(油石比)(%)穩(wěn)定度S1(kN)穩(wěn)定度S2(kN)殘留穩(wěn)定度S0(%)規(guī)定值(%)SBS (I-D)4.7 (4.9