AC-20(目标)配合比设计说明(15页).doc

-设 计 报 告 首 页工程项目委托单位样品名称石灰岩集料、矿粉、道路石油沥青样品编号产地厂家集料（1#料、2#料、3#料、4#料）：安徽。矿粉：安徽。沥青：南京。规格型号集料：1#料(9.5mm26.5mm)2#料(4.75mm9.5mm)3#料(2.36mm4.75mm) 4#料(2.36mm 以下颗粒)。矿粉：0.3mm以下颗粒。沥青：70号道路石油沥青。样品状态完好，可检。样品数量集料：700kg 。矿粉：10kg 。沥青：5kg 。送样日期设计日期设计项目AC-20沥青混合料目标配合比设计设计依据公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTG E20-2011）公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）（以下简称“规范”）公路工程集料试验规程（JTG E42-2005）施工图设计文件主检设备名称编号SYD-2801E沥青针入度仪（1-LQ-001）、SYD-2806E沥青软化点仪（1-LQ-002）、LYY-10A沥青延伸度测定仪（1-LQ-003）、MDJ-II电动击实仪（1-LH-002）、101A-4型恒温干燥箱（1-LH-008）、WT50001S电子天平(1-LH-013）、0-200mm游标卡尺（1-LJ-011）、标准方孔筛(1-JL-009)、CF-C标准恒温水浴（1-LH-011）、HYCX-1车辙试样成型机（1-LH-006）、HYCZ-1自动车辙试验机（1-LH-007）、WT51001电子天平（1-LH-015）等。设计结论通过混合料级配调试和相关室内验证试验，结果表明所设计的AC-20沥青混合料的各项性能满足要求，室内目标配合比设计所得结果可用于生产配合比的调试。备 注-编 制: 审 核: 试验检测报告专用章签 发: 签发日期:xxxx年xx月xx日1 概述受xxxx路桥工程有限公司委托，xxxx有限公司承担xxxx段新建工程xxxx合同段xx标AC-20目标配合比设计。本次AC-20沥青混合料室内配合比设计参考施工图设计文件并依据我国公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004，以下简称“规范”）和公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTG E20-2011，以下简称“规程”）的要求进行了沥青混合料目标配合比设计。2 材料依据设计要求，进行了集料性质试验（试验结果见表2-1）、矿粉性质试验（试验结果见表2-2）、各种矿料外观质量照片如图2-1、70号道路石油沥青试验（试验结果见表2-3）。表2-1 集料性质试验结果汇总表技术指标单位1#料2#料3#料4#料技术要求试验规程表观相对密度2.7262.7212.7222.7242.5T0304-2005T0328-2005T0330-2005毛体积相对密度2.7002.6942.6922.6662.5T0304-2005T0330-2005吸水率%0.340.370.420.822.0T0304-2005T0330-2005针片状含量%9.210.015T0312-2005水洗法<0.075mm颗粒含量%0.30.30.613.91#2#3#1.0T0302-20054#15T0327-2005砂当量%6360T0334-2005压碎值%23.224T0316-2005对沥青的粘附性级54T0616-1993表2-2 矿粉性质试验结果汇总表材料名称细度亲水系数（%）相对密度外观通过下列筛孔（方孔mm）的百分率（%）石灰石矿粉0.60.150.0750.72.712无团粒结块100.091.677.6技术要求10090-10075-100<12.5无团粒结块试验规程T0351-2000T0353-2000T0352-2000/ 1#料 2#料 3#料 4#料 矿粉图2-1集料外观质量照表2-3 70号道路石油沥青试验结果表检测项目单位试验值技术要求试验规程针入度（25，100g，5S）0.1mm7160-80T0604-2011延度（5cm/min，15）cm100100T0605-2011软化点51.546T0606-201125时的相对密度1.027T0603-20113 设计级配选择3.1 初选级配依据设计方法，在选择集料结构时，以4.75mm通过率为关键性筛孔，选用粗、中、细三个级配，选择三个级配的初试沥青用量，制作马歇尔试件，根据试验结果计算出这三个级配的沥青混合料的空隙率（VV）、矿料间隙率（VMA）、沥青饱和度（VFA）、稳定度、流值等体积指标和力学指标。AC-20沥青混合料矿料级配范围见表3-1，各种集料的筛分试验结果、三种试验级配的矿料比例及三种试验级配各筛孔尺寸矿料通过率明细见表3-2，三种试验级配曲线见图3-1。表3-1 AC-20沥青混合料矿料级配范围级配类型191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075AC-2090-10074-9062-8250-7032-4622-3616-2810-226-164-123-7表3-2 初选级配的矿料比例和合成级配(%)1#料2#料3#料4#料矿粉组合级配级配136.025.08.030.01.0级配234.521.010.533.50.5级配332.019.012.036.50.5筛孔（mm）级配1级配2级配326.5100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.019.090.8100.0100.0100.0100.096.796.897.116.063.2100.0100.0100.0100.086.887.388.213.234.595.6100.0100.0100.075.376.578.29.55.359.6100.0100.0100.055.858.862.04.750.83.664.8100.0100.037.441.945.82.360.30.51.580.2100.025.427.830.21.180.30.30.860.5100.019.521.122.90.60.30.30.643.4100.014.215.316.60.30.30.30.628.4100.09.710.311.20.150.30.30.617.691.66.46.77.20.0750.30.30.613.977.65.25.45.8图3-1 三种试验级配曲线3.2 试验级配的评价根据初始沥青用量4.2进行室内拌和三种级配。采用马歇尔成型试件方法，成型试件温度145。初始沥青用量三种试验级配马歇尔试验结果汇总于表3-3。表3-3 三种试验级配马歇尔试验结果汇总表级配类型沥青用量(%)毛体积相对密度理论最大相对密度VV(%)VMA(%)VFA（%）稳定度(KN)流值(mm)级配14.22.3992.5345.314.563.313.222.2级配24.22.4302.5364.213.368.612.333.1级配34.22.4632.5423.112.675.29.994.1要求表干法实测真空法实测4-61365-7581.5-4依据表3-3的评价指标分析，可以得出级配2满足规范设计要求，级配1和级配3不满足规范设计要求，结合实际应用经验，本次配合比设计选择级配2为设计级配。3.3 确定设计级配的最佳沥青用量设计级配确定后，采用沥青用量3.2%、3.7%、4.2%、4.7%、5.2%，成型试件温度145，分别制作马歇尔试件，试验结果见表3-4。表3-4 五种沥青用量沥青混合料体积性质级配类型沥青用量(%)毛体积相对密度理论最大相对密度VV(%)VMA(%)VFA（%）稳定度(KN)流值(mm)级配23.22.3972.5726.813.650.010.472.13.72.4142.5545.513.559.411.352.74.22.4292.5354.213.468.812.243.14.72.4392.5153.013.577.511.053.75.22.4452.4962.113.784.99.824.1要求表干法实测真空法实测4-61365-7581.5-4图3-2 沥青混合料最佳沥青用量选定图由图可知OAC1=4.39%，OAC2=4.15%，所以OAC=4.27%，最佳沥青用量取用4.3%。3.4设计结果表3-5 最佳沥青用量沥青混合料体积性质级配类型沥青用量(%)毛体积相对密度理论最大相对密度VV(%)VMA(%)VFA（%）稳定度(KN)流值(mm)级配24.32.4322.5364.113.469.212.273.0要求表干法实测真空法实测4-61365-7581.5-4通过表3-5试验结果综合分析得出：级配2为设计级配，配合比比例为1#料:2#料:3#料:4#料:矿粉=34.5:21:10.5:33.5:0.5，最佳沥青用量取用4.3%。4 沥青混合料验证试验4.1 水稳定性检验为检验AC-20沥青混合料的抗水损害能力，按照设计要求进行了浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，试验结果分别见表4-1和表4-2。表4-1 浸水马歇尔稳定度试验结果混合料类型非条件（0.5h）条件(48h)残留稳定度S0（%）要求（%）空隙率（%）稳定度（kN）流值（mm）空隙率（%）稳定度（kN）流值（mm）AC-204.112.263.24.010.613.985.8803.913.142.84.211.213.54.112.692.93.910.853.6平均值4.012.703.04.010.893.7表4-2 冻融劈裂试验结果混合料类型非条件条件TSR*（%）要求（%）空隙率（%）劈裂强度（MPa）空隙率（%）劈裂强度(MPa)AC-204.72.904.82.4786.3754.92.794.92.454.72.834.72.385.02.875.02.53平均值4.82.854.82.46注：*指条件冻融劈裂强度与非条件劈裂强度的百分比。4.2 高温稳定性检验 试验条件：在60±1，0.7±0.05MPa条件下进行车辙试验以检验沥青混合料的高温稳定性，车辙试件空隙率及动稳定度试验结果分别见表4-3和表4-4,车辙试件见图4-1。表4-3 车辙试验结果汇总表混合料类型沥青用量（%）动稳定度（次/mm）变异系数（%）要求（%）123平均要求7.4820AC-204.332143559372835001000表4-4 车辙试件空隙率汇总表试件组数试件编号试件毛体积相对密度理论最大相对密度空隙率（%）112.4312.5364.122.4373.932.4363.9平均值2.4354.0212.4294.222.4284.332.4344.0平均值2.4304.2312.4294.222.4393.832.4344.0平均值2.4344.0图4-1 车辙试件照片5 室内目标配合比设计结论根据所用的集料、矿粉、沥青按照设计及规范要求进行室内配合比设计，得到的设计沥青用量为4.3%。通过沥青混合料的各项性能试验可知，混合料水稳定性能、高温稳定性能均满足设计要求，因此本次目标配合比设计可作为工地生产配合比设计依据。表5-1 设计沥青用量及矿料比例沥青用量（%）矿料名称及比例（%）1#料2#料3#料4#料矿粉4.334.521.010.533.50.5表5-2 目标配合比设计合成级配混合料类型集料级配，下列筛孔（mm）的通过率（%）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075AC-2010010096.887.376.558.841.927.821.115.310.36.75.4 以下空白 第 14 页-