AC-13瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)(高速公路瀝青砼配合比共40頁(yè)).doc

陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院目錄工程概況（華南沿海高速公路）1第一章、高速公路基層材料配合比設(shè)計(jì)1（一）原材料的設(shè)計(jì)要求1（二）設(shè)計(jì)步驟1第二章、面層細(xì)粒式（AC-13）瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)7（一）、原材料試驗(yàn)71、瀝青試驗(yàn)72.集料試驗(yàn)73.填料試驗(yàn)94.瀝青與集料的粘附性試驗(yàn)10第三章、無機(jī)結(jié)合料中水泥穩(wěn)定混合料的組成設(shè)計(jì)方法11（一）.材料組成設(shè)計(jì)11（二）、水泥穩(wěn)定土混合料配合比設(shè)計(jì)步驟11（三）、水泥穩(wěn)定碎石混合料配合比設(shè)計(jì)示例：12第四章、瀝青混合料的組成設(shè)計(jì)方法15（一） 上面層方案（AC-13）15（二） 上面層方案（AC-13）21（三） 上面層方案（AC-13）27（四） AC(GAC)-13型瀝青混凝土目標(biāo)配合比試驗(yàn)結(jié)果匯總表32（五） AC(GAC)-13型瀝青混凝土目標(biāo)配合比推薦方案33參考文獻(xiàn)38工程概況（華南沿海高速公路）沿線地處華南沿海暴雨區(qū)，降雨充沛，雨量集中，歷時(shí)降雨強(qiáng)度大，多年年平均降水量1638.5mm，年最大降水量2000mm，雨季(39月份)降水量占年降水量的81，多年平均蒸發(fā)量14001600mm；同時(shí)根據(jù)本項(xiàng)目工可報(bào)告提供的交通量預(yù)測(cè)，設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次為2.3107次，屬于重交通，未來重載超載對(duì)路面的影響較大。第一章、高速公路基層材料配合比設(shè)計(jì)（一）原材料的設(shè)計(jì)要求1. 該高速公路路面地處北亞熱帶，屬亞熱帶季風(fēng)性氣候。基層水泥穩(wěn)定碎石厚為18cm，7天無側(cè)限（浸水）抗壓強(qiáng)度要求值為4.0Mpa。2. 水泥要求強(qiáng)度等級(jí)為32.5Mpa（初凝時(shí)間要求3h以上，終凝時(shí)間要求6h以上）普通硅酸鹽水泥為宜；碎石集料壓碎值小于30%；碎石集料中小于0.5mm顆粒材料的液限小于28%，塑性指數(shù)小于9；碎石集料級(jí)配應(yīng)符合公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范JTJ034-2000要求；如表1.1 適宜用水泥穩(wěn)定顆粒組成范圍 表1.1 結(jié)構(gòu)層通過下列方孔篩（mm）的質(zhì)量百分率液限塑性指數(shù)31.526.5199.54.752.360.60.075（%）基 層10090-10072-8947-6729-4917-358-220-7289注：集料中0.5mm以下細(xì)粒土有塑性指數(shù)時(shí)，小于0.075mm顆粒含量不應(yīng)超過5%；細(xì)粒土無塑性指數(shù)時(shí)，小于0.075mm的顆粒含量不應(yīng)超過7%。3.施工時(shí)混合料采用廠拌，鋪筑現(xiàn)場(chǎng)采用攤鋪機(jī)攤鋪，一層碾壓成型，基層壓實(shí)度指標(biāo)按98%控制。（二）設(shè)計(jì)步驟1.原材料選定及檢驗(yàn)（1）水泥 ：采用銅陵水泥廠生產(chǎn)的陵滬牌普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)為32.5Mpa，經(jīng)檢驗(yàn)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足有關(guān)規(guī)范和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的要求，可以采用。其主要技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果列入表1.2中。 水泥材料試驗(yàn)結(jié)果匯總表 表1.2檢驗(yàn)項(xiàng)目規(guī)定值檢驗(yàn)結(jié)果細(xì)度（%）45min3h25min終凝時(shí)間10h6h11min抗壓強(qiáng)度(Mpa)3d11.018.028d32.542.0抗折強(qiáng)度（Mpa）3d2.54.228d5.56.8（2） 粗、細(xì)集料 ：采用興瑞石料場(chǎng)生產(chǎn)的碎石，規(guī)格為：.531.5(mm)、4.759.5(mm)和04.75(mm)石屑；碎石集料壓碎值為21.3%，石屑中小于0.5(mm)粒料中液限為14.5%，塑性指數(shù)為2.0;含泥量：9.531.5(mm)為0.7%；4.759.5(mm)為2.2%;。對(duì)三種碎石材料進(jìn)行篩分試驗(yàn)，根據(jù)篩分結(jié)果經(jīng)計(jì)算級(jí)配滿足設(shè)計(jì)要求，試算調(diào)整結(jié)果如表1.3 。 石料篩分和集料級(jí)配計(jì)算結(jié)果表 表1.3 集料組成規(guī)格（mm）擬用百分率 （%）篩孔 （mm）各級(jí)集料分計(jì)篩余百分率（%） 組成后級(jí)配規(guī)定級(jí)配范圍通過率（%）(一)（二）（三）分計(jì)篩余（%）累計(jì)篩余(%)通過率（%）9.5-31.54.75-9.50-4.7530%38%32%31.50000010010026.56.5001.91.998.190-1001946.80014.116.084.072-899.545.825.0023.239.260.847-674.750.764.41.725.264.435.629-492.3609.528.112.777.122.917-350.60031.710.687.712.38-220.0750036.211.699.30.70-72.確定水泥劑量的摻配范圍 水泥穩(wěn)定碎石路面基層，設(shè)計(jì)要求7天無側(cè)限飽水抗壓強(qiáng)度不小于4.0Mpa，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)水泥劑量按4.5%、5.0%、5.5%三種比例配制混合料，即水泥：碎石為； 4.5:100；5.0：100；5.5：100；3. 確定最佳含水量和最大干密度對(duì)三種不同水泥劑量的混合料做標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)，確定出不同水泥劑量混合料的最大干密度和最佳含水量；結(jié)果見表1.4 混合料標(biāo)準(zhǔn)擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果表 表 1.4水泥劑量（%）4.55.05.5最佳含水量（%）4.95.15.2最大干密度（g/cm3）2.362.372.374. 測(cè)定7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度（1）制作試件：水泥穩(wěn)定碎石路面基層混合料強(qiáng)度試件的制備，按現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范規(guī)定采用一個(gè)水泥劑量的水泥穩(wěn)定碎石混合料按9個(gè)試件配制，工地壓實(shí)度按98%控制，現(xiàn)將制備試件所需的基本參數(shù)敘述如下：配制一種水泥劑量一個(gè)試件所需要各種原材料數(shù)量成型一個(gè)試件按6500g混合料配制，取碎石和水泥的含水量為0%，先計(jì)算水泥劑量為5.0%的各種材料用量：水泥：6500*5/（100+5）=310g集料：6500*100/（100+5）=6190g需要加水：6500*5.1%=332g（2）制備一個(gè)試件需要混合料的數(shù)量：m=vdk(1+w0) =26512.3798% (1+5.1%)=6471g（3）用同樣方法對(duì)水泥劑量為4.5%、5.5%的混合料制備參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算結(jié)果列入表1.5中； 混合料試件制作計(jì)算匯總表 表1.5水泥劑量（%）4.55.05.5試件干密度(g/cm3)2.362.372.37一個(gè)試件所需材料質(zhì)量(g)水泥264293321碎石9.531.5mm(30%)1760175917514.759.5mm(38%)22302229221704.75mm(32%)187818761868需加水?dāng)?shù)量300314320一個(gè)試件混合料數(shù)量（g）643264716477附注： (1) 試件制作要求1 試件規(guī)格150mm 高50mm；2 最少試件數(shù)量：CV小于（10%15%）時(shí)9個(gè)試件；3 試驗(yàn)項(xiàng)目：水泥必試項(xiàng)目；粗、細(xì)集料的篩分；壓碎值； 石屑的液塑限及塑性指數(shù)； 含泥量；擊實(shí)試驗(yàn)；無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)；4. 試驗(yàn)儀器和設(shè)備：均符合標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、試驗(yàn)規(guī)程要求，全部經(jīng)過計(jì)量標(biāo)定；5. 報(bào)告中的有關(guān)數(shù)據(jù)：配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果匯總表中的計(jì)算數(shù)據(jù)均為試驗(yàn)結(jié)果的算術(shù)平均值；配合比設(shè)計(jì)中，有關(guān)數(shù)據(jù)是經(jīng)過多次試驗(yàn)通過優(yōu)選確定，試配強(qiáng)度是以CV小于（10%15%）確定；（4）測(cè)定飽水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，試件經(jīng)6d標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生1d浸水，按規(guī)定方法測(cè)得7d飽水無側(cè)限抗壓強(qiáng)度；結(jié)果見表1.6。抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果匯總表 表1.6 水泥劑量(%)4.55.05.5強(qiáng)度平均值R (Mpa)4.34.95.2強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)差(Mpa)0.330.420.41強(qiáng)度偏差系數(shù)CV (%)7.78.57.8RC0.95(=RC-1.645*S) (Mpa)3.84.24.5是否滿足公式RC0.95(=RC-1.645*S)否是是（5） 按公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范JTJ034-2000要求，依據(jù)本配合比試驗(yàn)數(shù)據(jù)配制的水泥穩(wěn)定混合料,進(jìn)行了混合料延時(shí)成型試驗(yàn)；在延時(shí)兩小時(shí)情況下強(qiáng)度和干密度損失后均滿足設(shè)計(jì)要求。結(jié)果見表1.7延時(shí)2 h最大干密度與抗壓強(qiáng)度損失對(duì)照表 表1.7項(xiàng) 目延時(shí)前延時(shí)后損失量（%）水泥劑量(%)5.0干密度(g/cm3)2.372.323RC0.95(=RC-1.645*S) (Mpa)4.24.05是否滿足公式RC0.95(=RC-1.645*S)是是附注(2)：1 養(yǎng)生條件：試件養(yǎng)生溫度2520C;相對(duì)濕度95%；標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)6d，并在試驗(yàn)前浸水24小時(shí)；2 抗壓試驗(yàn)：加荷速度1mm/min；5. 確定試驗(yàn)配合比（目標(biāo)配合比）：通過以下方法確定水泥最佳劑量。 （1）比較強(qiáng)度平均值和設(shè)計(jì)要求值，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，水泥劑量為5.0%，5.5%試件強(qiáng)度代表值均滿足且不低于4.0Mpa設(shè)計(jì)值要求。（2）考慮到試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差和施工中的保證率 ，對(duì)水泥劑量5.0% ，5.5%時(shí)強(qiáng)度數(shù)據(jù)通過公式 ：Rc0.95(= RC-1.645*S)驗(yàn)算，水泥劑量為5.0%和5.5%的強(qiáng)度均能夠滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)要求。（3）從工程經(jīng)濟(jì)性考慮，5.0%的水泥劑量為滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度指標(biāo)的最小水泥用量;滿足規(guī)范規(guī)定的路面基層抗壓強(qiáng)度及壓實(shí)度的要求，故為此配合比的最佳水泥用量。（4）試驗(yàn)室目標(biāo)配合比綜合確定為： 水泥：集料=5.0：100，混合料的最佳含水量為5.1%，最大干密度為2.37g/cm3,施工時(shí)壓實(shí)度按98%控制。6. 確定生產(chǎn)配合比：依據(jù)：公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范JTJ034-2000要求，視施工現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)試驗(yàn)室確定的配合比進(jìn)行調(diào)整，對(duì)集中廠拌法施工，水泥劑量要增加0.5%，對(duì)粗粒土拌和，含水量要較最佳含水量增大0.5%1.0% ，所以經(jīng)調(diào)整后得到的生產(chǎn)配合比為：水泥：集料=5.5：100，混合料最佳含水量5.6%，最大干密度為2.37g/cm3，施工時(shí)壓實(shí)度按98%控制。附注 (3) ：在配合比設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)對(duì)集料含水量按烘干至恒重時(shí)零計(jì)，但在工地施工時(shí)集料的含水量要根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)上述生產(chǎn)配合比進(jìn)行調(diào)整，得出最終的施工配合比。 附注 (4) ：此次配合比設(shè)計(jì)原材試驗(yàn)和配合比試驗(yàn)報(bào)告后附。7. 配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題：（1）骨架材料的要求：強(qiáng)度主要是取決于基層材料的質(zhì)量。公路等級(jí)越高，對(duì)材料的要求相應(yīng)的提高，主要是碎石本身硬度和強(qiáng)度，更主要的是調(diào)整合理的級(jí)配以提高混合料的整體材料的強(qiáng)度。所以，集料顆粒的最大粒徑必須有限制（最大粒徑不應(yīng)超過31.5mm），顆粒愈大在拌合、整平和攤鋪時(shí)機(jī)械容易損壞，混合料更容易產(chǎn)生離析現(xiàn)象，平整度也難以達(dá)到更高的要求。因此，在現(xiàn)今普遍采用最大粒徑較小的基層材料。但是，給石料的加工帶來了難度，相應(yīng)的也增加了經(jīng)濟(jì)支出。因此，我國(guó)對(duì)低等級(jí)公路限制較寬。但對(duì)一級(jí)公路和高速公路，由于對(duì)其使用性能要求高和投資大，應(yīng)采用最大粒徑較小的集料，以適宜于大面積的機(jī)械施工、保證施工質(zhì)量和延長(zhǎng)使用壽命。（2）收縮性控制： 對(duì)高等級(jí)公路要注意水泥穩(wěn)定碎石混合料這種半剛性材料早期產(chǎn)生的收縮性，一方面是水份蒸發(fā)而產(chǎn)生的干縮的程度，二是溫度升高或降低而產(chǎn)生溫度收縮程度。 水泥穩(wěn)定碎石在基層鋪成后，在不注意的情況下還沒有鋪筑瀝青面層就產(chǎn)生了干縮裂縫，就是按標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)養(yǎng)護(hù)到期后沒及時(shí)鋪筑瀝青面層，在太陽(yáng)光下暴曬2-3d同樣會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫，這種裂縫危害性會(huì)向上擴(kuò)展到面層，造成面層開裂。所以在鋪筑瀝青面層前采取措施防止半剛性材料的干縮是個(gè)十分重要的問題。半剛性基層材料的溫縮性的大小大致與干縮性的大小有相同的規(guī)律，水泥穩(wěn)定碎石中細(xì)粒土含量愈多，混合料的溫縮系數(shù)愈大。為此應(yīng)控制小于0.075mm的顆粒含量以及集料中的粘土含量。應(yīng)盡量不采用含有塑性指數(shù)的細(xì)集料。達(dá)到控制混合料的收縮系數(shù)增大的目的。水泥穩(wěn)定粒料的水泥劑量在（5.0-6.0）%時(shí)，其收縮系數(shù)最??；超過6%后，混合料的收縮系數(shù)增大。為減少混合料的收縮性應(yīng)控制水泥劑量不超過6%。采取改善粒料級(jí)配，可以明顯減少因水泥造成的干縮，增加混合料強(qiáng)度和耐久性。(3) 養(yǎng)生溫度和延遲時(shí)間由于溫度對(duì)水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度影響很大，原本不合格的材料，因?yàn)轲B(yǎng)生溫度過高而變的合格，原本合格的材料，因養(yǎng)生溫度過低而試驗(yàn)不合格。因此必須在規(guī)定的溫度下養(yǎng)生，夏季和冬季都必須采取必要的措施控制標(biāo)養(yǎng)室的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定溫度和濕度。延遲時(shí)間的影響：所謂延遲時(shí)間是指混合料從加水到路面碾壓終了的時(shí)間，延遲時(shí)間對(duì)水泥穩(wěn)定混合料的強(qiáng)度和所能達(dá)到的干密度有明顯的影響。延遲時(shí)間愈長(zhǎng)，混合料的強(qiáng)度和干密度損失越大，試驗(yàn)證明延遲2h，水泥穩(wěn)定混合料的干密度損失和抗壓強(qiáng)度損失與延時(shí)前相比都有明顯的下降。 因此應(yīng)采用終凝時(shí)間長(zhǎng)的水泥，又要規(guī)定施工的延遲時(shí)間。規(guī)范根據(jù)我國(guó)的國(guó)情制定了延遲時(shí)間3-4h。為了能合適的確定延遲時(shí)間,JTJ034-2000施工技術(shù)規(guī)范第272條規(guī)定在施工前必須做延遲時(shí)間對(duì)混合料強(qiáng)度的影響試驗(yàn)，并通過試驗(yàn)確定應(yīng)該控制的延遲時(shí)間。(4)拌合用水：凡人、畜的飲用水均可用于水泥穩(wěn)定混合料的施工，遇有可疑水源時(shí)，應(yīng)通過試驗(yàn)鑒定。8.結(jié)論從該配合比設(shè)計(jì)結(jié)果觀察，取5.5%的水泥劑量，水泥穩(wěn)定碎石的強(qiáng)度已滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，且成本較低。在設(shè)計(jì)中為了滿足規(guī)范要求， 考慮到在實(shí)際施工中水泥的自然損耗以及水泥劑量的離散對(duì)水泥穩(wěn)定碎石強(qiáng)度整體效果的影響。所以，在施工中增加了0.5%的水泥劑量，同時(shí)為了減少集料的離析采取了下料斗二次篩分，更好的控制了混合料級(jí)配的合理性。又嚴(yán)控原材料中粘土的含量，盡可能降低小于0.075mm的顆粒含量。采用標(biāo)定后標(biāo)準(zhǔn)流量計(jì)添加拌合水，禁止超延時(shí)混合料上路等；充分減少了對(duì)水泥穩(wěn)定混合料強(qiáng)度影響的諸多因素。從而使該配合比在應(yīng)用中得到了理想的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效果。第二章、面層細(xì)粒式（AC-13）瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)（一）、原材料試驗(yàn)1、瀝青試驗(yàn)按設(shè)計(jì)要求，抗滑層瀝青選用SBS改性瀝青。改性瀝青試驗(yàn)嚴(yán)格按照公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程JTJ 052-2000的要求和方法進(jìn)行，改性瀝青性能指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果見表1所列。試驗(yàn)結(jié)果表明，該SBS改性瀝青已檢測(cè)的性能指標(biāo)除運(yùn)動(dòng)粘度偏大外，其余指標(biāo)均能滿足現(xiàn)行規(guī)范及本項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)文件要求。 殼牌新粵（佛山）SBS改性瀝青試驗(yàn)結(jié)果 表2.1項(xiàng) 目試驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)要求試驗(yàn)依據(jù)針入度（25，100g， 5s，0.1mm）584060T0604-2000針入度指數(shù)P.I1.70.5延度（5cm/min，5，cm）33.525T0605-1993軟化點(diǎn)（）87.370T0606-2000運(yùn)動(dòng)粘度（135，Pa.s）3.43T0625-1993閃點(diǎn)（）230230T0611-1993溶解度（）99.599.0T0607-1993彈性恢復(fù)（5cm/min，25，）8580.0T0662-2000貯存穩(wěn)定性離析，48h軟化點(diǎn)差（）0.12.5T0661-2000密度（15，g/cm3）1.036實(shí)測(cè)T0603-1993相對(duì)密度（25）1.031實(shí)測(cè)旋轉(zhuǎn)薄膜加熱試驗(yàn)（163，5h）T0610-1993質(zhì)量損失（）0.30.8殘留針入度比（）87.465T0604-2000殘留延度（5cm/min，5，cm）22.420T0605-1993注：不能保證連續(xù)施工時(shí)，應(yīng)按相關(guān)技術(shù)文件要求頻率對(duì)進(jìn)場(chǎng)瀝青的貯存穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè)。2.集料試驗(yàn)本項(xiàng)目上面層AC(GAC)-13型瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)所采用的集料為增城三江三和石場(chǎng)生產(chǎn)的角閃巖，集料粒徑規(guī)格分別為S10（1015mm）、S11（510mm）、S14（35mm）和S16（03mm），如圖1圖4。 圖1 1015mm碎石 圖2 510mm碎石 圖3 35mm碎石 圖4 03mm石屑圖1圖4為增城三江三和石場(chǎng)碎石加工現(xiàn)場(chǎng)，該石場(chǎng)堆料場(chǎng)地較小，場(chǎng)地硬化不充分，缺少必要的排水設(shè)施，除塵效果較差。因此為保證本項(xiàng)目上面層礦料質(zhì)量及連續(xù)施工時(shí)供料及時(shí)，建議盡快落實(shí)石場(chǎng)配套設(shè)施建設(shè)，并要求施工單位提前備料。礦粉為從化呂田生產(chǎn)的石灰?guī)r礦粉；水泥采用“粵花”牌32.5水泥；瀝青為殼牌新粵（佛山）瀝青有限公司生產(chǎn)的SBS改性瀝青。集料試驗(yàn)嚴(yán)格按照公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程（JTG E42-2005）的要求和方法進(jìn)行，粗、細(xì)集料試驗(yàn)結(jié)果分別見表2.2、表2.3所列。26 粗集料試驗(yàn)結(jié)果 表2.2試驗(yàn)項(xiàng)目單位試驗(yàn)結(jié)果規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)依據(jù)洛杉磯磨耗損失10.428T03172005磨光值BPN4542T03212005壓碎值9.720T03162005粘附性級(jí)54T06161993表觀相對(duì)密度1015mm碎石-2.8752.60T03042005510mm碎石2.87835mm碎石2.857吸水率1015mm碎石0.422.0T03072005510mm碎石0.50堅(jiān)固性-12T03142000沖擊值-28T03222000軟石含量-1T03202000針片狀顆粒含量（混合料）其中粒徑大于9.5mm其中粒徑小于9.5mm7.25.68.110812T03122005水洗法0.075mm顆粒含量1015mm碎石0.21T03102005510mm碎石0.335mm碎石0.2各種集料的毛體積相對(duì)密度1015mm碎石-2.840-T03042005510mm碎石2.837 細(xì)集料試驗(yàn)結(jié)果 表2.3試驗(yàn)項(xiàng)目單位試驗(yàn)結(jié)果規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)依據(jù)表觀相對(duì)密度-2.8642.50T03282005砂當(dāng)量6160T03342005堅(jiān)固性-12T03402005亞甲藍(lán)值g/kg-25T03492005棱角性(流動(dòng)時(shí)間)s-30T03452005注：石屑的砂當(dāng)量值偏低，應(yīng)加強(qiáng)碎石生產(chǎn)過程中的除塵效果，減少已開采碎石被山體泥土污染。3.填料試驗(yàn)填料試驗(yàn)結(jié)果見表2.4所列。試驗(yàn)結(jié)果表明本項(xiàng)目采用的填料技術(shù)指標(biāo)滿足現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。 表 2.4試驗(yàn)項(xiàng)目單位試驗(yàn)結(jié)果規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)依據(jù)表觀相對(duì)密度礦粉t/m32.7732.50T0352-2000水泥3.050礦粉親水系數(shù)-0.871T0353-2000含水量0.091T0332-2005塑性指數(shù)-24T0354-2000粒度范圍0.6mm0.15mm0.075mm100(100)93.5(100)79.5(99.5)1009010075100T0351-2000注：括號(hào)內(nèi)數(shù)值為水泥粒度范圍。 4.瀝青與集料的粘附性試驗(yàn)本試驗(yàn)采用T0616-1993中水煮法，在兩種情況下對(duì)改性瀝青與粗集料的粘附性進(jìn)行試驗(yàn)，一種為常規(guī)試驗(yàn)，另一種是先用粗集料與水泥進(jìn)行裹覆后再與瀝青進(jìn)行粘附性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表5所列。試驗(yàn)結(jié)果表明，集料與瀝青的粘附性等級(jí)滿足設(shè)計(jì)要求。盡管通過試驗(yàn)不采取抗剝落措施時(shí)，集料與瀝青的粘附性仍能滿足設(shè)計(jì)要求，但為了增強(qiáng)集料與瀝青的粘附能力，提高上面層的抗水損害能力，建議上面層改性瀝青混合料生產(chǎn)添加1.52.0水泥代替部分礦粉，亦可通過添加水泥提高瀝青膠漿的勁度模量，改善上面層的抗永久變形能力和承載能力。 改性瀝青與集料粘附性試驗(yàn)結(jié)果 表2.5改性瀝青與集料粘附性試驗(yàn)條件試驗(yàn)前未用水泥裹覆試驗(yàn)前用水泥裹覆試驗(yàn)后石料表面上瀝青膜剝落情況集料棱角處瀝青膜有輕微剝離，但少于10瀝青膜無剝離粘附性等級(jí)55備注所用石料為角閃巖，瀝青為SBS改性瀝青注：該集料與SBS改性瀝青的粘附性能滿足規(guī)范及本項(xiàng)目相關(guān)文件要求。第三章、無機(jī)結(jié)合料中水泥穩(wěn)定混合料的組成設(shè)計(jì)方法（一）.材料組成設(shè)計(jì)1.劑量范圍2.擊實(shí)試驗(yàn)3.制備試件（尺寸，數(shù)量，含水量，干密度）4.養(yǎng)生（保濕，保溫，時(shí)間）5.測(cè)抗壓強(qiáng)度（平均值，標(biāo)準(zhǔn)差，偏差系數(shù)）6確定劑量（強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，下波動(dòng)限）7.施工劑量（0.5%1.0%）（二）、水泥穩(wěn)定土混合料配合比設(shè)計(jì)步驟1、備樣：水、砂、石；2、配制劑量：（1）做基層用：中粒土和粗粒土：3%、4%、5%、6%、7%。 砂土：6%、8%、9%、10%、12%。 其他細(xì)粒土：8%、10%、12%、14%、16%。（2）做底基層用：中粒土和粗粒土：2%、3%、4%、5%、6%。 砂土：4%、6%、7%、8%、10%。 其他細(xì)粒土：6%、8%、9%、10%、12%。3、確定各種混合料的最佳含水量和最大干密度，至少做三組不同結(jié)合料劑量的混合料擊實(shí)試驗(yàn)，即最小劑量、中間劑量和最大劑量。其他兩個(gè)劑量混合料的最佳含水量和最大干密度，用內(nèi)插法確定。4、按最佳含水量和計(jì)算得到的干密度（按規(guī)定的現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度計(jì)算）制備試件進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，作為平行試驗(yàn)的試件數(shù)量應(yīng)符合規(guī)定。 最少的試驗(yàn)數(shù)量 3.1穩(wěn)定土類型試件尺寸（mm）下列偏差系數(shù)時(shí)的試驗(yàn)數(shù)量10%15%20%細(xì)粒土505069-中粒土1001006913粗粒土150150-9135、試件在規(guī)定溫度（北方202，南方252）下保濕養(yǎng)生6d，浸水1d，然后進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，并計(jì)算抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果的平均值和偏差系數(shù)。 水泥穩(wěn)定土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)表 3.2 公路等級(jí)層位二級(jí)和二級(jí)以下公路一級(jí)和高速公路基層（MPa）2.53.03.05.0底基層（MPa）1.52.01.52.56、根據(jù)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，選定合適的結(jié)合料劑量。此劑量的試件室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果的平均抗壓強(qiáng)度（7d）應(yīng)符合：或設(shè)計(jì)抗壓強(qiáng)度；試驗(yàn)結(jié)果的偏差系數(shù)（以小數(shù)計(jì)）；標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表中隨保證率而變的系數(shù)，重交通道路上應(yīng)取保證率95%，此時(shí)=1.645；其他道路上應(yīng)取保證率90%，此時(shí)=1.282。7、考慮到室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)條件的差別，工地實(shí)際采用的結(jié)合料劑量應(yīng)較室內(nèi)試驗(yàn)確定的劑量多0.5%1.0%。采用集中廠拌法施工時(shí)，可只增加0.5%，采用路拌法施工時(shí)，宜增加1.0%。（三）、水泥穩(wěn)定碎石混合料配合比設(shè)計(jì)示例：1、原材料選定（1）水泥；（2）碎石： 碎石集料級(jí)配規(guī)定范圍 3.3篩孔（mm）31.519.09.54.752.360.600.075通過量（%）1008899577729491735822072、確定水泥劑量的摻配范圍水泥劑量按4%、5%、6%、7%四種比例配制混合料，即水泥：碎石為4：100，5：100，6：100，7：100。3、確定最佳含水量和最大干密度（1）擊實(shí)試驗(yàn)方法；A、將已過篩的試料用四分法逐次分小，至最后取約33kg試料。再用四分法將所取的試料分成6份（至少要5份），每份質(zhì)量約5.5kg（風(fēng)干質(zhì)量）。B、預(yù)定56個(gè)不同含水量，依次相差0.5%1.5%。在估計(jì)最佳含水量左右可只差0.5%1.0%。C、按預(yù)定含水量制備試樣，將1份試料平鋪于金屬盤內(nèi)，將事先計(jì)算好的該份試料中應(yīng)加的水量均勻地噴灑在試料上，用小鏟將試料充分拌和到均勻狀態(tài)，然后裝入密閉容器或塑料口袋內(nèi)浸潤(rùn)備用。D、將所需要的穩(wěn)定劑水泥加到浸潤(rùn)后的試樣中，并用小鏟、泥刀或其他工具充分拌和到均勻狀態(tài)。水泥應(yīng)在土樣擊實(shí)前逐個(gè)加入。加有水泥的試樣拌和后，應(yīng)在1h內(nèi)完成下述擊實(shí)試驗(yàn)。拌和后超過1h的試樣，應(yīng)予作廢。E、將試筒、套環(huán)與夯擊實(shí)板緊密地聯(lián)結(jié)在一起，并將墊塊放在筒內(nèi)底板上。擊實(shí)筒應(yīng)放在堅(jiān)實(shí)地面上，取制備好的試樣1.8kg左右倒入筒內(nèi)，整平其表面，并稍加壓緊。然后將其安裝到多功能自控電動(dòng)擊實(shí)儀上，設(shè)定所需錘擊次數(shù)，進(jìn)行第1層試樣的擊實(shí)。第1層擊實(shí)完后檢查該層的高度是否合適，以便調(diào)整以后兩層的試樣用量。用刮土刀或螺絲刀將已實(shí)的表面拉毛，然后重復(fù)上述做法，進(jìn)行其余兩試樣的擊實(shí)。最后一層試樣擊實(shí)后，試樣超出試筒頂?shù)母叨炔坏么笥?mm，超出高度過大的試件應(yīng)該作廢F、用刮土刀沿套環(huán)內(nèi)壁削挖，扭動(dòng)并取下套環(huán)。齊筒頂細(xì)心刮平試樣，度拆除底板，取走墊塊。擦凈試筒的外壁，稱其質(zhì)量m1。G、用脫模器推出筒內(nèi)試樣。從試樣內(nèi)部由上至下取兩個(gè)有代表性的樣品，測(cè)定其含水量，計(jì)算至0.1%。兩個(gè)試樣的含水量的差值不得大于1%。所取樣品的數(shù)量應(yīng)不少于700g，如只取一個(gè)樣品測(cè)定含水量，則樣品的數(shù)量應(yīng)不少于1400g。放入烘箱烘干至恒重，擦凈度筒，稱其質(zhì)量m2。H、按以上方法進(jìn)行其余含水量下穩(wěn)定材料的擊實(shí)和測(cè)定。（2）計(jì)算干、濕密度；。穩(wěn)定材料的濕密度（g/cm3）；試樣的干密度（g/cm3）；試筒與濕試樣的總質(zhì)量（g）；試筒的質(zhì)量（g）；試筒的容積（cm3）； 試樣的含水量（%）。（3）制圖。4、測(cè)定7d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度（1）無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試件制作：A、根據(jù)擊實(shí)結(jié)果，稱取一定質(zhì)量的風(fēng)干土，其質(zhì)量隨試件大小而變。對(duì)于150150的試件，一個(gè)試件約需干土57006000g。B、調(diào)試成型所需要的各種設(shè)備，檢查是否運(yùn)行正常；將成型用的模具擦試干凈，并涂抹機(jī)油。上下墊塊應(yīng)與試模筒相配套，上下墊塊能夠剛好放入試筒子內(nèi)上下自由移動(dòng)且上下墊塊完全放入試筒后，試筒內(nèi)未被上下墊塊占用的空間體積能滿足徑高比為1：1的設(shè)計(jì)要求。C、對(duì)于無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定中粒土和粗粒土，至少應(yīng)該分別制作9個(gè)和13個(gè)試件。根據(jù)擊實(shí)結(jié)果和無機(jī)結(jié)合料的配合比計(jì)算每份料的加水量、無機(jī)結(jié)合料的質(zhì)量。D、將稱好的土放在長(zhǎng)方盤內(nèi)。向土中加水拌料、悶料。（含土很少的未篩分碎石、砂礫及砂可以縮短到2h，浸潤(rùn)時(shí)間一般不超過24h。）E、在試件成型前1h內(nèi)，加入預(yù)定數(shù)量的水泥并拌和均勻。在拌和過程中，應(yīng)將預(yù)留的水加入土中，使混合料達(dá)到最佳含水量。拌和均勻的加有水泥的混合料應(yīng)在1h內(nèi)制成試件，超過1h的混合料應(yīng)作廢。F、將試模配套的下墊塊放入試模的下部，但外露2cm左右。將稱量的規(guī)定數(shù)量m2的穩(wěn)定材料混合料分23次灌入試模中，每次灌入后用夯棒輕輕均勻插實(shí)。G、將整個(gè)試模放到反力架內(nèi)的千斤頂上或壓力機(jī)上，以1mm/min的加載速率加壓，直到上下壓柱都?jí)毫υ嚹橹埂＞S持壓力2min。H、解除壓力后，取下試模，并放到脫模器上將試件頂出，用水泥穩(wěn)定有黏結(jié)性的材料時(shí)，制件后可以立即脫模；用水泥穩(wěn)定無黏結(jié)性細(xì)粒土?xí)r，最好過24h再脫模；對(duì)于中、粗粒土的無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料，也最好過26h脫模。I、在脫模器上取試件時(shí)，應(yīng)用雙手抱住試件側(cè)面的中下部，然后沿水平方向輕輕旋轉(zhuǎn)，待感覺到試件移動(dòng)后，再將試件輕輕捧起，放置至試驗(yàn)臺(tái)上。切勿直接將試件向上捧起。J、稱試件的質(zhì)量m2，小試件精確至0.01g，中試件精確至0.01 g，大試件精確至0.1g。然后用游標(biāo)卡尺測(cè)量試件高度h，精確至0.1mm，檢查試件的高度和質(zhì)量，不滿足成型標(biāo)準(zhǔn)的試件作為廢件。K、試件稱量后應(yīng)立即放在塑料袋中封閉，并用潮濕的毛巾覆蓋，移放至養(yǎng)生室。（2）無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)方法：A、將已浸水一晝夜的試件從水中取出，用軟布吸去試件表面的水分，并稱試件的質(zhì)量m4，用游標(biāo)卡就測(cè)量試件的高度h，精確至0.1mm。B、將試件放在路面材料強(qiáng)度試驗(yàn)儀或壓力機(jī)上，并在升降臺(tái)上先放一扁球座，進(jìn)行抗壓試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中，應(yīng)保持加載速率1mm/min。記錄試件破壞時(shí)的最大壓力（N）。C、從試件內(nèi)部取有代表性的樣品，測(cè)定其含水量。D、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度計(jì)算：5、確定試驗(yàn)室配合比：（1）比較強(qiáng)度平均值和設(shè)計(jì)要求值，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，水泥劑量制作的試件強(qiáng)度平均滿足不低于設(shè)計(jì)值要求。（2）考慮到試驗(yàn)數(shù)據(jù)的偏差和施工中的保證率，通過對(duì)公式的驗(yàn)算，確定是否滿足強(qiáng)度指標(biāo)要求，滿足強(qiáng)度指標(biāo)要求的最水泥用量，為最佳水泥用量。6、確定生產(chǎn)配合比：根據(jù)無側(cè)限抗壓強(qiáng)度值，以達(dá)到設(shè)計(jì)文件文件所要求的強(qiáng)度值的材料比例為最終配合比。 結(jié)語(yǔ)：從經(jīng)濟(jì)方面考慮，所選定配合比的強(qiáng)度值不要比設(shè)計(jì)值高太多，一般高出 0.5-1.0MP a 左右即可。原因是試驗(yàn)室選配合比時(shí)稱量的精確度要比施工時(shí)拌和機(jī)械的稱量精度高的多，為了防止拌和機(jī)械間歇性稱量不準(zhǔn)確，導(dǎo)致無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不夠，應(yīng)事先予以考慮。而且在施工時(shí)水泥劑量要比試驗(yàn)室配合比的水泥劑量提高 0.5 個(gè)百分點(diǎn)。這樣就起到了雙保險(xiǎn)的作用。 第四章、瀝青混合料的組成設(shè)計(jì)方法 （AC-13型瀝青混凝土目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)）（一） 上面層方案（AC-13）（1）原材料篩分及合成級(jí)配AC-13型瀝青混凝土合成礦料級(jí)配組成（方案） 表4.1篩孔尺寸(mm)原材料級(jí)配通過百分率()合成級(jí)配()規(guī)范推薦范圍()1015mm碎石510mm碎石35mm碎石03mm石屑礦粉水泥26.5100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 10010019100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 1001001699.6 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 99.9 10010013.287.8 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 97.6 901009.510.7 98.5 100.0 100.0 100.0 100.0 81.6 68854.750.7 0.5 94.3 100.0 100.0 100.0 46.0 38682.360.4 0.3 27.2 88.5 100.0 100.0 32.9 24501.180.4 0.3 11.1 64.7 100.0 100.0 24.1 15380.60.4 0.3 4.3 41.3 100.0 100.0 16.6 10280.30.4 0.3 2.3 28.7 99.2 100.0 12.9 7200.150.4 0.3 1.5 17.4 93.5 100.0 9.5 5150.0750.4 0.3 0.0 6.6 79.5 99.5 6.0 48摻配比例()20.033.514.527.52.52.0（2）方案礦料合成級(jí)配曲線如圖1所示。圖1 AC-13型（方案）礦料合成級(jí)配曲線圖 （3）馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果及最佳瀝青用量確定AC-13（方案）馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果見表4.7。 AC-13（方案）馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果 表4.2試件組號(hào)油石比()試件密度空隙率()礦料間隙率()瀝青飽和度()穩(wěn)定度(KN)流值(0.1mm)實(shí)際理論13.52.4612.7059.016.645.514.9725.524.02.5072.6846.615.457.216.2428.634.52.5162.6645.515.564.320.8036.345.02.5392.6444.015.273.818.1732.455.52.5482.6242.915.380.916.5739.0技術(shù)要求-4610+設(shè)計(jì)空隙率65758.01540注：1)瀝青加熱溫度控制在160165；礦料加熱溫度為190200；混合料拌和溫度為170，上下浮動(dòng)5；擊實(shí)溫度為160165；混合料廢棄溫度195；2)瀝青混合料理論最大相對(duì)密度是通過計(jì)算法算出。最佳瀝青用量確定由表4.7得出的油石比與各項(xiàng)測(cè)定指標(biāo)的關(guān)系曲線如圖2所示。 圖2 AC-13目標(biāo)配合比（方案）確定瀝青用量圖 根據(jù)曲線圖，由于密度沒有嚴(yán)格出現(xiàn)峰值，所以采用目標(biāo)空隙率4.5對(duì)應(yīng)的油石比作為OAC1，可以得到：OAC14.84 OAC2（4.49+5.08）/24.79各項(xiàng)指標(biāo)均符合瀝青混合料技術(shù)要求的瀝青油石比范圍為4.495.08，最佳油石比的初始值OAC1在此范圍內(nèi)。根據(jù)OAC1和OAC2，并結(jié)合廣東省高速公路建設(shè)的實(shí)際情況，確定AC-13目標(biāo)配合比（方案）的最佳油石比為：OAC=4.8。當(dāng)OAC=4.8時(shí)，空隙率為4.6，VMA值為15.19，滿足設(shè)計(jì)要求。（4）最佳油石比馬歇爾試驗(yàn) AC-13（方案）最佳油石比馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果 表4.3試件組號(hào)油石比()試件密度空隙率()礦料間隙率()瀝青飽和度()穩(wěn)定度(KN)流值(0.1mm)實(shí)際理論14.82.5302.6524.615.3069.920.931.5技術(shù)要求-4610+設(shè)計(jì)空隙率65758.01540注：1)瀝青加熱溫度控制在160165；礦料加熱溫度為190200；混合料拌和溫度為170，上下浮動(dòng)5；擊實(shí)溫度為160165；混合料廢棄溫度195；2)瀝青混合料理論最大相對(duì)密度是通過計(jì)算法算出。（5）浸水馬歇爾試驗(yàn) AC-13（方案）殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果 表4.4油石比()浸水時(shí)間穩(wěn)定度(KN)殘留穩(wěn)定度()試驗(yàn)結(jié)果平均值4.830min19.2020.9094.020.7722.4221.1948h19.9119.64 18.1720.9919.50備注浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度試驗(yàn)結(jié)果滿足規(guī)范及本項(xiàng)目項(xiàng)目技術(shù)文件要求。（6）凍融劈裂試驗(yàn)AC-13（方案）凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果 表4.5油石比()試驗(yàn)條件穩(wěn)定度(KN)劈裂抗拉強(qiáng)度(MPa)凍融劈裂強(qiáng)度比()4.8未經(jīng)受凍融循環(huán)13.591.39898.813.8313.6515.31經(jīng)受凍融循環(huán)13.741.38113.7013.1214.95備注凍融劈裂試驗(yàn)結(jié)果滿足規(guī)范及本項(xiàng)目項(xiàng)目技術(shù)文件要求。（7）車轍試驗(yàn) AC-13（方案）車轍試驗(yàn)結(jié)果 表4.6 車轍板尺寸：30030050mm 拌和溫度：170 碾壓溫度：160行走距離：231cm 試驗(yàn)編號(hào)輪壓(MPa)試驗(yàn)溫度()動(dòng)穩(wěn)定度(次/mm)平均值(次/mm)0.7601086210190954510161706058644675005780備注車轍試驗(yàn)結(jié)果滿足規(guī)范及本項(xiàng)目項(xiàng)目技術(shù)文件要求。（8）滲水試驗(yàn) AC-13（方案）滲水試驗(yàn)結(jié)果 表4.7試驗(yàn)編號(hào)初始讀數(shù)時(shí)間(s)初始讀數(shù)(ml)終讀數(shù)時(shí)間(s)終讀數(shù)(ml)滲水系數(shù)(ml/min)平均值(ml/min)010018031070.048.9010018019030.0010018024046.7備注滲水試驗(yàn)結(jié)果滿足規(guī)范及本項(xiàng)目項(xiàng)目技術(shù)文件要求。（9）抗滑試驗(yàn) AC-13（方案）構(gòu)造深度試驗(yàn)結(jié)果 表4.8次數(shù)攤砂直徑(mm)平均直徑D(mm)構(gòu)造深度(cm) D1D2測(cè)定值平均值1851751800.98 1.02180175177.51.01 175170172.51.07 備注構(gòu)造深度試驗(yàn)結(jié)果滿足規(guī)范及本項(xiàng)目項(xiàng)目技術(shù)文件要求。 AC-13（方案）抗滑值試驗(yàn)結(jié)果 表4.9溫度T()15溫度修正值-1溫度T時(shí)測(cè)得的擺值(BPN)標(biāo)準(zhǔn)溫度20時(shí)的擺值(BPN)平均12345平均585758585857.856.8 56.7575758585857.656.6 （10）車轍板壓實(shí)度試驗(yàn)對(duì)輪碾成型的車轍板進(jìn)行抽取芯樣，檢測(cè)壓實(shí)度，試驗(yàn)結(jié)果如下： AC-13（方案）試件壓實(shí)度試驗(yàn)結(jié)果 表4.10方案空中質(zhì)量ma(g)水中質(zhì)量mw(g)表干質(zhì)量mf(g)試件毛體積相對(duì)密度以試驗(yàn)室試件密度作標(biāo)準(zhǔn)密度以理論最大相對(duì)密度作標(biāo)準(zhǔn)密度標(biāo)