AC-25目標配合比設計

1、津滄高速公路AC-25型瀝青混合料目標配合比設計報告（GTM配合比設計方法）1. 任務來源受天津市天永高速公路有限公司委托，進行津滄高速公路下面層AC-25型瀝青混合料目標配合比設計。2. 依據(jù)主要技術規(guī)范、試驗規(guī)程2.1 JTG F402004公路瀝青路面施工技術規(guī)范2.2 JTJ 0522000公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程2.3 JTG E422005公路工程集料試驗規(guī)程3. 原材料性質(zhì)分析津滄高速公路下面層采用AC-25型瀝青混合料。各原材料產(chǎn)地為：薊縣產(chǎn)石灰?guī)r粗、細集料及礦粉；瀝青為濱州70號石油瀝青。試驗樣品由委托方提供。3.1 瀝青對瀝青按JTG F402004公路瀝青路面施工

2、技術規(guī)范要求進行了規(guī)定項目的試驗檢測。試驗檢測結果見表1。檢測結果表明該瀝青樣品符合70號A級瀝青技術要求。表1 70號A級瀝青檢測結果檢 測 項 目單位70號、A級瀝青技術要求試驗結果試驗方法針入度（25,100g,5s）0.1mm608075T 06042000軟化點（環(huán)球法）不小于4646.0T 06062000延度（5cm/min，15）cm不小于100>100T 06051993含蠟量（蒸餾法） %不大于2.21.2T 06152000閃點不小于260286T 06111993溶解度（三氯乙烯）%不小于99.599.96T 06071993密度（15）g/cm3實測記錄1.03

3、6T 06031993TFOT后殘留物（163，5h）質(zhì)量變化%不大于±0.80.10T 06091993針入度比%不小于6174.7T 06042000延度（10）cm不小于612T 060519933.2 礦料瀝青混合料中的礦料包括粗集料、細集料和礦粉。3.2.1 粗集料粗集料10mm25mm、10mm20mm、5mm10mm、 3mm5mm石灰?guī)r，試驗項目及試驗結果見表2。試驗結果表明，粗集料所檢項目符合JTG F402004公路瀝青路面施工技術規(guī)范關于高速公路及一級公路瀝青混合料用粗集料質(zhì)量技術要求。表2 粗集料技術性質(zhì)檢 測 項 目單位標準要求粗集料試驗結果試驗方法10mm

4、25mm10mm20mm5mm10mm3mm5mm集料壓碎值%不大于2816.2T 03162005洛杉磯磨耗損失%不大于3018.8T 03172005表觀相對密度不小于2.502.8272.8422.8432.847T 03042005毛體積相對密度2.7882.8172.7942.759吸水率%不大于3.00.50.30.61.1對瀝青的粘附性級不小于45T 06161993針片狀顆粒含量（混合料）其中粒徑大于9.5 mm其中粒徑小于9.5 mm%不大于18不大于15不大于2011.710.015.3T 03122005軟石含量%不大于50.00.00.1T 032020003.2.2

5、細集料細集料采用0mm3mm石灰?guī)r，試驗項目及試驗結果見表3。試驗結果表明，對細集料所檢測項目均符合JTG F402004公路瀝青路面施工技術規(guī)范關于高速公路及一級公路瀝青混合料用細集料質(zhì)量技術要求。表3 細集料技術性質(zhì)檢 測 項 目單位標準要求試驗結果試驗方法表觀相對密度不小于2.502.821T 03282005毛體積相對密度2.734T 03042005砂當量%不小于6079T 03342005棱角性（流動時間）s不小于3033T 034520053.2.3 礦粉礦粉為石灰?guī)r礦粉，試驗結果見表4。試驗結果表明，對該礦粉所檢測項目符合JTG F402004公路瀝青路面施工技術規(guī)范關于高速公

6、路及一級公路瀝青混合料用礦粉質(zhì)量技術要求。表4礦粉技術性質(zhì)檢 測 項 目單位標準要求試驗結果試驗方法表觀密度t/m3不小于2.502.870T 03522000粒度范圍 0.6mm 0.15mm0.075%1009010075100100.099.788.0T 03512000外觀無團粒結塊無團粒結塊親水系數(shù)1.00.8T 035320004. AC-25型瀝青混合料配合比設計根據(jù)委托方的要求，采用GTM方法進行AC-25型瀝青混合料目標配合比設計。4.1 礦料級配的確定依據(jù)JTG F402004關于AC-25型瀝青混合料礦料級配范圍要求及天津市市政工程研究院對AC-25級配的優(yōu)化設計研究成果

7、，確定級配組成見表5, 礦料級配曲線如圖1。 表5 礦料篩分及配合比計算結果孔徑(mm)礦料規(guī)格（mm）種類礦料規(guī)格（mm）種類合成級配(%)級配控制范圍(%)102510205103503礦粉礦料配合比例（%）102510205103503礦粉16.029.016.07.027.05.0各規(guī)格種類礦料通過百分率(配合前)(%)各規(guī)格種類礦料通過百分率(配合后)(%)31.5100.0100.0100.0100.0100.0100.016.029.016.07.027.05.0100.010026.5100.0100.0100.0100.0100.0100.016.029.016.07.027

8、.05.0100.0951001921.791.4100.0100.0100.0100.03.526.516.07.027.05.085.07890162.967.8100.0100.0100.0100.00.519.716.07.027.05.075.1708213.20.532.3100.0100.0100.0100.00.19.416.07.027.05.064.460729.50.38.188.9100.0100.0100.00.02.314.27.027.05.055.648604.750.20.26.182.899.6100.00.00.01.05.826.95.038.73042

9、2.360.20.10.53.974.7100.00.00.00.10.320.25.025.520301.180.20.10.30.840.0100.00.00.00.00.110.85.015.814220.60.20.10.30.720.4100.00.00.00.00.05.55.010.610170.30.20.10.30.711.399.70.00.00.00.03.15.08.17130.150.20.10.30.76.998.90.00.00.00.01.94.96.85100.0750.10.10.30.54.388.00.00.00.00.01.24.45.647圖1 礦料

10、級配曲線4.2 油石比的確定AC-25型瀝青混合料配合比設計采用GTM方法。試件成型條件為：垂直壓力0.8MPa；拌和溫度160；成型溫度140145；控制方式為極限平衡狀態(tài)。選擇油石比3.5%、3.8%、4.1%、4.4%，按上述條件成型GTM試件。按T07052000（表干法）測定試件毛體積相對密度，根據(jù)瀝青浸漬法實測合成級配礦料混合料的有效相對密度（見表6）并計算瀝青混合料最大理論相對密度。GTM試件體積參數(shù)及馬歇爾試驗結果見表7，GTM試驗結果見表8及圖2。其中瀝青混合料試件的礦料間隙率VMA依據(jù)JTG F402004公路瀝青路面施工技術規(guī)范,采用礦料混合料的合成毛體積相對密度計算。表

11、6 合成級配礦料混合料的有效相對密度 項 目盆 勺重（g）盆 勺水中重（g）盆 勺料 重（g）盆 勺油料重（g）盆 勺 油料水中重（g）有 效相 對密 度平 均有效相對密度合成集料104.6 80.2 604.6 965.3 412.3 2.8052 2.807125.2 93.6 625.2 1035.8 427.4 2.8095 瀝青80.5 58.8 474.6 70.0 1.02931.03091.7 68.7 600.2 83.4 1.0298表7 AC-25型瀝青混合料GTM試件體積參數(shù)及馬歇爾穩(wěn)定度試驗結果序 號油石比（%）最大理論相對密度表干法毛體積相對密 度VV（%）VMA（

12、%）VFA（%）穩(wěn)定度（kN）流 值（mm）13.52.6522.5145.2 12.8 59.3 11.88 3.2 23.82.6402.5672.8 11.2 75.2 13.45 3.5 34.12.6282.5791.9 11.1 82.9 14.37 3.6 44.42.6172.5911.0 10.9 91.0 15.70 3.9 表8 AC-25型瀝青混合料GTM試驗結果序 號油石比 (%)表干法毛體積相對密度GSIGSF13.52.5141.02 1.36 23.82.5671.03 1.38 34.12.5791.11 1.35 44.42.5911.18 1.31 圖2

13、GTM試驗參數(shù)隨油石比的變化曲線由表8及圖2可見，判定瀝青混合料這種粒狀塑性材料是否會出現(xiàn)塑性變形過大現(xiàn)象的指標GSI（穩(wěn)定系數(shù)）隨油石比的增加而增加，當油石比大于3.8%后，GSI 大幅度增大，曲線已呈急劇增加趨勢，表明混合料中的瀝青已過量，試件的塑性變形過大；從反映瀝青混合料抗剪強度方面的參數(shù)GSF（安全系數(shù)）隨油石比的變化情況來看，油石比等于3.8%時，GSF值最大，而當油石比大于3.8%時，隨油石比的增加，GSF值減小。綜合考慮GTM試驗結果并參考體積參數(shù)的大小及其變化趨勢，將AC-25型瀝青混合料最佳油石比確定為3.8%。考慮到該工程所處的地區(qū)氣候特點、公路渠化交通的特點以及便于施工

14、控制,此瀝青混合料的油石比范圍為3.6%4.0%。目標配合比設計結果為：10mm25mm：10mm20mm：5mm10mm：3mm5mm：0mm3mm：礦粉=16.0：29.0：16.0：7.0：27.0：5.0。最佳油石比為3.8%。5. AC-25型瀝青混合料性能檢驗5.1 水穩(wěn)定性檢驗水穩(wěn)定性試驗結果見表9。檢驗結果表明，GTM法設計的AC-25型瀝青混合料在最佳油石比下水穩(wěn)定性滿足JTG F402004公路瀝青路面施工技術規(guī)范的技術要求。表9 AC-25型瀝青混合料水穩(wěn)定性檢驗結果（油石比3.8%）項目規(guī)范要求混合料檢驗結果試驗方法殘留穩(wěn)定度（%）不小于8093.3T 07092000

15、凍融殘留強度比（%）不小于7582.3T 072920005.2 車轍試驗車轍試驗結果見表10。試驗溫度為60，輪壓0.7MPa。檢驗結果表明，GTM法設計的AC-25型瀝青混合料在最佳油石比條件下具有較好的抗車轍能力。滿足JTG F402004公路瀝青路面施工技術規(guī)范的技術要求。表10 AC-25型瀝青混合料車轍試驗結果（油石比3.8%）項目規(guī)范要求檢驗結果試驗方法平均動穩(wěn)定度（次/mm）不小于10003531T 07191993變異系數(shù)（%）不大于207.45.3 滲水試驗滲水試驗結果見表11。結果表明用輪碾法成型的試件的抗?jié)B水能力滿足JTG F402004公路瀝青路面施工技術規(guī)范的技術要求。表11 AC-25型瀝青混合料試件滲水試驗結果（油石比3.8%）項目滲水系數(shù)要求實測值試驗方法滲水系數(shù)（ml/min ）不大于12028T 073020006. GTM試件密度與馬歇爾試件密度的對應關系建議用GTM法進行生產(chǎn)配合比設計，并以GTM試件密度作為評定壓實度的標準密度。當工地無GTM時，可按“密度等值”方法確定試件的標準密度。即GTM試件密度雙面擊實75次的馬歇爾試