高速公路上面层沥清配合比设计报告.docVIP

同三高速公路青岛段路面一标上面层Ak-13A 沥青砼目标配合比 设 计 报 告 中铁十五局集团第一工程有限公司 同三高速公路青岛段 项目部试验室 二00三年八月二十三日 一、概述 本工程沥青砼面层结构为：4cmAK-13A+6cmAC-20Ⅰ+8cmAC-25Ⅰ沥青砼。由于本地区的气候、水文特点，要求沥青砼具有优良的高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性及耐疲劳、抗老化性能。 根据JTJ032-94《公路沥青路面施工技术规范》及青岛市公路建设指挥部下发《沥青砼路面技术要求》，热拌沥青砼马歇尔试验技术指标如下： 试验项目 击实次数（次） 稳定度（KN） 流值（0.1mm） 空隙率（%） 沥青饱和度（%） 残留稳定度（%） —— 两面各75次 ＞7.5 20—35 4—6 65—75 ＞80 本目标配合比设计，遵照现行试验操作规程进行试验。通过配合比设计决定沥青混合料的材料品种、矿料级配及沥青用量。二、原材料 1、沥青：采用聚合物改性道路沥青SBS-Ⅰ-D，相对密度为1.004，其他各项技术指标具体如下： 技术指标 针入度 （25℃） 针入度指数PI 延度（5℃） 软化点（5℃） 弹性恢复（25℃） 质量损失（%） 针入度比25℃（%） 延度5℃（薄膜加热后） 技术要求 ≥40 ≥+0.2 ≥20 ≥60 ≥70 ＜1.0 ≥65 ≥15 检验结果 78 +0.53 40 69.0 92 0.21 71 30 2、集料 粗集料采用莱西姜山产玄武岩， 10～15mm碎石针片状含量 9.3%， 5～10mm碎石针片状含量9.8%， 3～5mm玄武岩石屑和0~3mm玄武岩机制砂，莱西大沽河产天然中砂，莱州产石灰岩矿粉，内加30%生石灰，其中有效氧化钙＞20%，亲水系数＜1.0，各项指标均符合要求。 3、筛分结果如下： 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 10~15mm碎石 100 73.1 13.9 2.1 1.3 1.2 0.6 0.6 0.6 0.6 5~10mm碎石 100 100 90.4 15.0 1.2 1.1 1.0 0.9 0.9 0.9 3~5mm石屑 100 100 100 85.6 34.1 7.1 3.7 3.0 2.7 2.5 0~3mm机制砂 100 100 100 98.0 83.1 55.6 36.1 23.5 14.0 9.6 天然砂 100 100 100 97.3 85.6 68.2 41.9 21.2 4.9 2.1 矿粉 100 100 100 100 100 100 100 99.1 93.0 83.5 三、目标配合比设计 （一）矿料的配合比 通过图解法及人工调整的方法使矿质混合料的合成级配尽可能接近要求级配范围的中值，最终级配设计为10~15mm碎石：5~10mm碎石：3~5mm石屑：0~3mm机制砂：天然砂：矿粉=28：33：7：17：12：3。 （二）确定沥青混合料的最佳油石比 我单位根据以往施工经验及总监办文件要求的范围，按0.5%间隔变化，取五个不同的油石比： 4.0%、4.5%、5.0%、5.5%、6.0%，用小型拌和机与矿料拌和，击实成型马歇尔试件。测定试件的密度，计算空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率等物理指标，进行体积分析。 其中： 沥青的体积百分率：VA=100×Pa×γf /（100+ Pa）×γa 空隙率：VV=（1—γf/γt） 矿料间隙率：VMA=VA+VV 沥青饱和度：VFA=VA/（VA+VV）×100 式中：γt——测定的沥青混合料理论最大相对密度 γf——试件的毛体积相对密度 进行马歇尔试验，测定马歇尔稳定度和流值等物理力学性质。 以沥青用量为横坐标，以测定的各项指标为纵坐标，分别将试验结果绘图，连成圆滑的曲线。如图所示。 马歇尔试验数据统计表 油石比（%） 密度（g/cm3） 理论密度（g/cm3） 空隙率（%） 饱和度（%） 流值（0.1mm） 稳定度（KN） 4.0 2.372 2.556 7.2 55.8 22.6 10.7 4.5 2.392 2.538 5.8 64.2 26.3 12.6 5.0 2.401 2.525 4.9 69.8 29.0 12.1 5.5 2.434 2.514 3.2 80.0 30.5 11.9 6.0 2.432 2.502 2.8 84.2 31.6 11.4 由图知：OAC1 由空隙率范围中值油石比确定，即OAC1=4.90%；符合沥青混合料技术标准的油石比范围OACmin～OACmax为4.55%～5.25%。OAC2=（OACmin+OACmax）/2=4.90%，故综合确定最佳油石比为4.9%。经试验，其各项指标都满足要求，其残留稳定度为9