ac13c沥青配合比设计

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1、-乌阿高速公路上面层AC-13C沥青混合料生产配合比设计摘要：由于室内拌和设备和现场拌和效果的差异，拌和楼除尘装置等原因，按目标配合比的沥青用量拌和出的沥青混合料的马歇尔指标和设计、标准要求有较大出入，因此，在正式生产之前必须进展生产配合比设计。本文主要根据乌阿高速公路沥青路面中下面层施工经历，从原材料，级配，沥青混合料的各种性能指标等对上面层AC-13C生产配合比设计进展介绍。关键词:上面层；AC-13C；沥青混合料；配合比设计1 工程概况乌阿高速公路是连霍国家高速公路联络线G3014克拉玛依-阿勒泰段公路建立工程乌尔禾至和什托洛盖北段WA-1合同段段，该合同段路线起于乌尔禾收费站以北国道G

2、217桩号K307公里处东侧，接拟建克乌高速终点，起点桩号K135+000；终点位于和什托洛盖镇阿尔格勒特山以北，国道G217桩号 K242处东侧100米附近，接本工程第二合同段起点，桩号K198+698.893，主线总长63.699Km。该工程合同段线路长，工程分布较为分散，施工环境恶劣、施工用水匮乏、有效施工时间极短。线路位于近沙漠地带，远离海洋，冬季漫长且气温极低，夏季气温高、降水少、蒸发旺盛，温差变化大，生活、施工所用水资源匮乏，路基施工需要进展洒水施工；由于工程所处地冬季漫长、气候极低，一年中施工有效时间仅67个月，从而导致工期压力极大。这样的气候条件对沥青路面要求更为严格，加上又是

3、特重交通道路，对原材料，施工工艺，诸如混合料的高温稳定性能，抗水损害，抗车辙能力等性能要求就显得更为重要。2 原材料沥青路面原材料质量是决定路面构造性能、施工工艺及其使用寿命等的重要指标，因此，在实际施工中对原材料的控制显得尤为重要，根据工程所在地的气候、环境条件选择相适应的原材料对工程施工有很大的帮助。乌阿高速公路WA-1标采用*路安特科技*现场进展改性的SBR(-B)改性沥青；天达建材制造*的矿粉；K149+200右1Km石场生产的集料碎石，其规格分别为：10-15mm碎石；5-10mm碎石；3-5mm碎石；0-3mm石屑。2.1 沥青本工程采用SBR(-B)聚合物改性沥青，其方法是现场对

4、基质沥青进展改性而成的改性沥青，该沥青可以明显提高沥青的使用性能，具有优越的水稳性、上下温性能、疲劳耐久性能等。经检测，各项指标均满足公路沥青路面施工技术标准(JTG F40-2004)的要求，其检测结果如下表：表2.1.1 SBR(-B)改性沥青检测结果检测工程单位检测结果技术要求评定试验方法针入度(25，100g，5s)0.1mm86.080100合格T0604延度(5，5cm/min)cm70.650合格T0605软化点TR&B62.048合格T0606密度g/cm30.997/T0603旋转薄膜加热试验 RTFOT(163，85min)质量变化%-0.2851.0合格T0609针入度比

5、25%62.855合格T0604延度(5)cm35.220合格T06052.2 填料沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或者岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除干净，矿粉应干净、干净，能自由从矿粉仓流出。经检测，各项指标均满足公路沥青路面施工技术标准(JTG F40-2004)的要求，矿粉检测结果如表；表2.2.1 矿粉检测结果检测工程单位检测结果技术要求试验方法表观相对密度t/m32.7062.50T0352含水量%0.581T0103烘干法粒度范围0.6mm100100T03510.15mm10090-1000.075mm99.175-100外观/无团粒结块无

6、团粒结块/亲水系数/0.541T0353塑性指数%3.04T0354加热安定性/未变色实测记录T03552.3 热集料经过拌合楼热料仓筛分过后的矿料规格分别为：10-15mm；5-10mm；3-5mm；0-3mm。分别对其取样进展筛分，筛分结果见表及设计、标准要求如表；表2.3.1 各矿料筛分结果筛孔尺寸(mm)矿料规格(通过质量百分率%)10-15mm5-10 mm3-5 mm0-3 mm矿粉16.0100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 13.278.2 100.0 100.0 100.0 100.0 9.58.6 93.8 100.0 100.0 100.0 4.75

7、0.2 1.3 70.5 100.0 100.0 2.360.2 0.6 3.9 79.2 100.0 1.180.2 0.5 1.4 64.1 100.0 0.60.2 0.5 0.8 38.6 100.0 0.30.2 0.5 0.8 14.8 100.0 0.150.2 0.5 0.7 6.6 99.3 0.0750.2 0.5 0.6 2.6 91.0 表2.3.2 设计、标准要求各筛孔的通过率范围级配类型通过以下筛孔(mm)的质量百分率(%)16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075AC-13C1009010068853868245015381028

8、72051548中值1009576.5533726.51913.5106根据设计以及标准要求，四个规格的集料需要按一定比例进展掺配，以到达公路沥青路面施工技术标准(JTG F40-2004)规定级配的要求，同时也要满足设计图纸上要求，尽量和目标配合比比例大体一致，根据各个矿料筛分结果，以及目标配合比的掺配比例，结合合成级配曲线尽量呈“S型为主，但不得有太多的锯齿形交织。横坐标为泰勒曲线横坐标，纵坐标为通过百分率，利用E*CEL表格进展数据处理，得出矿料的掺配比例为10-15mm：5-10mm：3-5mm：0-3mm：矿粉=24:28:7:36:5，并得出得出合成级配曲线图如图；图2.3.1 各

9、矿料曲线图及合成级配曲线图规定级配范围2.3.1 热料合成密度根据公路工程集料规程JTG E42-2005试验，计算出各矿料的密度以及合成密度，结果如下表；表2.3.1.1 热料密度及合成密度矿料规格10-155-103-50-3矿粉合成密度(g/cm3)掺配比例(%)24287365毛体积相对密度(g/cm3)2.8872.8682.8422.6782.6932.790表观相对密度(g/cm3)2.9152.9112.9152.8492.8783 最正确油石比在沥青混合料生产配合比设计过程中，通常是采用目标配合比确定的最正确油石比Pa的0.3%进展马歇尔试验(即4.7%，5.0%，5.3%)

10、，根据试验结果确定生产配合比的最正确油石比。3.1 马歇尔试验在室内按已确定的各热料掺配比例和设计的沥青含量配料拌和，击实成型马歇尔标准试件(101.6mm63.5mm)，按标准要求测定试件的密度、稳定度、流值，并计算试件的空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率等物理指标。乌阿高速公路WA-1标所在地处于的气候分区为1-1-4夏炎热冬严寒干旱区重载交通区。试验结果如下表；表3.1.1 马歇尔试验结果编号油石比(%)毛体积密度(g/cm3)空隙率(%)矿料间隙率VMA(%)沥青饱和度VFA(%)稳定度(KN)流值(dmm)14.72.4705.915.461.810.1824.525.02.4944.5

11、14.969.610.8126.735.32.4904.215.272.69.5728.6技术要求/461416657581.543.2 马歇尔数据特征图以油石比为横坐标，以马歇尔试验的各项指标为纵坐标，将试验结果通过E*CEL导入图中，连成圆滑的曲线。确定符合标准和设计要求的沥青混合料的油石比范围PaminPama*。选择的沥青用量范围必须涵盖设计空隙率的全部范围，并且尽可能涵盖沥青饱和度的要求范围，并使密度及稳定度曲线出现峰值。如以下图1-图6所示；3.3 最正确油石比确实定根据马歇尔试验曲线的走势，按以下方法确定最正确油石比Pa。3.3.1 Pa1确实定在曲线图1-图6上求取相应于密度最

12、大值、稳定度最大值、目标空隙率中值所对应的油石比分别为5.12%，4.95%，4.88%，取三者的平均值作为Pa1。Pa1=5.12+4.95+4.88/3=4.98%3.3.2 Pa2确实定以各项指标均符合技术标准不含VMA的油石比范围PaminPama*的中值作为Pa2。由图1-图6可以得出的油石比范围为4.7%5.3%，则：Pa2=Pamin+Pama*/2=5.0%3.3.3 Pa确实定取Pa1和Pa2的中值作为最正确油石比Pa。Pa= Pa1 +Pa2/2=5.0%通过计算出的最正确油石比Pa，代入图1-图6中进展验算可以得出所对应的空隙率和矿料间隙率VMA等各项指标均符合马歇尔试验

13、技术标准要求。4 配合比设计检验4.1 高温稳定性检验根据3.3确定的最正确油石比Pa=5.0%，按照公路工程沥青及沥青混合料试验规程T0703-2011制作车辙试件，试件尺寸为300mm300mm50mm，按照公路工程沥青及沥青混合料试验规程T0719-2011进展试验，其试验结果如表；表4.1.1 车辙试验检验结果油石比%试件编号t1mint2mint1时间变形量d1mmt2时间变形量d2mm试验机类型系数C1试件系数C2试验轮往返碾压速度N次/min动稳定度DS次/mm5.0145602.172.361.01.04233163507245602.863.031.01.0370634560

14、2.472.651.01.03500技术要求DS2400次/min4.2 水稳定性检验按规定试验方法公路工程沥青及沥青混合料试验规程进展浸水马歇尔试验T0709-2011和冻融劈裂试验T0729-2000，试验结果如表，表；表4.2.1 浸水马歇尔试验结果油石比%浸水3040min浸水48h残留稳定度%技术要求%实测密度(g/cm3)稳定度(KN)流值(dmm)实测密度稳定度(KN)流值(dmm)5.02.49410.8126.7/9.4729.287.6 802.48811.6723.4/10.2626.42.48310.5527.5/9.2423.52.49912.2125.6/10.67

15、26.1平均值/11.31/9.91/表4.2.2 冻融劈裂试验结果油石比%未冻融循环的第一组有效试件劈裂抗拉强度RT1MPa冻融循环的第二组有效试件劈裂抗拉强度RT2MPa冻融劈裂试验强度比TSR%技术要求%实测密度(g/cm3)试件高度(mm)最大荷载N劈裂抗拉强度MPa实测密度(g/cm3)试件高度(mm)最大荷载N劈裂抗拉强度MPa5.02.40063.675300.744 /63.754500.538 77.3 752.38563.673800.730 /63.459200.587 2.39863.382500.819 /63.162700.625 2.41563.571100.70

16、4 /63.557300.567 平均值/0.749 /0.579 4.3 渗水系数检验根据最正确油石比Pa，按照公路工程沥青及沥青混合料试验规程T0703-2011方法成型试件，公路工程沥青及沥青混合料试验规程T0730-2011进展渗水试验，其试验结果如表；表4.3.1 渗水试验结果试验编号第一次计时时的水量V1ml第二次计时时的水量V2ml第一次计时的时间t1s第二次计时的时间t2s渗水系数Cwml/min平均值ml/min技术要求ml/min11005000254949512021005000246983100500026292对确定的最正确油石比Pa，我们按照标准对沥青混合料进展了高

17、温稳定性、水稳定性、渗水系数等进展检验，对配合比进展了验证，通过表，表，表，表的试验结果说明均符合公路沥青路面施工技术标准(JTG F40-2004)及设计要求。5 完毕语在配合比设计试验过程中，矿料的波动带来了很多的不可预见性的问题，所以严格控制好原材料的质量是铸就优质沥青路面工程的必要前提，当然，不仅仅是原材料的控制，良好且满足施工要求的配合比也是保证沥青路面质量的重要保障。在实际生产过程中，定期从现场取沥青混合料试样进展抽提筛分试验，严格把握好混合料的级配是否满足设计标准要求。参考文献1.交通部公路科学研究所JTG E42-2005公路工程集料试验规程S：交通，20052.交通部公路科学研究所JTG E20-2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程S：交通，20113.交通部公路科学研究所JTG F40-2004公路沥青路面施工技术标准S：人民交通，2004.4.李福普，李闯民.JTG E20-2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程释义手册S.：人民交通，2011.附注：曹伟 1987.11 毕业西南科技大学材料科学与工程乌阿高速公路WA-1标工程部. z.