AC-25目标配合比设计

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1、津沧高速公路AC-25型沥青混合料目标配合比设计报告（GTM配合比设计方法）1. 任务来源受天津市天永高速公路有限公司委托，进行津沧高速公路下面层AC-25型沥青混合 料目标配合比设计。2. 依据主要技术规范、试验规程2.1 JTG F402004公路沥青路面施工技术规范2.2 JTJ 0522000公路工程沥青及沥青混合料试验规程2.3 JTG E422005公路工程集料试验规程3. 原材料性质分析津沧高速公路下面层采用AC-25型沥青混合料。各原材料产地为:蓟县产石灰岩粗、 细集料及矿粉；沥青为滨州 70 号石油沥青。试验样品由委托方提供。3.1 沥青对沥青按JTG F402004公路沥青

2、路面施工技术规范要求进行了规定项目的试 验检测。试验检测结果见表1。检测结果表明该沥青样品符合70号A级沥青技术要求。表170号A级沥青检测结果检测项目单位70号、A级 沥青技术要求试验结果试验方法针入度(25C,100g,5s)0.1mm608075T 06042000软化点（环球法）C不小于4646.0T 06062000延度(5cm/min, 15C)cm不小于100100T 06051993含蜡量（蒸馏法）%不大于2.21.2T 06152000闪点C不小于260286T 06111993溶解度（三氯乙烯）%不小于99.599.96T 06071993密度（15C）g/cm3实测记录1

3、.036T 06031993TFOT 后残留物 (163C, 5h)质量变化%不大于土 0.80.10T 06091993针入度比%不小于6174.7T 06042000延度（10C）cm不小于612T 060519933.2 矿料沥青混合料中的矿料包括粗集料、细集料和矿粉。3.2.1 粗集料粗集料 10mm25mm、10mm20mm、5mm10mm、3mm5mm 石灰岩，试验项目及试 验结果见表2。试验结果表明，粗集料所检项目符合JTG F402004公路沥青路面施 工技术规范关于高速公路及一级公路沥青混合料用粗集料质量技术要求。表 2 粗集料技术性质检测项目单 位标准要求粗集料试验结果试验

4、方法10mm25mm10mm20mm5mm10mm3mm5mm集料压碎值%不大于2816.2T 03162005洛杉矶磨耗损失%不大于3018.8T 03172005表观相对密度不小于2.502.8272.8422.8432.847T 03042005毛体积相对密度2.7882.8172.7942.759吸水率%不大于3.00.50.30.61.1对沥青的粘附性级不小于45T 06161993针片状颗粒含量（混合料）%不大于1811.7其中粒径大于9.5 mm%不大于1510.0T 03122005其中粒径小于9.5 mm%不大于2015.3软石含量%不大于50.00.00.1T 032020

5、003.2.2 细集料细集料采用0mm3mm石灰岩，试验项目及试验结果见表3。试验结果表明，对细集 料所检测项目均符合JTG F402004公路沥青路面施工技术规范关于高速公路及一 级公路沥青混合料用细集料质量技术要求。表 3 细集料技术性质检测项目单位标准要求试验结果试验方法表观相对密度不小于2.502.821T 03282005毛体积相对密度2.734T 03042005砂当量%不小于6079T 03342005棱角性（流动时间）s不小于3033T 034520053.2.3 矿粉矿粉为石灰岩矿粉，试验结果见表4。试验结果表明，对该矿粉所检测项目符合JTGF402004公路沥青路面施工技术

6、规范关于高速公路及一级公路沥青混合料用矿粉质量技术要求。表4 矿粉技术性质检测项目单位标准要求试验结果试验方法表观密度t/m3不小于2.502.870T 03522000粒度范围V0.6mm%100100.0V0.15mm%9010099.7T 035120000.075%7510088.0外观无团粒结块无团粒结块亲水系数1.00.8T 035320004. AC-25 型沥青混合料配合比设计根据委托方的要求，采用GTM方法进行AC-25型沥青混合料目标配合比设计。4.1 矿料级配的确定依据JTG F402004关于AC-25型沥青混合料矿料级配范围要求及天津市市政工程研究院对AC-25级配的

7、优化设计研究成果，确定级配组成见表5,矿料级配曲线如图1。表 5 矿料筛分及配合比计算结果孔径(mm)矿料规格（mm）种类矿料规格（mm）种类1025102051035矿料配合比例（）102510205103503矿粉16.029.016.07.0各规格种类矿料通过百分率（配合前）（%）各规格种类矿料通过百分率（配31.5100.0100.0100.0100.0100.0100.016.029.016.07.026.5100.0100.0100.0100.0100.0100.016.029.016.07.01921.791.4100.0100.0100.0100.03.526.516.07.0

8、162.967.8100.0100.0100.0100.00.519.716.07.013.20.532.3100.0100.0100.0100.00.19.416.07.09.50.3&188.9100.0100.0100.00.02.314.27.04.750.20.26.182.899.6100.00.00.01.05.82.360.20.10.53.974.7100.00.00.00.10.31.180.20.10.30.840.0100.00.00.00.00.10.60.20.10.30.720.4100.00.00.00.00.00.30.20.10.30.711.399.70.

9、00.00.00.00.150.20.10.30.76.998.90.00.00.00.00.0750.10.10.30.54.388.00.00.00.00.0100规范级配上限90 规范级配下限80-才-级配控制上限 级配控制下限 合成级配)打率分百过通孔筛各7004.759.513.2160.150.61.182.360.0750.3筛孔尺寸（mm）图 1 矿料级配曲线4.2 油石比的确定AC-25 型沥青混合料配合比设计采用 GTM 方法。试件成型条件为：垂直压力 0.8MPa； 拌和温度160C ；成型温度140C145C ；控制方式为极限平衡状态。选择油石比 3.5%、3.8%、4

10、.1%、4.4%，按上述条件成型 GTM 试件。按 T07052000 (表干法)测定试件毛体积相对密度，根据沥青浸渍法实测合成级配矿料混合料的有效 相对密度(见表6)并计算沥青混合料最大理论相对密度。GTM试件体积参数及马歇尔 试验结果见表 7，GTM 试验结果见表 8 及图 2。其中沥青混合料试件的矿料间隙率 VMA 依据JTGF402004公路沥青路面施工技术规范，采用矿料混合料的合成毛体积相对 密度计算。表6合成级配矿料混合料的有效相对密度项目盆勺 重 (g)盆勺 水中重(g)盆勺 料重(g)盆勺 油料重(g)盆勺油 料水屮重(g)有效 相对 密度平均 有效相 对密度合成集料104.6

11、80.2604.6965.3412.32.80522.807125.293.6625.21035.8427.42.8095沥青80.558.8474.670.01.02931.03091.768.7600.283.41.0298表7 AC-25型沥青混合料GTM试件体积参数及马歇尔稳定度试验结果序号油石比(%)最大理论 相对密度表干法毛 体积相对 密度VV(%)VMA (%)VFA (%)稳定度(kN)流值(mm)13.52.6522.5145.212.859.311.883.223.82.6402.5672.811.275.213.453.534.12.6282.5791.911.182.9

12、14.373.644.42.6172.5911.010.991.015.703.9表8 AC-25型沥青混合料GTM试验结果序号油石比()表干法毛体积相对密度GSIGSF13.52.5141.021.3623.82.5671.031.3834.12.5791.111.3544.42.5911.181.312 2 2 2 2 2 度密对相积体毛1.381.351.331.283.23.53.84.14.44.7油石比（）图2 GTM试验参数随油石比的变化曲线第8 页共10页由表8及图2可见，判定沥青混合料这种粒状塑性材料是否会出现塑性变形过大现 象的指标GSI （稳定系数）随油石比的增加而增加，

13、当油石比大于3.8%后，GSI大幅度 增大，曲线已呈急剧增加趋势，表明混合料中的沥青已过量，试件的塑性变形过大；从 反映沥青混合料抗剪强度方面的参数GSF（安全系数）随油石比的变化情况来看，油石 比等于3.8%时，GSF值最大，而当油石比大于3.8%时，随油石比的增加，GSF值减小。 综合考虑GTM试验结果并参考体积参数的大小及其变化趋势，将AC-25型沥青混合料 最佳油石比确定为3.8%。考虑到该工程所处的地区气候特点、公路渠化交通的特点以及 便于施工控制，此沥青混合料的油石比范围为3.6%4.0%。目标配合比设计结果为：10mm25mm： 10mm20mm： 5mm10mm： 3mm5mm

14、： 0mm 3mm:矿粉=16.0： 29.0： 16.0： 7.0： 27.0： 5.0。最佳油石比为 3.8%。5. AC-25型沥青混合料性能检验5.1 水稳定性检验水稳定性试验结果见表9。检验结果表明，GTM法设计的AC-25型沥青混合料在最 佳油石比下水稳定性满足JTG F402004公路沥青路面施工技术规范的技术要求。表9 AC-25型沥青混合料水稳定性检验结果（油石比3.8%）项目规范要求混合料检验结果试验方法残留稳定度（）不小于8093.3T 07092000冻融残留强度比（）不小于7582.3T 072920005.2 车辙试验车辙试验结果见表10。试验温度为60C，轮压0.

15、7MPa。检验结果表明，GTM法设 计的AC-25型沥青混合料在最佳油石比条件下具有较好的抗车辙能力。满足JTG F40 2004公路沥青路面施工技术规范的技术要求。表10 AC-25型沥青混合料车辙试验结果（油石比3.8%）项目规范要求检验结果试验方法平均动稳定度（次/mm）不小于10003531T 07191993变异系数（）不大于207.45.3渗水试验渗水试验结果见表11。结果表明用轮碾法成型的试件的抗渗水能力满足JTGF402004公路沥青路面施工技术规范的技术要求。表11AC-25型沥青混合料试件渗水试验结果（油石比3.8%）项目渗水系数要求实测值试验方法渗水系数（ml/min ）

16、不大于12028T 073020006.GTM试件密度与马歇尔试件密度的对应关系建议用GTM法进行生产配合比设计，并以GTM试件密度作为评定压实度的标准密度。当工地无GTM时，可按“密度等值”方法确定试件的标准密度。卩GTM试件密度=双面击实75次的马歇尔试件密度X修正系数。对比试验结果及修正系数见表12。表12 两种成型方式对比试验结果成型温度（C）成型方法油石比表干法毛体积相 对密度修正系数140145GTM3.82.5671.024140145马歇尔法（双面击实75次）3.82.5077.结论目标配合比设计结果见表13。表13 AC-25型沥青混合料目标配合比设计结果材料种类矿料规格（mm）最佳油石比 （%）油石比范围 （%）102510205103503矿粉比例（）16.029.016.07.027.05.03.83.6 4.0