道路路面工程——沥青面层AC25Ⅰ目标配合比设计报告

一、配合比设计依据及说明 1、试验方法

⑴《公路工程集料试验规程》（JTJ058-2000）；

⑵《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）； ⑶《公路沥青路面设计规范》（JTJ014-97）； ⑷《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032-94）。 2、沥青混合料技术要求

本次目标配合比设计依据《公路沥青路面设计规范》（JTJ014-97）、《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032-94）及《驻信高速公路沥青路面施工细则》，沥青混合料马歇尔试验采用双面75次，沥青混合料的各项技术指标见表1。

AC25Ⅰ混合料的技术指标要求 表1 试验项目 稳定度流值空隙率（%） 饱和度（%） 矿料间隙率（%） ≥13 粉胶比 残留稳定度（%） 动稳定度（次/mm） ≥800 （kN） （0.1mm） 技术要求 ≥8 20~40 3~6 70~85 0.8~1.6 ≥75 3、沥青混合料体积参数的计算

按试验规程测定粗、细集料的表干密度、毛体积密度和表观密度，矿粉的表观密度，沥青的密度。按试验规程测定马歇尔试件的毛体积密度和表干密度，采用表干法。

⑴理论最大相对密度γt计算

rt100Pb

PnPbP1P2r1r2rnrb式中：Pb——油石比，%

γb——沥青的相对密度，g/cm3

γ1……γn矿料对水的相对密度，g/cm3；一般采用粗细集料的毛体积密度与表观密度的平均值及矿

粉的表观密度。

P1……Pn各种矿料占矿料总质量的百分率，%

⑵矿料全体的相对密度γm

rm100 PnP1P2r1r2rn- 1 -

⑶矿料间隙率（VMA）（%）

rsp100VMA1100

100Pbrm式中：γsp——试件密度，g/cm3；一般采用试件的毛体积密度。 ⑷试件的空隙率Va（%）

rspVa1rt100 ⑸沥青体积率Vb（%）

VbVMAVa

⑹沥青饱和度VFA（%）

VFAVb VMA4、试验说明

由于沥青混合料的技术指标受施工工艺、原材料规格及组成的影响很大，因此，本次目标配合比设计的成果只能作为参考，各施工单位必须针对现场实际的原材料情况，重新进行目标配合比设计，特此说明。

二、原材料技术性质试验 1、 沥青

壳牌AH-70试验结果 表2

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 项 目 名 称 针入度(25℃,100g,5s) 0.1mm 延度(5cm/min,15℃) cm 软化点(环球法) ℃ 闪点(COC) ℃ 含蜡量(蒸馏法) % 密度(15℃) g/cm3 溶解度(三氯乙稀) % 动力粘度(60℃) Pa.s 旋转薄膜烘箱试验质量损失 % 163℃85min 针入度比 % 延度(25℃) cm 延度(15℃) cm - 2 -

试验结果 68.7 ≥150 48.5 / / 1.04 / 207.5 0.14 60.5 135 78 2、集料

⑴集料的物理指标试验

集料的密度 表3 编号 粒径 mm 1#料 2#料 3#料 4#料 矿粉 26~13 19~9.5 9.5~4.75 4.75~0 表观密度 表干密度 毛体积密度 吸水率 % 0.003 0.005 0.005 / 计算密度 g/cm3 2.8238 2.7679 2.7748 2.6624 2.797 g/cm3 2.8096 2.7459 2.7521 / g/cm3 2.8018 2.7335 2.7393 / g/cm3 2.8128 2.7507 2.7570 2.6624 2.797 ⑵集料与沥青的粘附性试验

采用水煮法，经试验石灰石集料与壳牌AH70的粘附性等级为4级，符合规范要求。 ⑶集料筛分试验结果

集料筛分试验结果 表4

筛孔，mm 项目 1# 2# 3# 4# 3、矿粉

矿粉质量检验结果 表4a

项 目 表观密度(t/m3) 粒度范围 0.3mm(通过通过率，%) 0.15mm((通过通过率，%) 0.075mm((通过通过率，%) 外观

三、沥青混合料组成试验 1、集料的级配组成设计

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31.5 26.5 19 16 13.2 1.3 5.6 9.5 0 0 4.75 2.36 1.18 0 0 7.5 0 0 0 0 0 0 0.6 0 0 0 0.3 0 0 0 0.15 0.075 0 0 0 0 0 0 98.2 88.2 64.7 12.6 100 100 100 100 92.39 43. 100 100 100 100 100 100 99.1 74.9 100 100 96.3 59.5 44.2 33.3 26.1 21.4 18.1 质量指标 2.797 100 94.6 81.5 无团粒结块 集料组成计算表 表5

筛孔，mm 项目 粗 大 中 细 31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 0 0 5.6 4.75 2.36 1.18 0.6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0.3 0 0 0 0.15 0.075 0 0 0 0 0 0 8.0 5 7 3 0.28 98.2 88.2 64.7 12.6 1.3 0.13 100 100 92.39 43. 0.15 100 100 100 100 99.1 74.9 7.5 0.44 100 100 100 100 100 100 96.3 59.5 44.2 33.3 26.1 21.4 18.1 99.5 96.7 89.1 68.1 59.9 55.2 43.5 26.2 19.5 14.7 11.5 9.4 100 97.5 82.5 71 100 100 90 100 95 75 80 62 63 73 53 53 63 43 42 52 32 33.5 25 42 25 32 18 19 25 13 13 18 8 9 13 5 合成 中值 上限 下限 2、马歇尔试件体积指标及马歇尔试验结果

试件 组号 AC25-3.5 AC25-4.0 AC25-4.5 AC25-5.0 马歇尔试件体积参数和力学性能指标 表6 油石比 毛体积密度 空隙率 矿料间隙率 沥青饱和度 稳定度 （%） g/cm3 % % % kN 3.5 2.4043 7.19 15 52 9.82 4 2.4469 5.05 14 65.8 11.99 4.5 2.4619 3.59 13.8 74.3 12.46 5 2.4973 1.51 13 88.4 11.74 流值 0.1mm 23.3 34.7 41.8 36.0

3、沥青用量（油石比）

密 度2.558空 隙 率密度（g/cm3）2.452.42.352.33.544.5油石比（%）5空隙率（%）2.564203.544.5油石比（%）5

稳定度15

饱和度100饱和度（%）稳定度（kN）90807060503.544.5油石比（%）5131193.544.5油石比（%）5

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流值50OAC1=5.0+4.5+4.2=4.57 指标 稳定度 流值 空隙率 饱和度 流值（0.1mm）4540353025203.544.5石油比（%）5范围 3.5-5.0 3.5-4.5 3.75-4.6 4.25－4.8 OAC=4.47 OAC2=4.375

4、水稳定性和高温稳定性检验

采用油石比为4.47%制备试件，在浸水48小时后测定马歇尔稳定度，试验结果见表7。同样，以油石比4.47%制备试件，进行抗车辙试验，试验结果见表8。

沥青混合料水稳定性试验结果 表7

油石比（%） 4.47 浸水马歇尔稳定度（KN） 12.49 马歇尔稳定度（KN） 13.84 浸水残留稳定度（%） 90.1 沥青混合料抗车辙试验结果 表8

油石比（%） 4.47 四、结论

针对驻信高速公路项目提供的原材料，按照《公路沥青路面设计规范》（JTJ014-97）、《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ032-94）及《驻信高速公路沥青路面施工细则》的要求，进行了AC25Ⅰ沥青混合料的目标配合比设计试验。

经试验，所提供的原材料质量符合技术规范的要求。通过筛分试验，对原材料的筛分结果进行级配组成设计，集料的组成配比为：1#碎石：2#碎石：3#碎石：4#碎石：矿粉=28%：13%：15%：44%：0%。 经马歇尔试验，确定AC25Ⅰ沥青混合料的油石比为4.47%，毛体积密度2.4516g/cm3。经浸水马歇尔试验和高温车辙试验的检验，均满足水稳性和高温稳定性的技术要求。

驻信高速沥青路面课题组 2003/2/3

试验温度（℃） 60 试验轮压（PMa） 0.7 动稳定度（次/mm） 1750 - 5 -