铜汤路面上面层科研试验段Word下载.docx
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技术要求
检测方法
针入度（25℃，100g，5S）（0.1mm）
56
50~70
T0604
针入度指数PI
-0.03
≥-0.2
延度（5cm/min,5℃）（cm）
52
≥30
T0605
软化点（环球法）（℃）
83
≥70
T0606
运动粘度135℃（Pa.s）
2.2
≤3
T0625
闪点（COC）（℃）
318
≥230
T0611
溶解度（三氯乙烯）（％）
99.84
≥99
T0607
弹性恢复（25℃）
89
≥75
T0662
贮存稳定性离析,48h软化点差
1.0
≤2.0
T0661
旋转薄膜加热试验163℃，5h
质量损失（％）
0.02
≤0.8
T0609
针入度比25℃（％）
76.3
≥65
延度（5℃）（cm）
23
≥15
密度（15℃）（g/cm3）
1.030
≥1.0
T0603
动力粘度60℃（Pa.s）
23703
≥5000
T0620
Superpave性能等级
PG76-22
AASHTOM320-03
表2高强沥青的试验指标与技术要求
26.3
20~40
+0.77
≥-0.4
0.2
-
72.0
≥60
3.1
312
99.83
81
1.2
≤2.5
质量变化（％）
-0.05
-1.0~+1.0
76.0
1.032
实测
5718
≥4000
PG82-22
表3高粘沥青的试验指标与技术要求
57
≥40
+1.95
41.0
≥20
92.0
≥80
3.0
320
≥260
100
－
-0.170
75.4
31.0
密度（25℃）（g/cm3）
1.020
117195
≥50000
2.2集料
集料是沥青混合料的关键材料之一，其力学性能是决定混合料强度特性的最重要因素，它的颗粒形状不仅影响混合料的构架，也直接关系到混合料的抗车辙能力与抗疲劳性能等材料特性，此外，集料与沥青的粘附等级对混合料强度的形成也起关键作用，因此选择优质的集料是沥青混合料具有优良路用性能的重要保证。
粗、细集料的试验指标分别见表4、表5：
表4玄武岩（枞阳恒泰）粗集料的试验指标与技术要求
试验项目
试验方法
压碎值（%）
13.9
≤20
T0316-2000
洛杉矶磨耗损失（％）
12.3
≤28
T0317-2000
视密度（g/cm3）
1＃料
2.800
≥2.60
T0308-2000
2＃料
2.806
3＃料
2.767
吸水率（％）
1.12
与沥青的粘附性（级）
5
T0616-1993
针片状含量（％）
1.7
≤13
T0312-2000
表5石灰岩细集料的试验指标与技术要求
2.674
T0330-2000
砂当量（％）
75
T0340-1994
2.3矿粉
沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等石料经磨细得到的矿粉，铜黄高速公路铜汤三标试验路所采用的石灰石矿粉技术指标均满足规范的技术要求，实测试验指标见表6：
表6矿粉的试验指标与技术要求
2.653
≥2.50
T0352-2000
含水量（%）
0.16
≤1.0
T0332-1994
粒度范围
<
0.6mm（%）
100.0
T0351-2000
0.15mm（%）
90～100
0.075mm（%）
98.0
75～100
外观
无团粒结块
—
亲水系数
0.75
＜1
T0358-2000
2.4抗剥落剂、木质素
本项目抗剥落剂经优选采用江苏文昌电子化工有限公司生产的文盛牌TW-1型，掺量为沥青用量的0.4%。
SMA-13中所选用的木质素厂家为北京泛华圣大道路技术有限公司，JSR木质素用量为混合料的的0.35%。
3级配的选择
在组成沥青混合料的原材料选定后，沥青混合料的技术性质在很大程度上取决于集料间的级配组成，沥青混合料由于集料的级配不同，可以形成不同的组成结构。
总结多年的工程经验，铜黄高速公路铜汤三标试验路上面层采用以下四种沥青混合料：
AC-13级配+环宇SBS改性沥青、AC-13级配+高强沥青、SMA-13级配+环宇SBS改性沥青以及PAC-13级配+高粘沥青。
三种级配范围及曲线图如下：
表7AC-13级配组成计算
筛孔尺寸（mm）
16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
原材料筛分结果
1*
80.0
26.0
0.0
2*
100.0
10.0
3*
14.6
3.8
1.9
1.0
0.6
4*
83.5
50.2
35.0
24.7
18.7
8.4
矿粉
98.0
矿料组成比例
1*（44）
44.0
35.2
11.4
2*（13）
13.0
1.3
3*（8）
8.0
1.2
0.3
0.2
0.1
4*（31）
31.0
25.9
15.5
10.9
7.7
5.8
2.6
矿粉（4）
4.0
3.9
合成级配
91.2
67.4
44.3
31.1
19.9
15.0
11.7
9.8
6.5
级配中值
90.0
67.5
42.5
22.5
10.5
6.0
级配上限
73.0
48.0
34.0
18.0
16.0
14.0
级配下限
62.0
37.0
28.0
19.0
12.0
7.0
注：
由于料厂生产的1#、2#料均偏细，无法满足级配需要，本试验中对1#、2#料进行了目标筛分。
0.0750.150.30.61.182.364.759.513.2161926.5
图1AC-13级配曲线图
表8SMA-13级配组成计算
91.0
0.0
10.0
16.0
5.3
3.4
2.5
2.1
1.5
83.5
50.2
35.0
24.7
18.7
8.4
1*（54）
54.0
49.1
14.2
0.1
2*（22）
22.0
3*（0）
4*（15）
15.0
12.5
7.5
3.7
2.8
1.3
矿粉（9）
9.0
8.8
95.1
60.2
21.5
16.5
14.3
12.7
11.8
10.1
95.0
62.5
27.0
20.5
19.0
13.0
12.0
68.0
32.0
24.0
90.0
57.0
17.0
5.0
由于料厂生产的2#料偏细，无法满足级配需要，本试验中对2#料进行了目标筛分。
图2SMA-13级配曲线图
表9PAC-13级配组成计算
1*（29）
29.0
23.2
7.5
2*（53）
53.0
4.2
4*（13）
4.6
3.2
2.4
1.1
矿粉（5）
5.0
4.9
94.2
78.5
22.2
15.9
11.5
9.6
8.2
7.4
94.0
78.0
21.0
9.0
83.0
17.0
88.0
11.0
图3PAC-13级配曲线图
4沥青混合料试验研究
根据现场各类集料的级配组成及上述确定的沥青混合料级配，确定各矿料的组成比例，以0.5%间隔变化沥青用量，确定最佳配合比，进一步对铜黄高速公路铜汤三标试验路沥青混凝土生产配合比试验结果进行指导，从而为路面上面层施工的顺利进行提供依据。
4.1马歇尔试验
为确定沥青混合料的油石比（Optimumasphaltcontent，简称OAC），常用的试验方法是马歇尔法。
我国现行国标（GBJ92-93）规定的确定沥青最佳用量的方法，是在马歇尔法和美国地沥青学会方法的基础上，结合我国多年研究成果和生产实践总结发展起来的，主要步骤为：
在推荐的油石比范围内，以0.5%间隔变化，成型5种不同油石比的试件；
进行马歇尔试验，测定试件稳定度和流值，同时测定并计算试件的空隙率、饱和度及矿料间隙率；
按照施工规范规定的方法确定最佳油石比。
一、试件成型
按照规范要求，根据试验室以往经验，确定AC-13与PAC-13的油石比范围为4.0～6.0%，SMA-13的油石比范围为5.0～7.0%，采用0.5%的间隔变化，根据集料级配组成计算各种矿料用量，制备马歇尔试件（AC-13与SMA-13两面击打75次，PAC-13两面击打50次）。
二、马歇尔试验
首先测定物理指标：
按规范规定的方法成型马歇尔试件，经24h后测定其视密度、空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度等物理指标。
然后测定力学指标：
测定物理指标后的试件，在60℃温度下测定其马歇尔稳定度和流值。
试验结果如以下图表所示：
4.1.1AC-13+环宇
表10马歇尔试验结果
油石比
Pa（%）
毛体积密度
ρs（g/cm3）
空隙率
VV（%）
矿料间隙率
VMA（%）
沥青饱和度
VFA（%）
稳定度
MS（kN）
流值FL
（0.1mm）
4.0
2.309
9.2
17.8
48.4
13.3
28
4.5
2.375
5.9
15.9
62.6
40
2.414
3.8
14.9
74.8
15.6
45
5.5
2.409
3.3
15.5
78.7
16.1
37
6.0
2.426
2.0
15.3
87.1
技术标准
（JTGF40-2004）
3.0～4.5
≥14
65～75
>
8.0
20～50
1.油石比与各项指标的关系曲线图
图4油石比与毛体积密度关系曲线
图5油石比与空隙率关系曲线
图6油石比与饱和度VFA关系曲线
图7油石比与稳定度关系曲线
图8油石比与流值关系曲线
2．最佳油石比的确定
①由上图中曲线及沥青混合料技术标准可知，密度没有出现最大值，则最佳沥青用量的初始值OAC1取目标空隙率4.0对应的油石比，即OAC1==4.93%。
②由图中曲线可知，各项指标均符合沥青混合料技术标准的油石比范围为：
4.70％～5.10％，即OACmin＝4.75％，OACmax＝5.00％则中值OAC2=（OACmin＋OACmax）/2＝（4.70％＋5.10％）/2＝4.90％。
③取OAC1和OAC2的中值为最佳油石比，即定最佳油石比OAC=（OAC1＋OAC2）/2＝（4.93％＋4.90％）/2＝4.9％。
4.1.2AC-13+高强
表11马歇尔试验结果
2.347
16.3
53.9
13.1
26
2.365
6.1
61.7
14.8
46
2.403
15.1
73.6
18.5
47
2.390
3.9
75.8
2.392
80.8
48
2.油石比与各项指标的关系曲线图
图9油石比与毛体积密度关系曲线
图10油石比与空隙率关系曲线
图11油石比与饱和度VFA关系曲线
图12油石比与稳定度关系曲线
图
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