下面层AC-25型沥青混合料目标配比设计报告(10[1].17修改).doc

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国道主干线广州绕城公路东段（珠江黄埔大桥）高速公路

下面层AC-25型沥青混合料

目标配合比设计报告

广州珠江黄埔大桥路面工程技术咨询项目部

二〇〇七年十月十七日

国道主干线广州绕城公路东段（珠江黄埔大桥）高速公路

下面层AC-25型沥青混合料

目标配合比设计报告

试验人员：

黄涛王钊刘煜

曾俊标关志深

报告编写：

黄涛王钊袁万杰

报告审核：

孙长新

广州珠江黄埔大桥路面工程技术咨询项目部

二〇〇七年十月十七日

目录

说明 1

AC-25型沥青混凝土目标配合比设计 3

（一）原材料试验 3

1.沥青试验 3

2.沥青与集料的粘附性试验 5

3.集料试验 5

4.矿粉及水泥试验 7

（二）AC-25型沥青混凝土目标配合比设计 8

1.掺2％SBS改性剂的改性沥青目标配合比试验（方案Ⅱ） 8

2.掺3％SBS改性剂的改性沥青目标配合比试验（方案Ⅱ） 13

3.掺3％SBS改性剂的改性沥青目标配合比试验（方案Ⅲ） 16

（三）AC-25型沥青混凝土目标配合比设计试验结果汇总表 21

（四）AC-25型沥青混凝土目标配合比推荐方案 22

说明

（一）设计依据

1.《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）

2.《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）

3.《公路工程沥青与沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）

4.《公路工程集料试验规程》（JTGE42-2005）

5.广东省交通厅粤交基函[2003]299号《关于加强我省高速公路一级公路沥青路面质量管理的通知》（2003.3）

6.广东省交通工程质量监督站粤交监督[2002]106号《关于要求进一步加强沥青混凝土路面原材料及配合比质量管理的通知》（2002.5）

7.国道主干线广州绕城公路东段（珠江黄埔大桥）两阶段施工图设计及修编

（二）设计内容

1.按《公路工程集料试验规程》（JTGE42-2005）和《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）对原材料的各项物理力学指标进行试验并判断材料的性能；

2.按集料的筛分结果，并按《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）中对AC-25型沥青混凝土矿料级配范围的要求，对其进行矿料组成设计，提出三个设计方案；

3.按《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）和《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）的规定，分别对AC-25型沥青混凝土三个设计方案进行马歇尔试验，并确定出最佳用油量；

4.依据确定的最佳沥青用量，分别对AC-25型沥青混凝土三个设计方案进行车辙试验；

5.依据确定的最佳沥青用量，分别对AC-25型沥青混凝土三个设计方案进行水稳定性试验；

6.依据确定的最佳沥青用量，分别对AC-25型沥青混凝土三个设计方案进行渗水试验。

（三）试验过程

受基质沥青质量的影响，建设单位提出采用掺加低剂量SBS的改性沥青，针对该情况，我部在前期已完成的下面层原基质沥青混合料目标配合比设计的基础上，对其进行了优化及配合比试验，通过检验沥青混合料的高温稳定性、水稳定性和渗水系数，最终提出本项目下面层目标配合比设计的优选方案。

（四）原材料选用

本项目下面层AC-25型沥青混合料目标配合比设计试验所采用的集料为佛山三水田野石料场生产的石灰岩，集料粒径规格分别为S8（10～25mm）、S9（10～20mm）、S11（5～15mm）和S15（0～5mm）；矿粉由石灰岩磨细制成；水泥采用“粤花”牌32.5水泥；第一阶段沥青为壳牌新粤（佛山）沥青有限公司生产的CBC重交通道路石油沥青AH-70，第二阶段沥青为壳牌新粤（佛山）沥青有限公司生产的低剂量SBS改性沥青。

2

AC-25型沥青混凝土目标配合比设计

（一）原材料试验

1.沥青试验

沥青试验严格按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）的要求和方法进行，基质沥青性能指标试验结果见表1所列。

壳牌新粤（佛山）重交通道路石油沥青AH-70试验结果表1

项目

试验结果

设计要求

试验依据

针入度（10℃，100g，5s，0.1mm）

16

-

T0604-2000

针入度（15℃，100g，5s，0.1mm）

22

-

针入度（20℃，100g，5s，0.1mm）

36

-

针入度（25℃，100g，5s，0.1mm）

66

60～80

针入度（30℃，100g，5s，0.1mm）

112

-

针入度指数P.I

-0.5

-1.0～1.0

延度（5cm/min，10℃，cm）

脆断

≥15

T0605-1993

延度（5cm/min，15℃，cm）

＞100

≥100

软化点（℃）

46.5/47.3

47～54

T0606-2000

动力粘度（60℃，Pa.s）

-

180～240

T0620-2000

运动粘度（135℃，Pa.s）

0.449

实测

T0619-1993

运动粘度（165℃，Pa.s）

0.111

实测

闪点（℃）

＞260

≥260

T0611-1993

含蜡量（蒸馏法）（％）

1.7

≯2.2

T0615-2000

溶解度（％）

99.8

≥99.5

T0607-1993

密度（15℃）

1.037

实测

T0603-1993

旋转薄膜加热试验（163℃，5h）

T0610-1993

质量损失（％）

0.17

≯±0.8

残留针入度比（％）

61

≥61

T0604-2000

残留延度（5cm/min，10℃，cm）

10

≥6

T0605-1993

残留延度（5cm/min，15℃，cm）

66.3

≥50

注：

试验结果显示，软化点和残留针入度接近低值，将影响沥青的抗高温变形能力和抗老化性能。

根据表1中所测定不同温度的运动粘度，绘制粘温曲线，以确定适宜的沥青混合料拌和及压实温度，如图1所示，拌和温度宜为153～158℃，压实温度宜为143～147℃。

图1粘温曲线

改用掺加2％和3％SBS改性剂的低剂量改性沥青后，严格按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）的要求和方法对低剂量改性沥青进行了相关试验，改性沥青性能指标试验结果见表2所列。

鉴于低剂量SBS改性沥青已具有改性沥青的特点，对其指标要求应高于基质沥青，但个别指标略低于SBS（Ⅰ-D）改性沥青的要求，结合3％SBS低剂量改性沥青的指标检测结果，提出了表2中的指标检测内容和要求范围，作为本项目下面层施工过程中进场沥青的质量评价标准。

壳牌新粤（佛山）试验结果表2

项目

试验结果

施工要求

试验依据

掺2％SBS改性剂

掺3％SBS改性剂

针入度（15℃，100g，5s，0.1mm）

21.0

18.7

-

T0604-2000

针入度（25℃，100g，5s，0.1mm）

63.4

58.7

≯65

针入度（30℃，100g，5s，0.1mm）

101.9

101.7

-

针入度指数P.I

-0.9

-1.3

≥-0.4

延度（5cm/min，5℃，cm）

41.3

47.3

≥25

软化点（℃）

51.3

58.1

≥55

T0606-2000

运动粘度（135℃，Pa.s）

0.933

2.044

≯3

T0619-1993

运动粘度（175℃，Pa.s）

0.186

0.276

实测

闪点（℃）

-

-

≥260

T0611-1993

溶解度（％）

-

-

≥99.5

T0607-1993

弹性恢复（25℃，％）

75

84

≥75

T0662-2000

密度（15℃）

-

1.033

实测

T0603-1993

旋转薄膜加热试验（163℃，5h）

T0610-1993

质量损失（％）

-

-

≯±0.8

残留针入度比（％）

-

75

≥65

T0604-2000

残留延度（5cm/min，5℃，cm）

-

22

≥10

T0605-1993

2.沥青与集料的粘附性试验

本试验采用T0616-1993中的水煮法，沥青与粗集料粘附性试验结果见表3、表4所列。

基质沥青与集料粘附性试验结果表3

基质沥青与集料粘附性

试验后石料表面上沥青膜剥落情况

粘附性等级

沥青膜有少部分为水所移动，剥离面积百分率少于10％

4

备注

所用石料为石灰岩

低剂量SBS改性沥青与集料粘附性试验结果表4

低剂量改性沥青与集料粘附性

试验后石料表面上沥青膜剥落情况

粘附性等级

掺2％SBS改性剂

掺3％SBS改性剂

沥青膜有少部分为水所移动，剥离面积百分率少于10％

4

4

备注

所用石料为石灰岩

3.集料试验

集料试验严格按照《公路工程集料试验规程》（JTGE42-2005）的要求和方法进行，粗、细集料试验结果分别见表5、表6所列。

粗集料试验结果表5

试验项目

单位

试验结果

规范标准

试验依据

洛杉矶磨耗损失

％

-

≯30

T0317－2005

压碎值

％

19.8

≯25

T0316－2005

粘附性

级

4

≮4

T0616－1993

表观相对密度

10～25mm碎石

-

2.749

≮2.50

T0304－2005

10～20mm碎石

2.747

5～15mm碎石

2.749

吸水率

10～25mm碎石

％

0.21

≯2.0

T0307－2005

10～20mm碎石

0.32

5～15mm碎石

0.36

坚固性

％

-

≯12

T0314－2000

冲击值

％

-

≯28

T0322－2000

软石含量

％

-

≯5

T0320－2000

针片状颗粒含量（混合料）

其中粒径大于9.5mm

其中粒径小于9.5mm

％

10.1

9.3

10.9

≯18

≯15

≯20

T0312－2005

水洗法＜0.075mm颗粒含量

10～25mm碎石

％

0.5

≯1

T0310－2005

10～20mm碎石

0.6

5～15mm碎石

0.7

各种集料的毛体

积相对密度

10～25mm碎石

-

2.733

-

T0304－2005

10～20mm碎石

2.723

5～15mm碎石

2.722

各种集料的松装密度

10～25mm碎石

t/cm3

1.437

-

T0309－2005

10～20mm碎石

1.478

5～15mm碎石

1.491

各种集料的干捣密度

10～25mm碎石

t/cm3