试验报告AC16沥青混凝土性能.docx
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试验报告AC16沥青混凝土性能
温拌沥青混合料检测报告
受***委托，哈尔滨工业大学交通学院对***添加温拌添加剂的沥青混合料使用性能进行检测。
按委托单位要求，检测过程分为四个阶段，即：
一、对委托单位所送的原材料进行技术性质试验（试验结果见附件1）；
二、矿料级配优选；
按委托单位所送各种集料的筛分结果，并依据委托单位对AC-16型沥青混合料矿料级配范围的要求，进行矿料组成设计与级配优选（结果见附件2），通过室内试验及计算，最后确定符合AC-16型沥青混合料要求的矿料配比如表1所示；
三、AC-16型普通沥青混合料目标配合比设计及路用性能检验；
按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）的有关规定进行沥青混合料马歇尔试验，并综合分析确定出最佳沥青含量（试验结果见附件3）。
确定出的最佳沥青含量为5.2%，与最佳沥青含量对应的马歇尔试验结果如表2所示，路用性能检验如表3所示。
四、AC-16型温拌沥青混合料目标配合比设计及路用性能检验。
采用阶段二中优选出的级配，重新对温拌沥青混合料进行最佳油量的确定及路用性能测试（结果见附件4）。
确定出的最佳沥青含量为5.4%，与最佳沥青含量对应的马歇尔试验结果如表4所示，路用性能检验如表5所示。
表1AC-16型沥青混合料矿料配比组成
材料名称
10-20mm碎石
5-10mm碎石
石屑
矿粉
比例（%）
27
25
40
8
表2AC-16型普通沥青混合料马歇尔试验结果汇总
项目
最佳沥青含量（%）
毛体积相对密度
空隙率（%）
矿料间隙率（%）
沥青饱和度（%）
稳定度（kN）
流值（mm）
试验值
5.2
2.400
4.4
15.0
70.1
8.97
2.30
规范技术标准
--
--
3~5
≮13.5
65~75
≮8
2~4
表3AC-16型普通沥青混合料路用性能检验结果汇总
项目
最佳沥青含量（%）
残留稳定度（%）
冻融劈裂强度比（%）
动稳定度（次/mm）
试验值
5.2
93.7
80.1
1850
规范技术标准
--
≮80
≮75
≮800
表4AC-16型温拌沥青混合料马歇尔试验结果汇总
项目
最佳沥青含量（%）
毛体积相对密度
空隙率（%）
矿料间隙率（%）
沥青饱和度（%）
稳定度（kN）
流值（mm）
试验值
5.4
2.388
4.7
15.6
70.0
8.29
2.79
规范技术标准
--
--
3~5
≮13.5
65~75
≮8
2~4
表5AC-16型温拌沥青混合料路用性能检验结果汇总
项目
最佳沥青含量（%）
残留稳定度（%）
冻融劈裂强度比（%）
动稳定度（次/mm）
试验值
5.4
106.87
77.84
1960
规范技术标准
--
≮80
≮75
≮800
附件1试验用原材料技术性质
1、沥青
AC-16型沥青混合料目标配合比采用90#基质沥青，其性能指标见附表1。
.
附表190#沥青性能测试结果
项目
单位
技术要求
试验结果
试验方法
AH-90
针入度100g，5s，25℃
0.1mm
80~100
83.1
JTJT0604
延度5cm/min，5℃
cm
_
16.4
JTJT0605
延度5cm/min，15℃
cm
不小于100
>100
JTJT0605
软化点TR&B
℃
42~52
46.7
JTJT0606
2、集料
AC-16型沥青混合料所用集料为：
10~20mm碎石、5~10mm碎石以及0~5mm石屑。
试验结果详见附表2~附表4。
附表210~20mm碎石性能测试结果
项目
单位
技术要求
试验结果
试验方法
表观相对密度
--
不小于2.6
2.725
JTJT0304
毛体积相对密度
--
--
2.682
JTJT0304
吸水率
%
不大于2
0.58
JTJT0304
筛分结果
筛孔尺寸/mm
通过百分率/%
规范要求范围/%
19
100
90-100
16
93.6
----
13.2
42.5
---
9.5
1.9
0-15
附表35~10mm碎石性能测试结果
项目
单位
技术要求
试验结果
试验方法
表观相对密度
--
不小于2.6
2.738
JTJT0304
毛体积相对密度
--
--
2.649
JTJT0304
吸水率
%
不大于2
1.21
JTJT0304
筛分结果
筛孔尺寸/mm
通过百分率/%
规范要求范围/%
13.2
100
100
9.5
99.8
90-100
4.75
1.2
0-15
2.36
0
0-5
附表4石屑性能测试结果
项目
单位
技术要求
试验结果
试验方法
表观相对密度
--
不小于2.5
2.616
JTJT0328
筛分结果
筛孔尺寸/mm
通过百分率/%
规范要求范围/%
9.5
100
100
4.75
97.9
90-100
2.36
52.4
60-90
1.18
26.4
40-75
0.6
17.5
20-55
0.3
8.8
7-40
0.15
2.8
2-20
0.075
1.0
0-10
3、矿粉
矿粉试验结果详见附表5。
附表5矿粉性能测试结果
项目
单位
技术要求
试验结果
试验方法
表观密度
g/cm3
不小于2.5
3.164
JTJT0352
筛分结果
筛孔尺寸/mm
通过百分率/%
规范要求范围/%
0.6
100
100
0.3
100
--
0.15
99.2
90~100
0.075
97.3
75~100
附件2AC-16型矿质混合料组成设计与优选
根据所提供的几种矿质材料的筛分结果及《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）对AC-16型沥青混合料矿料级配范围的要求，进行矿质混合料组成设计与优选。
1、矿料级配优选设计
根据所提供的几种矿质材料的筛分结果及《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）对AC-16型沥青混合料矿料级配范围的要求，进行矿质混合料级配组成的优选设计，具体方案见附表6。
附表6AC-16型沥青混合料矿料级配组成及要求
级配类型
通过下列筛孔（方孔筛mm）的质量百分率（％）
31.5
26.5
19
16
13.2
9.5
4.75
2.36
1.18
0.6
0.3
0.15
0.075
AC-16
级配上限
100
100
100
100
92
80
62
48
36
26
18
14
8
级配下限
100
100
100
90
76
60
34
20
13
9
7
5
4
级配一
100
100
100
98
81
68
42
26
17
14
11
9
8
级配二
100
100
100
98
85
73
48
29
19
15
12
9
8
级配三
100
100
100
99
87
78
52
32
20
16
12
9
8
图1级配优选曲线
2、级配优选
依据表6中所述三种级配在沥青用量5.3%条件下进行马歇尔试验，试验结果如表7所示。
从附表7中可以看出，级配二的各项性能均满足规范的要求且优于其余两个级配，因此，选择该组级配作为上面层AC-16的目标配合比，10~20mm碎石：
5~10mm碎石：
石屑：
矿粉=27：
25：
40：
8。
附表7不同配合比设计时的体积参数
项目
毛体积相对密度
最大理论相对密度
空隙率（%）
矿料间隙率（%）
沥青饱和度（%）
稳定度（kN）
流值（mm）
级配一
2.399
2.503
4.1
15.3
72.9
8.03
2.25
级配二
2.389
2.498
4.4
15.5
71.8
8.34
2.79
级配三
2.398
2.494
3.9
15.1
74.5
9.42
2.06
规范要求
--
--
3~5
≮13.5
65~75
≮8
2~4
附件3普通沥青混合料最佳沥青用量确定
1、试件成型及马歇尔试验
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）及附件2中确定的目标配合比级配进行不同油量下普通沥青混凝土最佳油量确定试验。
按照我国现行规范要求，沥青混合料最佳沥青用量确定采用马歇尔试验法，根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-20000）和《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）中关于沥青混合料拌合压实温度的规定，在试验中，矿料加热温度为170~180℃，沥青加热温度为150~160℃，混合料拌合温度为165℃，试件击实温度为150~160℃，击实次数为双面各75次，试件密度采用“表干法”（JTJ052-2000T0705）测定毛体积相对密度。
马歇尔试验温度为60℃（试件在60℃水中保温30~40分钟），加载速率为50mm/min。
不同沥青含量的马歇尔试件物理力学性能指标测试结果汇总见附表8。
.
附表8不同沥青含量沥青混合料物理力学指标汇总
沥青含量/%
毛体积相对密度
最大理论相对密度
空隙率/%
矿料间隙率/%
沥青饱和度/%
稳定度/kN
流值/mm
4.8
2.364
2.510
5.8
16.0
63.5
8.87
2.30
5.1
2.395
2.514
4.7
15.1
68.7
8.95
2.21
5.4
2.405
2.502
3.9
15.0
74.4
9.01
2.68
2、马歇尔试验结果分析
按照表8的汇总结果，绘制出沥青含量与各项物理-力学参数的关系曲线，见图2~图7。
图2沥青含量-毛体积相对密度关系曲线表3沥青含量-空隙率关系曲线
表4沥青含量-矿料间隙率关系曲线表表5沥青含量-沥青饱和度关系曲线
图6沥青含量-稳定度关系曲线图7沥青含量-流值关系曲线
从图中可以得到：
对应于最大毛体积相对密度的沥青含量a1=5.4%
对应于最大稳定度的沥青含量a2=5.4%
对应于空隙率中值（4%）的沥青含量a3=5.35%
对应于饱和度中值（70%）的沥青含量a4=5.16%
满足各项技术指标要求的共同沥青含量范围为OACmin=5.025%，OACmax=5.4%
按相关规定，计算沥青含量OAC：
OAC1=（a1+a2+a3+a4）/4=5.33%
OAC2=（OACmin+OACmax）/2=5.21%
OAC=（OAC1+OAC2）/2=5.27%
通过综合考虑，取最佳沥青含量OAC=5.2%，最终确定的各参数值见附表9。
附表9AC-16型沥青混合料最佳沥青用量时马歇尔试验结果
沥青含量/%
毛体积相对密度
空隙率/%
矿料间隙率/%
沥青饱和度/%
稳定度/Kn
流值/mm
5.2
2.400
4.4
15.0
70.1
8.97
2.30
3、普通沥青混合料最佳沥青用量性能验证
3.1水稳定性
为评价普通AC-16型沥青混合料的抗水损害能力，采取浸水马歇尔与冻融劈裂两种试验方法。
（1）浸水马歇尔试验
为评价普通AC-16型沥青混合料的抗水损害能力，选用最佳沥青用量5.2%制备马歇尔试件，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）中T0709-2000沥青混合料马歇尔稳定度试验方法，分别测试在60℃水中保温48h和30min的马歇尔试件稳定度，并计算残留稳定度。
试验结果见附表10。
附表10普通AC-16型沥青混合料浸水马歇尔试验结果
沥青含量/%
浸水48h马歇尔试件稳定度/kN
浸水30min马歇尔试件稳定度/kN
残留稳定度/%
规范要求残留稳定度/%
5.2
7.77
8.29
93.7
≥80
（2）冻融劈裂试验
为评价普通AC-16型沥青混合料的抗水损害能力，选用最佳沥青用量5.2%制备马歇尔试件，按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）中T0729-2000沥青混合料冻融劈裂试验方法进行冻融劈裂试验，分别测定冻融和未冻融马歇尔试件的劈裂强度，计算劈裂强度比，结果详见附表11。
附表11普通AC-16型沥青混合料冻融劈裂试验结果
沥青含量/%
冻融试件劈裂破坏强度/MPa
未冻融试件劈裂破坏强度/MPa
劈裂强度比TSR/%
规范要求冻融劈裂强度比/%
5.2
0.64
0.79
80.1
≥75
3.2高温稳定性
为评价普通AC-16型沥青混合料的抗车辙能力，选用最佳沥青用量5.2%制备车辙试件，按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）中T0719-1993沥青混合料车辙试验方法进行车辙试验，结果表明见附表12。
附表12普通AC-16型沥青混合料抗车辙能力试验结果
沥青含量/%
试验温度（60℃）
试验轮压（MPa）
试验条件
动稳定度（次/mm）
规范要求动稳定度（次/mm）
5.2
60
0.7
不浸水
1960
≥800
附件4温拌沥青混合料最佳沥青用量确定
1、试件成型及马歇尔试验
按照JTJ052-2000、T0709-2000规程及3.1节确定的目标配合比级配进行不同油量下温拌沥青混凝土最佳油量确定试验。
按照我国现行规范要求，沥青混合料最佳沥青用量确定采用马歇尔试验法，在试验中，矿料加热温度为130~150℃，沥青加热温度为130~140℃，混合料拌合温度与试件击实温度为130℃，击实次数为双面各75次，成型好的试样在通风状态养生三天后进行各项性能测试。
试件密度采用“表干法”（JTJ052-2000T0705）测定毛体积相对密度。
马歇尔试验温度为60℃（试件在60℃水中保温30~40分钟），加载速率为50mm/min。
不同沥青含量的马歇尔试件物理力学性能指标测试结果汇总见附表13。
.
附表13不同沥青含量温拌沥青混合料物理力学指标汇总
沥青含量/%
毛体积相对密度
最大理论相对密度
空隙率/%
矿料间隙率/%
沥青饱和度/%
稳定度/Kn
流值/mm
5.1
2.366
2.516
6.0
16.1
63.1
7.30
2.22
5.4
2.389
2.506
4.7
15.6
70.0
8.29
2.79
5.7
2.400
2.500
4.0
15.5
74.2
7.76
2.67
2、马歇尔试验结果分析
按照附表13的汇总结果，绘制出沥青含量与各项物理-力学参数的关系曲线，见图8~图13。
图8沥青含量-毛体积相对密度关系曲线表9沥青含量-空隙率关系曲线
表10沥青含量-矿料间隙率关系曲线表11沥青含量-沥青饱和度关系曲线
图12沥青含量-稳定度关系曲线图13沥青含量-流值关系曲线
从图中可以得到：
对应于最大毛体积相对密度的沥青含量a1=5.7%
对应于最大稳定度的沥青含量a2=5.42%
对应于空隙率中值（4%）的沥青含量a3=5.70%
对应于饱和度中值（70%）的沥青含量a4=5.4%
满足各项技术指标要求的共同沥青含量范围为OACmin=5.31%，OACmax=5.59%
按相关规定，计算沥青含量OAC：
OAC1=（a1+a2+a3+a4）/4=5.56%
OAC=（OACmin+OACmax）/2=5.45%
OAC=（OAC1+OAC2）/2=5.50%
通过综合考虑，取最佳沥青含量OAC=5.4%，最终确定的各参数值见附表14。
附表14AC-16型温拌沥青混合料最佳沥青用量时马歇尔试验结果
沥青含量/%
毛体积相对密度
空隙率/%
矿料间隙率/%
沥青饱和度/%
稳定度/Kn
流值/mm
5.4
2.388
4.7
15.6
70.0
8.29
2.79
3温拌沥青混合料最佳沥青用量性能验证
3.1水稳定性
为评价温拌AC-16型沥青混合料的抗水损害能力，采取浸水马歇尔与冻融劈裂两种试验方法。
（1）浸水马歇尔试验
为评价温拌AC-16型沥青混合料的抗水损害能力，选用最佳沥青用量5.4%制备马歇尔试件，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）中T0709-2000沥青混合料马歇尔稳定度试验方法，分别测试在60℃水中保温48h和30min的马歇尔试件稳定度，并计算残留稳定度。
试验结果见附表15。
附表15温拌AC-16型沥青混合料浸水马歇尔试验结果
沥青含量/%
浸水48h马歇尔试件稳定度/kN
浸水30min马歇尔试件稳定度/kN
残留稳定度/%
规范要求残留稳定度/%
5.4
8.40
7.86
106.9
≥80
（2）冻融劈裂试验
为评价温拌AC-16型沥青混合料的抗水损害能力，选用最佳沥青用量5.4%制备马歇尔试件，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）中T0729-2000沥青混合料冻融劈裂试验方法进行冻融劈裂试验，分别测定冻融和未冻融马歇尔试件的劈裂强度，计算劈裂强度比，结果详见附表16。
附表16温拌AC-16型沥青混合料浸水马歇尔试验结果
沥青含量/%
冻融试件劈裂破坏强度/MPa
未冻融试件劈裂破坏强度/MPa
劈裂强度比TSR/%
规范要求冻融劈裂强度比/%
5.4
0.51
0.66
77.8
≥75
3.2高温稳定性
为评价温拌AC-16型沥青混合料的抗车辙能力，选用最佳沥青用量5.4%制备车辙试件，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）中T0719-1993沥青混合料车辙试验方法进行车辙试验，结果表明见附表17。
附表17温拌AC-16型沥青混合料抗车辙能力试验结果
沥青含量/%
试验温度（60℃）
试验轮压（MPa）
试验条件
动稳定度（次/mm）
规范要求动稳定度（次/mm）
5.4
60
0.7
不浸水
1960
≥800
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