中面层AC-20C型沥青混合料目标配比设计报告(2)

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》JTJ 052-2000的要求和方法进行，沥青性能指标试验结果见表1所列。

壳牌新粤（佛山）SBS改性沥青试验结果 表1 项 目 针入度（25℃，100g， 5s，0.1mm） 针入度指数P.I 延度（5cm/min，5℃，cm） 软化点（℃） 运动粘度（135℃，Pa.s） 闪点（℃） 溶解度（％） 弹性恢复（5cm/min，25℃，％） 贮存稳定性离析，48h软化点差（℃） 密度（15℃，g/cm3） 相对密度（25℃） 试验结果 58 1.7 33.5 87.3 3.4 - 99.5 85 - 1.036 1.031 设计要求 40～60 T0604-2000 ≥0.5 ≥25 ≥70 ≯3 ≥230 ≥99.0 ≥80.0 ≯2.5 实测 T0603-1993 实测 T0610-1993 质量损失（％） 残留针入度比（％） 残留延度（5cm/min，5℃，cm） 0.3 87.4 22.4 ≯±0.8 ≥65 ≥20 T0604-2000 T0605-1993 旋转薄膜加热试验（163℃，5h） T0605-1993 T0606-2000 T0625-1993 T0611-1993 T0607-1993 T0662-2000 T0661-2000 试验依据 2. 沥青与集料的粘附性试验

本试验采用T0616-1993中水煮法，在两种情况下对沥青与粗集料的粘附性进行试验，一种为常规试验，另一种是先用粗集料与水泥进行裹覆后再与沥青进行粘附性试验，试验结果见表2所列：

沥青与集料粘附性试验结果 表2 沥青与集料粘附性 试验条件 试验后石料表面上沥青膜剥落情况 粘附性等级 备注

所用石料为角闪岩 3

试验前未用水泥裹覆 沥青膜无剥离 5 试验前用水泥裹覆 沥青膜无剥离 5 3. 集料试验

集料试验严格按照《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）的要求和方法进行，粗、细集料试验结果分别见表3、表4所列。

粗集料试验结果 表3 试验项目 洛杉矶磨耗损失 压碎值 粘附性 10～20mm碎石 表观相对密度 5～10mm碎石 3～5mm碎石 10～20mm碎石 吸水率 5～10mm碎石 坚固性 冲击值 软石含量 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 水洗法＜0.075mm颗粒含量 各种集料的毛体 积相对密度 10～20mm碎石 5～10mm碎石 3～5mm碎石 10～20mm碎石 - 5～10mm碎石 2.837 ％ ％ ％ ％ ％ ％ 0.50 - - - 7.2 5.6 8.1 0.2 0.3 0.2 2.823 - T0304－2005 ≯1 T0310－2005 ≯12 ≯28 ≯5 ≯18 ≯15 ≯20 T0312－2005 T0314－2000 T0322－2000 T0320－2000 - 单位 ％ ％ 级 试验结果 - 9.7 5 2.849 2.878 2.857 0.32 ≯2.0 T0307－2005 ≮2.50 T0304－2005 规范标准 ≯30 ≯25 ≮4 试验依据 T0317－2005 T0316－2005 T0616－1993

细集料试验结果 表4 试验项目 表观相对密度 砂当量 坚固性 亚甲蓝值 棱角性(流动时间) 单位 - ％ ％ g/kg s 试验结果 2.864 61 - - - 规范标准 ≮2.50 ≮60 ≯12 ≯25 ≮30 试验依据 T0328－2005 T0334－2005 T0340－2005 T0349－2005 T0345－2005 注：石屑的砂当量值偏低，应加强碎石生产过程中的除尘效果，减少已开采碎石被山体泥土污染；

4

4. 矿粉试验

矿粉试验结果见表5所列。 矿粉及水泥技术指标 表5 单位 矿粉 表观相对密度 水泥 矿粉亲水系数 含水量 塑性指数 粒度范围＜0.6mm ＜0.15mm ＜0.075mm ％ - ％ - t/m 3.050 0.87 0.09 2 100(100) 93.5(100) 79.5(99.5) \\ ＜1 ≯1 ＜4 100 90～100 75～100 T0351-2000 T0353-2000 T0332-2005 T0354-2000 3试验项目 试验结果 2.773 规范标准 ≮2.50 试验依据 T0352-2000 注：括号内数值为水泥粒度范围。

5

二、AC-20C型沥青混凝土目标配合比设计

1、中面层方案Ⅰ

1）原材料筛分及合成级配

AC-20C型沥青混凝土合成矿料级配组成（方案Ⅰ） 表6 筛孔尺寸(mm) 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 掺配比例(％) 原材料级配通过百分率(％) 10～20mm 碎石 100.0 96.7 61.9 27.9 2.8 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 32.5% 5～10mm 碎石 100.0 100.0 100.0 100.0 98.7 8.2 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 1.9 31.0% 3～5mm 碎石 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 14.3 5.2 3.3 2.9 2.7 2.2 12.0% 0～3mm 石屑 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 97.0 78.9 52.3 34.3 25.1 8.9 22.0% 矿粉 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 99.2 93.5 79.5 1.0% 水泥 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 99.5 1.5% 合成级配(％) 100.0 98.9 87.6 76.6 68.0 39.1 26.2 21.2 15.1 11.1 9.0 5.2 \\ 规范推荐范围(％) 100～100 90～100 78～92 62～80 50～72 26～56 16～44 12～33 8～24 5～17 4～13 3～7 \\ 2）矿料合成级配曲线

方案Ⅰ矿料合成级配曲线如图1所示。

1009080706050403020101.180.0750.150.32.364.7513.226.5筛孔尺寸(mm)上限中值AC-20C目标矿料合成级配下限31.537.500.69.51619通过百分率(%) 图1 AC-20C型（方案Ⅰ）矿料合成级配曲线图

6

3）马歇尔试验结果及最佳沥青用量确定 ①AC-20C（方案Ⅰ）马歇尔试验结果见表7。

AC-20C（方案Ⅰ）马歇尔试验结果 表7

试件 组号 1 2 3 4 5 技术 要求 油石比(％) 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 - 试件密度 实际 2.467 2.497 2.522 2.524 2.532 - 理论 2.699 2.678 2.657 2.638 2.618 - 空隙率(％) 8.6 6.7 5.1 4.3 3.3 3～6 矿料间隙率(％) 16.2 15.5 15.1 15.5 15.6 ≥9+设计空隙率 沥青饱和度(％) 46.8 56.6 66.2 72.0 78.8 65～75 稳定度(kN) 17.15 17.92 17.32 17.42 17.05 ≥8.0 流值 (0.1mm) 38.8 46.4 54.4 51.4 46.6 15～40 注：1)沥青加热温度控制在160～165℃；矿料加热温度为190～200℃；混合料拌和温度为175℃，上下浮动±5℃；击实温度为160～165℃；混合料废弃温度195℃；

2)沥青混合料理论最大相对密度是通过计算法算出。

②最佳沥青用量确定

由表7得出的油石比与各项测定指标的关系曲线如图2所示。

2.5502.540毛体积相对密度19.5019.0018.50稳定度（KN）2.5302.5202.5102.5002.4902.4802.4702.4602.4503.54.04.5油石比（%）5.05.518.0017.5017.0016.5016.0015.503.54.04.5油石比（%）5.05.5

10.09.08.07.06.05.04.03.02.01.03.54.04.5油石比（%）5.05.5流值（0.1mm）空隙率（%）7065605550454035302520153.54.04.5油石比（%）5.05.5

7