中面层AC-20C型沥青混合料目标配比设计报告(4)

85.080.0矿料间隙率（%）饱和度（%）75.070.065.060.055.050.045.040.03.54.04.5油石比（%）5.05.516.015.815.615.415.215.014.814.614.414.214.03.54.04.5油石比（%）5.05.5

稳定度(KN)空隙率(%)饱和度(%)流值(0.1mm)公共范围3.54.04.5油石比(%)5.05.5

图4 AC-20C目标配合比（方案Ⅱ）确定沥青用量图

根据曲线图，由于稳定度没有严格出现峰值，所以采用目标空隙率4.0％对应的油石比作为OAC1，可以得到：

OAC1＝4.81％ OAC2＝4.67％

各项指标均符合沥青混合料技术要求的沥青油石比范围为4.35～5.0％，最佳油石比的初始值OAC1在此范围内。

根据OAC1和OAC2，并结合广东省高速公路建设的实际情况，确定AC-20C目标配合比（方案Ⅱ）的最佳油石比为：OAC=4.8％。当OAC=4.8％时，空隙率为4.1％，VMA值为14.8％，满足设计要求。

4）最佳油石比马歇尔试验

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AC-20C（方案Ⅱ）最佳油石比马歇尔试验结果 表15

试件 组号 1 技术要求 油石比(％) 4.8 - 试件密度 实际 2.534 - 理论 2.647 - 空隙率(％) 4.27 3～6 矿料间隙率(％) 14.95 ≥9+设计空隙率 沥青饱和度(％) 71.5 65～75 稳定度(kN) 15.59 ≥8.0 流值 (0.1mm) 52.6 15～40 注：1)沥青加热温度控制在160～165℃；矿料加热温度为190～220℃；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。

5）浸水马歇尔试验

AC-20C（方案Ⅱ）残留稳定度试验结果 表16 油石比 (％) 稳定度(kN) 浸水时间 试验结果 16.32 15.01 30min 13.84 17.20 4.8 15.38 15.14 48h 15.05 15.67 15.31 98.2 15.59 平均值 残留稳定度(％)

6）冻融劈裂试验

AC-20C（方案Ⅱ）冻融劈裂试验结果 表17

油石比(％) 试验条件 稳定度(kN) 13.83 未经受冻融循环 13.15 13.96 12.74 12.32 经受冻融循环 11.92 13.68 11.98 1.252 1.347 劈裂抗拉强度(MPa) 冻融劈裂强度比(％) 4.8 93.0

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7）车辙试验

AC-20C（方案Ⅱ）车辙试验结果 表18 车辙板尺寸：300×300×50mm 拌和温度：175℃ 碾压温度：160℃

行走距离：23±1cm

轮压 (MPa) 试验温度 (℃) 动稳定度 (次/mm) 9545 60 0.7 70 9844 9692 5780 5943 5888 5870 9694 平均值 (次/mm) 试验编号 ① ② ③ ① ② ③ 8）渗水试验

AC-20C（方案Ⅱ）渗水试验结果 表19 试验编号 ① ② ③ 初始读数时间(s) 0 0 0 初始读数(ml) 100 100 100 终读数时间(s) 180 180 180 终读数(ml) 285 255 250 渗水系数(ml/min) 61.7 51.7 50.0 54.4 平均值(ml/min) 15

3、中面层方案Ⅲ

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Ⅲ） 表20

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(％) 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 32.0％ 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 38.0％ 原材料级配通过百分率(％) 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 4.5％ 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 22.5％ 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 2.0％ 合成级配(％) 100.0 98.9 87.8 76.9 68.4 33.2 26.3 21.8 15.7 11.6 9.5 5.7 \\ 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）方案Ⅲ矿料合成级配曲线如图5所示。

1009080706050403020101.180.0750.150.32.364.7513.226.5筛孔尺寸(mm)上限中值AC-20C型目标矿料合成级配下限31.537.500.69.51619通过百分率(%) 图5 AC-20C型（方案Ⅲ）矿料合成级配曲线图

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3）马歇尔试验结果及最佳沥青用量确定 ①AC-20C（方案Ⅲ）马歇尔试验结果见表22。

AC-20C（方案Ⅲ）马歇尔试验结果 表22

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 2.482 2.513 2.529 2.541 2.457 - 理论 2.701 2.680 2.660 2.640 2.515 - 空隙率(％) 8.1 6.2 4.9 3.7 2.3 3～6 矿料间隙率(％) 15.7 15.0 14.9 14.9 13.9 ≥9+设计空隙率 沥青饱和度(％) 48.2 58.4 67.0 74.9 83.3 65～75 稳定度(kN) 16.13 15.43 15.33 16.68 17.20 ≥8.0 流值 (0.1mm) 39.0 38.3 44.5 51.6 59.9 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22得出的油石比与各项测定指标的关系曲线图如图6所示。

2.5502.540毛体积相对密度18.0017.5017.00稳定度（KN）2.5302.5202.5102.5002.4902.4802.4702.4602.4503.54.04.5油石比（%）5.05.516.5016.0015.5015.0014.5014.003.54.04.5油石比（%）5.05.5

7065605550454035302520153.54.0

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（%）4.5油石比（%）5.05.5

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