AC-20沥青混合料目标配合比设计说明

AC-20沥青混合料目标配合比说明 AC-20 该配合比是根据原的性能及混合料的技术要求进行计算，并经试 验室试配、调整后确定，满足设计和施工要求。配合比设计中沥青采用韩 国SK株式会生产的 SK牌AH-70道路石油沥青，现将试验成果如下： 1、原材料试验 对平度市黑羊山碎石场提供的石灰岩集料和大沽河砂进行筛分试验及 观密度、毛体积密度和吸水率等试验；对莱西望城谭格庄石粉加工厂的 矿粉进行了亲水系数、筛分和表观相对密度试验；对韩国SK株式会生产的SK牌AH-70道路石油沥青进行了针入度、延度及软化点三大指标试验. 2、AC-20型沥青混合料组成设计试验 在规范要求AC-20型级配范围基础上，对设计级配曲线进行优化设计， 通过马歇尔试验，确定最佳沥青用量。并对AC-20型沥青混凝土混合料目 标配合比水稳定性检验。 1、 本次试验严格按照交通部颁发的《公路沥青路面施工技术规范》 （JTG F40-2004）、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）和《公路集料试验规程》（JTJ E42-2005）； 2、在沥青混合料时间的成型过程中，沥青加热温度为158?、矿料加热温度为180?，沥青混合料拌和温度为160?、击实温度为145?。 3、沥青混合料最大相对密度采用真空法实测，沥青混合料马歇尔试件 毛体积密度采用表干法测定。 1、合成矿料的有效相对密度γ se γ=（100-P）/（100/γ-P/γ） sebtbb式中：γ——合成矿料的有效相对密度;本次试验矿料有效相对密度根se 据真空法实测最大相对密度进行反算。 P——试验采用的沥青用量(占混合料总量的百分数),%; b γ——试验沥青用量条件下实测得到的最大相对密度，无量纲； t γ——沥青的相对密度（25?/25?），无量纲。 b 2、矿料全体的合成毛体积相对密度r sb r=100/（P/γ+P/γ+…+P/γ） sb1122nn式中：P 、P 、…、P——各种矿料成分的配合比，其和为100； 12n γ 、γ 、…、γ——各种矿料相应的毛体积相对密度，矿粉以12n 表观相对密度代替。 3、试件的最大理论相对密度γ t本次试验该指标采用了理论密度仪实测。 4、矿料间隙率（VMA）（%） VMA=（1－γ/ γ×p）×100 f sbs 式中：γ——试件的毛体积相对密度，无量纲； f p——各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和，即s P=100-P，%； Sb 5、试件的空隙率VV（%） VV=（1－r /γ ）×100 ft 式中：γ ——沥青混合料的最大理论相对密度，无量纲。 t 6、沥青饱和度VFA（%） VFA={（VMA－VV）/VMA}×100 7、集料吸收沥青含量P（%） ba ={（γ-γ）/ (γ×γ)}×γ×100 Pbasebsesbb 式中：P——沥青混合料被集料吸收的沥青结合料比例，%； ba 8、有效沥青含量p（%） be P=P- P×p/100 bebbas 式中：p——各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和，即p ss =100- p ,% b 9、粉胶比FB FB=P/p 0.075be 210、集料的比表面积SA（m/kg） SA=?（p×FA） ii 式中：p——各种粒径的通过百分率，% i FA——各种粒径集料的表面积系数 i 11、沥青膜有效厚度DA（μm） DA=p×10/（γ×SA） beb （1）AC-20型集料筛分试验结果 表1 孔径31.5 26.5 19.0 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 (mm) 10~ 20 100 100 96.0 82.7 55.9 15.7 1.1 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 5~ 10 100 100 100 100 100 97.6 11.3 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.3 3~5 100 100 100 100 100 100 98.4 8.9 1.9 1.4 1.3 1.2 1.0 砂 100 100 100 100 100 100 92.0 79.5 46.9 27.0 13.5 6.5 4.5 0~3 100 100 100 100 100 100. 99.5 97.3 81.5 61.8 45.2 28.7 18.4 矿粉 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 97.9 96.5 80.9 （2）AC-20型沥青混凝土矿料级配范围及设计结果 表2 筛孔 31.5 26.5 19.0 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 尺寸 合成 100 100. 98.3 92.7 81.5 64.2 41.9 27.0 19.3 13.9 9.9 6.8 4.8 级配 下限 100 90 76 68 60 47 28 18 11 8 6 4 3 上限 100 100 89 82 74 62 41 28 20 15 10 7 5 中值 100 95 82.5 75 67 54.5 34.5 23 15.5 11.5 8 5.5 4 (3) AC-20型设计级配曲线矿料配合比 表3 10~20mm 5~10mm 3~5mm 0~3mm材料规格 河砂 矿粉 碎 石 碎 石 石 屑 石屑 级配比例 42 17 12 15 12 2 （4）AH-70沥青试验结果 表4 项 目 检测结果 技术 针入度（0.1mm） 73.9 60~80 延度（15?） >100 >100 软化点（?） 49.2 44~54 相对密度 1.01 实测 (5)、矿料（粗、细集料及矿粉各项指标） 表5 10~20mm5~10mm3~5mm 0~3mm 河 砂 矿 粉 检测项目 碎 石 碎 石 石 屑 石屑 表观相对密度 2.828 2.824 2.817 2.640 2.785 2.710 毛体积相对密度 2.792 2.771 2.722 — — — 压 碎 值 21.8 — — — — — 针 片 状 10.1 10.7 — — — — ＜0.075mm含量 0.4 0.3 1.0 4.5 18.4 80.9 吸 水 率 0.5 0.69 1.2 — — 粘 附 性 >5级 — — — — 砂 当 量 — — — 69.8 72.4 — 亲水系数 — — — — 0.67 — （6）AC-20型沥青混合料马歇尔试验 表6 油 石 比 （%） 体积指标 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 合成矿料的有效相对密度2.796 γ se 合成矿料的毛体积相对密度2.754 γ sb 试件的最大理论相对密度2.638 2.618 2.598 2.578 2.560 γ t 试件的毛体积密度2.469 2.486 2.498 2.504 2.509 γ(g/cm) f 矿料间隙率（VMA）（%） 13.4 13.2 13.2 13.4 13.6 试件的空隙率V（%） 6.4 5.0 3.8 2.9 2.0 a 沥青体积率V（%） 6.6 7.8 9.0 10.1 11.2 沥青饱和度VFA（%） 52.2 62.1 70.7 78.4 85.3 （7）AC-20型马歇尔试验结果汇总表 表7 沥青混毛体积沥青饱油石比空隙率矿料间隙率稳定度流 值合料结密度和度（%） （%） （VMA） （KN） （0.1mm） 3构类型 (g/cm) （VFA） 3.5 2.469 6.4 13.4 52.2 10.3 26.5 4.0 2.486 5.0 13.2 62.1 12.06 24.1 AC-20 4.5 2.498 3.8 13.2 70.7 11.65 25.6 5.0 2.504 2.9 13.4 78.4 11.23 30.1 5.5 2.509 2.0 13.6 85.3 10.25 32.8 技术要求 3~6 ?12.8 65~75 ＞8 15~40 3 最佳油石比 OAC=4.5% VV=3.8% ρ=2.498g/cm （8）AC-20型最佳油石比检验及水稳定检验结果根据最佳油石比重新拌 制经检验各项指标如下： 表8 油石比 理论 毛体积空隙率 沥青体矿料间沥青饱稳定度 流 值 残留稳 密度 密度 积百分隙率 和度 定度 33(%) (g/cm) (g/cm) (%) 率(%) (%) (%) (kN) (0.1mm) (%) 4.5 3.9 2.495 2.495 9.4 13.3 70.7 11.26 26.9 86 9）其它指标的检验 油石比 4.5 规范要求 粉胶比FB 1.176 0.6-1.6 有效沥青薄膜厚度DA（μm） 8.91 不小于6 μm 1、建议采用该级配，作为AC-20型目标配合比设计级配曲线。 2、级配曲线波动范围宜控制在现行规范AC-20型允许级配范围之内。 3、该目标配合比，供拌和机确定各冷料仓的供料比例，进料速度及试 拌使用。