高速公路沥青路面中面层AC20C沥青混凝土目标配合比设计报告Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:6097763
- 上传时间:2023-05-06
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:43.18KB
高速公路沥青路面中面层AC20C沥青混凝土目标配合比设计报告Word文档下载推荐.docx
《高速公路沥青路面中面层AC20C沥青混凝土目标配合比设计报告Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高速公路沥青路面中面层AC20C沥青混凝土目标配合比设计报告Word文档下载推荐.docx(13页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
5mm~
10mm
3mm~5mm
集料压碎值
%
不大于28
12.9
---
T0316-2005
洛杉矶磨耗损失
不大于30
13.7
T0317-2005
表观相对密度
—
不小于2.50
2.854
2.856
2.706
T0304-2005
毛体积相对密度
实测值
2.835
2.826
2.639
吸水率
不大于3.0
0.24
0.36
0.93
对沥青的粘附性
级
不小于4
T0616-1993
坚固性
不大于12
T0314-2000
针片状含量
6.3
6.8
T0312-2005
要求值
≤15
≤20
软石含量
不大于5
0.4
T0320-2000
水洗法<0.075mm
颗粒含量
不大于1
0.3
0.6
0.9
T0310-2005
从表中可以看出,各种粗集料的质量指标均符合JTGF40-2004中关于高速公路及一级公路沥青路面中、下面层使用粗集料质量的技术要求。
2.2.2细集料
细集料采用机制砂,细集料的试验项目及试验结果见下表2。
表2细集料技术性质
标准要求
试验结果
2.701
T0330-2005
2.654
吸水率(%)
0.65
砂当量
不小于60
64
T0334--2005
含泥量(小于0.075mm的含量)
不大于3
10.2
T0333-2000
亚甲蓝值
g/kg
不大于25
T0349-2005
棱角性(间隙率法)(%)
不小于30
44.6
T0345-2005
2.2.3矿粉
矿粉为石灰岩矿粉,试验结果见表3。
表3矿粉技术性质
表观密度
t/m3
2.775
T0352-2000
2.780
粒度
范围
<0.6mm
100
T0351-2000
<0.15mm
90~100
93.3
<0.075mm
75~100
80.7
亲水系数
小于1.0
T0353-2000
塑性指数
小于4
T0354-2000
3.AC-20C型沥青混合料配合比设计
按照JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求,AC-20C粗型密级配沥青混凝土中面层目标配合比设计,采用马歇尔试验配合比设计方法进行。
3.1矿料级配的确定
依据JTGF40-2004关于AC-20C型沥青混合料的矿料级配范围要求和集料筛分结果,以及该路段的气候和交通量情况,在设计级配范围内选择3种粗细不同的配合比分别位于规定级配范围的上方、中值及下方,这三组级配在4.75mm筛孔上的通过量分别为细级配:
40.8%、中级配:
36.3%、粗级配:
32.8%,并绘制出三种配合比的级配曲线(见附页的图1及表4)。
对选用的三种级配分别按预估的最佳油石比4.5%成型马歇尔试件,马歇尔试件击实成型温度为160℃,每个试件击实次数为双面各75次。
沥青混合料理论最大相对密度按照JTGF40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求,对3种试验的级配配合比设计时沥青混合料理论最大相对密度采用计算值。
用表干法测定马歇尔试件的密度,并进行马歇尔稳定度试验,现将有关试验结果列于下表5:
表53种初试级配的马歇尔试验结果
试验项目
粗级配
(32.8%)
中级配
(36.3%)
细级配
(40.8%)
技术要求
试件毛体积相对密度
2.476
2.483
2.490
----
理论最大相对密度
2.608
2.603
2.596
空隙率(%)
5.1
4.6
4.1
4~6
矿料混合料的合成毛体积相对密度
2.774
2.766
2.757
矿料间隙率(%)
14.6
14.1
13.6
VV=4.5%时,VMA≥13.5
沥青饱和度(%)
65.1
67.4
69.9
65~75
稳定度(kN)
12.47
15.00
14.42
≥8
流值(0.1mm)
35.7
39.5
38.7
15~40
通过上表可以看出:
细级配的空隙率较目标值(4.5~5.0%)偏小,不选用;
粗级配各项指标均合格,但粗级配较接近级配范围中的下限,在施工过程中矿料级配发生变化时容易超出级配范围,因此综合考虑确定中级配为设计级配。
3.2马歇尔试验确定最佳沥青用量
为了确定出最佳油石比,需要用设计选用级配再成型油石比为3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%的5组马歇尔试件。
马歇尔试件击实成型温度为160℃,每个试件击实次数为双面各75次。
确定混合料最佳油石比的马歇尔试验结果见下表6:
表6确定混合料最佳油石比的马歇尔试验结果汇总
油石比(%)
试件毛体积
相对密度
理论最大
空隙率
(%)
矿料间隙率
VMA(%)
沥青饱和度
VFA(%)
稳定度
(kN)
流值
(0.1mm)
3.5
2.450
2.642
7.2
14.4
50.0
13.64
33.7
4.0
2.472
2.622
5.7
59.6
14.00
4.5
5.0
2.492
2.584
3.6
14.2
74.6
13.56
38.2
5.5
2.566
3.0
14.7
79.6
12.99
38.5
规范
要求*
------
VV=4.5时,≥13.5
*《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)
将上表试验结果以油石比为横坐标,其它物理力学指标为纵坐标绘成马歇尔试验配合比设计图(见附图2):
由图可知:
(1)在曲线上求取相应于密度最大值、稳定度最大值、空隙率中值、饱和度范围的中值的油石比a1、a2、a3、a4,取平均值作为OAC1。
OAC1=(a1+a2+a3+a4)/4
=(5.2+4.5+4.3+4.7)/4
=4.7%
(2)OACmin=4.3%,OACmax=4.8%,
OAC2=(OACmin+OACmax)/2=(4.3+4.8)/2=4.55%,
计算OAC=(OAC1+OAC2)/2=(4.7%+4.55%)/2=4.6%。
为了提高沥青路面的高温抗车辙能力,最佳油石比在OAC与OACmin之间取值,最终决定最佳油石取4.5%。
在最佳油石比4.5%时的马歇尔试验结果全部符合规范要求,
见下表7:
表7最佳油石比4.5%时的马歇尔试验结果
规范要求
实测毛体积相对密度
VV=4.5%,VMA≥13.5
3.3水稳定性检验
(1)按《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的规定,采用设计中级配成型最佳油石比为4.5%的马歇尔试件,用浸水马歇尔试验检验沥青混合料的水稳定性,经试验马歇尔残留稳定度为94.7%,符合大于85%的规定。
表8浸水马歇尔试验结果如下:
组类
试验条件
稳定度试验结果(kN)
残留稳定度(%)
标准马歇尔试验
浸水时间0.5h
94.7
浸水马歇尔试验
浸水时间48h
14.21
(2)按《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的规定,采用设计中级配成型最佳油石比为4.5%的马歇尔试件,用冻融劈裂试验残留强度比来检验混合料的水稳定性,经试验,马歇尔试件劈裂抗拉强度比为82.8%,符合大于80%的规定,见下表9。
表9冻融劈裂马歇尔试验结果
组类
劈裂抗拉强度(MPa)
劈裂抗拉强度比(%)
未进行冻融循环组
0.926
82.8
进行冻融循环组
0.767
3.4.高温稳定性检验
按《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的规定,在最佳油石比4.5%时成型车辙试件对所配制的沥青混合料的抗车辙能力进行检验。
按马歇尔击实试验得到的密度2.483g/cm3成型尺寸为30cm×
30cm×
5cm的车辙试件,并在60℃、0.7MPa条件下进行车辙试验,检验沥青混合料的高温稳定性,车辙试验动稳定度为7124次/mm,符合不小于2800次/mm的要求。
表10车辙动稳定度试验结果如下:
规范要求(JTGF40-2004)
动稳定度(次/mm)
7124
≥2800
3.5渗水检验
对车辙试件进行室内渗水试验,渗水系数仅为10ml/min,满足渗水系数不大于120ml/min的要求。
3.6检验最佳油石比时的粉胶比和有效沥青膜厚度
经计算,混合料在最佳油石比4.5%时,粉胶比FB=1.24,符合0.6~1.6的要求,沥青膜有效厚度DA=8.49μm。
3.7低温弯曲检验
按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)中T0715-1993沥青混合料弯曲试验方法,测定250mm×
30mm×
35mm棱柱体小梁试件在-10℃、加载速率为50mm/min条件下的破坏时的抗弯拉强度,实测破坏时的梁底最大弯拉应变值为2702με,符合大于2500με的规范要求。
实验结果见表11
表11低温弯曲应变试验结果
破坏时的抗弯拉强度(MPa)
破坏时的最大弯拉应变(με)
破坏时的弯曲劲度模量(MPa)
9.28
2702
3435
4.配合比设计结论
从以上试验结果可以看出,通过马歇尔试验、水稳定性检验、高温稳定性检验、低温弯曲检验、渗水检验、粉胶比检验,所配制的沥青混合料的各项技术指标均满足《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-2004)的要求,显示出选用的配合比具有良好的路用性能。
配合比设计得出的矿料级配及最佳油石比可供委托单位在生产上使用。
目标配和比的设计结果为:
10mm~20mm碎石:
5mm~10mm碎石:
3mm~5mm碎石:
机制砂:
矿粉=33%:
31%:
5%:
29%:
2%,最佳油石比为4.5%。
5.注意事项
1、因本次配合比设计采用的机制砂较多,机制砂的含泥量将直接影响沥青混合料的使用性能,为保证沥青混合料的质量,建议生产上使用的机制砂砂当量应大于70%,并保证沥青混合料的残留稳定度大于80%。
2、沥青混合料在生产过程中应严格控制拌和工艺,在拌和站生产沥青混合料时,务必将粗细集料与沥青首先进行拌和,保证粗集料开口孔隙吸足沥青后再单独加入矿粉进行拌和。
3、高速公路的热拌沥青混合料配合比设计应遵循三阶段设计的原则,目前本报告只完成了第一阶段目标配合比的设计,施工单位还要进行第二阶段生产配合比的设计,在此阶段施工单位根据目标配合比设计提供的各种冷料比例调整各个冷料仓的供料数量,并从二次筛分后进入各热料仓的材料取样进行筛分,以确定各热料仓的材料比例,并按此比例采用五组油石比进行生产配比的马歇尔试验,确定生产配合比的最佳油石比。
第三阶段为生产配合比验证阶段,按确定的拌和比例、拌和温度、拌和时间生产沥青混合料,经过运输、摊铺、碾压后做成试验段,检查试验段有无离析、渗水等现象,钻心取样检测厚度、压实度、马歇尔稳定度等指标,并抽样检查沥青混合料的矿料级配及油石比,在各项技术指标均取得满意效果后,确定供生产使用的标准配合比。
4、拌制沥青混合料时产生的回收粉原则上不再使用,只有当回收粉中含泥量较少、塑性指数小于4%时,经批准后方可考虑采用,并且回收粉的使用量不得大于矿粉,并需保证掺有回收粉的沥青混合料马歇尔残留稳定度大于80%。
表4高速公路№11标中面层AC-20C矿料筛分结果及配合比
筛孔
尺寸
(mm)
矿料规格(mm)种类
通过量
(选用级配)
AC-20C矿料
级配范围
10~30
10~20
5~10
3~5
机制砂
矿粉
各规格种类矿料通过百分率(%)
31.5
100.0
26.5
99.4
99.9
90~100
19
35.0
89.8
86.5
86.3
86.1
70~90
16
10.3
56.1
74.2
73.3
72.5
60~82
13.2
2.5
25.2
99.9
65.5
64.0
62.5
51~73
9.5
0.6
3.2
90.3
58.2
55.9
53.6
40~65
4.75
0.3
4.3
81.6
99.2
39.9
34.7
29.4
24~48
2.36
6.4
89.1
25.6
22.7
19.9
14~32
1.18
1.9
70.4
20.4
18.3
16.1
10~24
0.9
39.6
11.7
10.5
7~18
21.9
98.3
8.6
7.9
7.3
6~14
0.15
14.9
93.3
6.7
5.9
4~10
0.075
10.2
80.7
5.2
4.9
3~7
细级配用量(%)
17
24
15
3
最佳油石比:
4.0%
中级配用量(%)
26
21
12
粗级配用量(%)
28
25
9
18
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高速公路 沥青路面 面层 AC20C 沥青 混凝土 目标 配合 设计 报告