D1上面层目标配合比报告.doc
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1、哈尔滨工业大学交通实验中心沥青面层 文件编号:1023齐白公路齐齐哈尔至泰来(省界)段工程建设项目D1标段上面层AC-16目标配合比设计齐泰公路项目路面工程材料配合比设计与施工期技术服务组2009年06月17日D1标段上面层AC-16目标配合比设计一 概况齐泰公路上面层为AC-16。应用国军料场生产1926.5、9.519、4.759.5mm碎石和标段由国军石料自生产的2.364.75、02.36mm石屑作为下面层配合比的原材料;采用吉林省梨树县郭家店大顶山矿粉和安达SBS改性沥青。开展原材料和混合料的各项试验,确定各标段沥青混凝土配合比。具体试验简介如下:1、 原材料试验(1)基岩无侧限抗压
2、强度;(2)岩石学命名;(3)SiO2含量;(4)各档集料的筛分;(5)集料的密度;(6)集料的压碎值;(7)粗集料的针片状含量;(8)粗集料与沥青的粘附性;(9)矿粉密度;(10)矿粉安定性;(11)沥青三大指标;(12)沥青旋转薄膜加热试验等。2、 混合料试验(1)马歇尔击实试验;(2)马歇尔试件密度试验(表干法);(3)沥青混合料理论最大相对密度试验;(4)马歇尔稳定度试验;(5)车辙试验;(6)小梁低温弯曲试验;(7)冻融劈裂试验;(8)渗水试验。3、 试验依据(1)公路工程岩石试验规程(JTG E412005);(2)公路工程集料试验规程(JTG E42-2005);(3)公路工程沥
3、青及沥青混合料试验规程 (JTG 0522000);(4)公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006);(5)公路沥青路面施工技术规范(JTG F402004)。4、 试验设备:万能压力机,标准筛,沥青针入度仪,沥青延度仪,电子秤,烘箱,马歇尔击实仪,马歇尔稳定度仪,车辙试验机,MTS等。二 原材料试验2.1 集料性质按照公路工程岩石试验规程(JTG E412005)评价基岩各项性质,见表1。按照公路工程集料试验规程(JTG E42-2005)开展石料和矿粉的各项性能试验,列于表2表4。表1 基岩各项性质料源名称SiO2含量(%)基岩抗压强度(MPa)国军石场橄榄玄武岩55.92118.2
4、表2 集料基本性质汇总规格(mm)锈面碎石含量(%)针片状含量(%)0.075mm以下含量(%)9.51950.318.21.34.759.551.716.71.82.364.752.004.753.5正常碎石与沥青粘附性(级)具有锈面碎石与沥青粘附性(级)压碎值(%)基质沥青改性沥青基质沥青改性沥青11.73434表3 单档集料密度粒径(mm)191613.29.54.752.361.18及以下表观相对密度2.7462.7612.7662.7662.7782.7772.831表干相对密度2.6832.6842.6772.6682.6812.6252.611毛体积相对密度2.6472.6402
5、.6272.6122.6262.5392.491吸水率(%)1.41.651.92.12.13.44.8表4 矿粉性质试验项目表观密度(g/cm3)亲水系数塑性指数加热安定性数值等2.7170.83.5颜色无变化2.2 沥青性质按照公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTG 0522000),试验得到SBS改性沥青各项指标,见表5。表5 SBS改性沥青技术指标项 目数 值技术标准针入度(100g,5s)25(0.1mm)716080延度(5cm/min)5(cm)4140软化点(环球法)()75.875弹性恢复25(%)9790运动粘度(PaS)1351.0313旋转薄膜加热试验(163,75m
6、in)质量损失(%)-0.541.0针入度比(%)6765延度5(cm)3130动态剪切70 G*/sin(kpa)原样沥青1.01.0RTFOT试验后1.62.2PAV老化后动态剪切25 G*/sin(kpa)6005000蠕变劲度-18 (Mpa)310300m值0.40.3三 目标配合比设计3.1 配合比初步调试根据各种规格石料和矿粉的颗粒组成,按照沥青路面施工技术规范(JTG F402004)的级配范围要求,初步调试混合料配合比,见表6。3.2 确定最佳油石比采用沥青路面施工技术规范(JTG F402004)附录B热拌沥青混合料配合比设计方法。表7汇总了马歇尔试件的毛体积密度、理论最大
7、相对密度、空隙率、矿料间隙率、沥青饱和度、稳定度、流值等指标。根据表7,绘制各项指标随油石比的变化曲线,见图2。按照规范要求,确定最佳油石比为5.2%。表6 AC-16配合比通过下列筛孔(mm)的质量百分率(%)筛孔9.5194.759.52.364.7502.36矿粉合成下限上限19100.0 100.0 100.0 100.0 100 100.0 10010016100.0 100.0 100.0 100.0 100 100.0 9010013.275.4 100.0 100.0 100.0 100 90.2 70929.523.4 94.7100.0 100.0 100 68.2 608
8、04.751.0 23.993.1100.0 100 42.5 34622.360.5 4.72.684.6100 28.6 20481.180.0 2.31.457.6100 21.0 13360.60.0 0.70.831.7100 14.1 9260.30.0 0.0 0.0 14.2100 9.6 7180.150.0 0.0 0.0 8.493.6 7.7 5140.0750.0 0.0 0.0 2.681.8 5.6 48比例40236256100图1 AC-16目标配合比设计级配曲线表7 马歇尔设计法确定沥青混合料最佳油石比件编号油石比(%)试件高度(mm)空气中质量(g)水中质
9、量(g)表干质量(g)毛体积相对密度理论最大相对密度矿料合成毛体积相对密度矿料占混合料的比例(%)试件空隙率VV(%)矿料间隙率VMA(%)有效沥青的饱和度VFA(%)马歇尔稳定度MS(kN)流值FL(0.1mm)1234平均(0)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)A-14.063.1463.1863.7863.2663.341178.6680.11193.02.2982.4842.59696.27.514.949.88.9924.6A-24.062.9663.0863.0062.9863.011160.8673.31180.52.2
10、892.4842.59696.27.815.248.510.7526.8A-34.063.0063.0862.9662.9463.001165.9675.01184.72.2872.4842.59696.27.915.348.39.4221.5平均4.02.2917.715.148.99.724.3B-14.562.3062.1062.1262.1662.171173.9680.51183.62.3332.4762.59695.75.814.058.811.6526.1B-24.563.0463.0062.9063.0062.991176.2682.71184.72.3432.4762.596
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