AC-20C沥青混合料配合比设计报告

1．AC-20C沥青混合料的级配范围来自于《湖南省高速公路沥青混凝土面层施工技术

指南》。

2．AC-20C沥青混合料所用原材料均为委托单位来样，其组成为：

（1） 集料：按13.2mm～19mm（1#）、9.5mm～13.2mm（2#）、4.75mm～9.5mm（3#）、

2.36mm～4.75mm（4#）、0mm～2.36mm（5#）备料。 （2） 沥青：XX生产SBS改性沥青。 （3） 矿粉：自产。

3．按规范要求，混合料理论最大相对密度采用计算法。

4． 采用马歇尔试验进行配合比设计，室内试验的拌和温度为165-175（℃），试件

的击实成型温度为155-160（℃）。

5．配合比设计试验及计算参数均以“JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中附录B 热拌沥青混合料配合比设计方法”中的程序及公式计算。

6．试验结果：经室内配合比设计试验与相关验证，确定AC-20C沥青混合料目标配合比设计的最佳油石比为4.4％，在进行生产配合比设计与试验时，油石比宜控制在4.3%-4.6%之间，其合成级配应尽可能与目标配合比级配曲线接近。目标配合比的各级材料比例见相关设计图表。

7．采用旋转压实仪成型进行验证，旋转压实仪的单位压力为600KPa，设定旋转压实次数为125次。

2012年7月2日

一．原材料试验

1．沥青试验结果 序试 验 项 目 号 1 2 3 4 针入度 针入度指数PI 软化点 135℃运动粘度 单位 0.1mm / ℃ Pa·s 技 术 要 求 30～55 ≥0 ≥75 ≤3 试验结果 46 +0.88 85.5 2.41 0

5 6 7 8 9 5℃延度 离析 弹性恢复 闪点 溶解度 cm ℃ % ℃ % / % % cm ≥25 ≤2.5 ≥85 ≥230 ≥99 实测记录 -1.0～+1.0 ≥65 ≥15 35 0.2 99 286 99.90 1.018 +0.021 82.6 24 10 相对密度（25℃） 11 TFOT12 试验针入度比 后 13 5℃延度 质量变化 2.集料试验 （1） 集料原材料来样筛分试验结果 集料规格 通过下列方孔筛（㎜）的质量百分率（%） 26.5 19 16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 1# 100 88.5 53.4 4.0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 2# 100 100 100 100 5.9 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 3# 100 100 100 100 87.3 1.9 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.3 4# 100 100 100 100 100 87.6 11.8 1.1 0.9 0.9 0.9 0.8 5# 100 100 100 100 100 100 74.9 49.1 27.9 18.2 10.1 7.1 矿粉 100 100 100 100 100 100 100 100 100 98.5 94.8 83.4 （2） 粗集料材质试验结果 指 标 压碎值 洛杉矶磨耗损失 粗集料对SBS改性沥青的粘附性 13.2mm—19mm 表观相对密度 9.5mm—13.2mm 4.75mm—9.5mm 2.36mm—4.75mm 吸水率 13.2mm—19mm 9.5mm—13.2mm % / 单位 % % 级 试验结果 23.5 21.6 5 2.736 2.734 2.732 2.728 0.3 0.3 ≤2.0 ≥2.5 技术要求 ≤28 ≤30 5 1

4.75mm—9.5mm 2.36mm—4.75mm 13.2mm—19mm 针片状颗粒含量 9.5mm—13.2mm 4.75mm—9.5mm 13.2mm—19mm <0.075mm颗粒含量9.5mm—13.2mm （水洗法） 4.75mm—9.5mm 2.36mm—4.75mm 坚固性 备注： / （3）各级粒径集料的相对密度试验结果 密度 表观 集料 相对密度 13.2mm—19mm 9.5mm—13.2mm 4.75mm—9.5mm 2.36mm—4.75mm 0mm—2.36mm 矿 粉 （4） 矿粉质量试验结果 项 目 表观相对密度 含水量 （%） 亲水系数 外 观 （5） 细集料的砂当量试验结果 指 标 砂当量 （%） 试验结果 76 试验结果 2.712 0.3 0.52 无团粒结块 2.736 2.734 2.732 2.728 2.703 2.712 % % % 0.3 0.4 4.2 5.1 7.8 0.1 0.1 0.3 0.8 0.6 ≤12 ≤1 ≤10 ≤15 毛体积 相对密度 2.718 2.716 2.712 2.683 2.645 ---- 吸水率 （%） 0.3 0.3 0.3 0.4 0.8 ---- 技术要求 ≥2.5 ≤1 ＜1 无团粒结块 技术要求 ≥60 二． AC-20C沥青混合料技术要求

1．XX高速公路AC-20C型沥青混合料级配范围

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通过下列筛孔（㎜）的质量百分率（%） 级配 26.5 AC-20C 100 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 14- 9-17 7-13 5-10 3-7 22 单位 % % % 次/㎜ 技术要求 65—75 ≥85 ≥80 ≥5000 90- 76- 63- 46- 30- 19- 100 88 75 58 40 29 2．郴宁高速公路AC-20C沥青混合料马歇尔试验技术要求 试验项目 击实次数 稳 定 度 流 值 空 隙 率 单位 次 kN mm % 技术要求 双面各75 ≥8.0 1.5—5.0 4—6 试验项目 沥青饱和度 残留稳定度 冻融劈裂强度比 动稳定度 三． AC-20C型沥青混合料配合比试验

1．各级集料在混合料中的比例及合成级配 集料 规格 集料比例（%） 26.5 33 14 18 9 23 3 通过下列方孔筛（㎜）的质量百分率（%） 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 1# 2# 3# 4# 5# 矿粉 100 88.53.4.0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 5 4 100 100 100 100 5.9 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 100 100 100 100 87.3 1.9 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.3 87.6 11.1.1 0.9 0.9 0.9 0.8 8 74.49.27.18.10.100 100 100 100 100 100 7.1 9 1 9 2 1 98.94.100 100 100 100 100 100 100 100 100 83.4 5 8 100 100 100 100 100 100 96.2 84.6 68.3 51.6 34.2 21.4 14.5 9.6 7.3 5.4 4.3 合成级配结果 级配范围 备 注 90- 76- 63- 46- 29- 19- 14- 100 9-17 7-13 5-10 3-6 100 88 75 58 39 29 22 / AC-20C混合料矿料合成级配曲线如下图所示： 2．目标配合比马歇尔试验结果 体积指标 油石比（%） 3

3.4 混合料最大相对密度 试件毛体积相对密度 试件空隙率 （%） VFA （%） VMA （%） 稳定度 （kN） 流值 （mm） 2.578 2.412 6.4 52.2 13.4 15.07 2.1 3.9 2.559 2.426 5.2 61.2 13.4 15.48 2.9 4.4 2.541 2.435 4.2 68.9 13.5 16.06 3.7 4.9 2.523 2.437 3.4 75.4 13.8 15.20 4.4 5.4 2.505 2.435 2.6 81.6 14.1 14.24 4.8 AC-20C型沥青混合料沥青用量确定图 从上表及图中可以得出AC-20C沥青混合料指标与油石比的关系如下： 油石比（%） a1 a2 4. 40 4.50 ---- a3 4.25 a4 4.55 OAC min 4.12 ---- 4.31 OAC max 4.50 4.80 OAC1 OAC2 OAC 4.41 从上图及表中可知，OAC1=4.50%，各项指标符合技术要求的油石比范围OACmix~OACmax为4.12%~4.50%，因此：

OAC2=（OACmix+OACmax）/2=4.31%。

取OAC1与 OAC2的中值为最佳油石比，得： OAC=（OAC1+OAC2）/2=4.41%。

由上述计算确定郴宁高速公路AC-20C的最佳油石比OAC为4.4%。

3. AC-20C型在最佳油石比OAC=4.4%时,其各项体积指标与强度指标如下表：

（1） 马歇尔试验结果 试验项目 混合料最大实测相对密度 试件毛体积相对密度 试件空隙率VV （%） VMA （%） 试验结果 2.541 2.435 4.2 13.5 试验项目 沥青饱和度VFA （%） 稳定度MS （kN） 流值FL （mm） / 试验结果 68.9 16.06 3.7 / （2） 浸水马歇尔、冻融劈裂强度、车辙试验结果 序号 1 2 试验项目 残留稳定度 冻融劈裂强度比 单位 % % 技术要求 ≥85 ≥80 试验结果 89.6 96.0 试验结论 合格 合格 4

3 备注 60℃动稳定度 次/㎜ DS≥5000 / 8630 合格 （3） AC-20C型沥青混合料旋转压实验证试验结果 油石比 混合料最大实试件毛体积试件空隙率（%） 测相对密度 相对密度 VV （%） 4.4 2.541 2.485 2.2 矿料间隙率VMA （%） 11.7 沥青饱和度VFA （%） 81.2 经过马歇尔试验及其相关的验证试验，郴宁高速公路路面AC-20C沥青混合料在最佳油石比取为4.4%时，各项技术指标满足相应的技术要求。在进行生产配合比设计与试验时，应根据拌和机的除尘效果，确定矿粉的掺量，以使混合集料的级配尽可能与目标配合比的级配一致。 主检： 审核： 审批：

2012 年7月2 日

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