AC-13C目标配合比设计概述
本设计的依据为《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)、《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005)、《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)和设计文件,并参照了湖北省内高速公路的部分设计标准。
一、原材料 1.1、集料
集料采用南漳长岭石料场生产的1#(9.5~16mm)、2#(4.75~9.5mm)、3#(2.36~4.75mm)、4#(0~2.36mm)。其物理性能指标试验结果见表1。
表1
试验项目 石料压碎值 (%) 黏附性 磨耗值 (%) 表观密度 (g/cm) 3技术要求 ≤26 ≥5级 ≤28 ≥2.60 ≤2.0 ≤12 ≤1 ≥60 试验结果 23.7 5级 19.4 2.703(1#)、2.697(2#) 2.796(3#)、2.5(4#) 0.62(1#)、0.96(2#)、1.39(3#) 10.1(1#)、2.4(2#) 0.2(1#)、0.8(2#)、1.0(3#) 66.4 吸水率 (%) 细长扁平颗粒含量(%) 小于0.075mm含量(%) 砂当量 (%)
1.2、沥青
采用湖北海威物资有限公司生产的 70号A级石油沥青进行了试验,沥青原材料试验结果均符合规范的要求。试验结果见表2。
表2
试验项目 针入度[25℃,100g,5s] (0.1cm) 延度[5cm/min,5℃] ( cm ) 软化点[环球法] TFOT后 残留物 ( ℃ ) 技术要求 60~80 ≥100 ≥46 ≤±0.8 ≥61 ≥6 试验结果 65 >100 57.5 -0.327 63.1 13 质量变化 ( % ) 针入度比 ( % ) 延度[10℃] ( cm ) 1.3、矿粉
采用荆门市九里岗矿粉厂生产的矿粉,试验结果见表3。 表3
试验项目 表观密度 (g/cm3) <0.6mm 粒度范围(%) <0.15mm <0.075mm 外观 加热安定性 技术要求 ≥2.5 100 90~100 75~100 无团粒结块 — 试验结果 2.6 100 91.8 88.2 无团粒结块 合格
二、原材料筛分及混合料级配曲线
2.1、对本次试验所用的各种矿料进行筛分,筛分结果见表4。
表4 矿料筛分结果(通过率%)
筛孔尺寸(mm) 9.5~16 4.75~9.5 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 100 100 94.1 30.2 100 100 100 100 1.1 0.8 5.7 5.0 0.8 3.4 1.5 0.8 2.2 0.7 0.8 1.5 0.7 0.8 1.2 0.7 0.2 0.8 0.5 99.7 27.3 100 100 100 82.0 2.36~4.75 100 0~2.36 矿粉 100 100 99.9 80.5 61.9 40.2 21.2 15.5 10.0 100 100 100 100 97.5 91.8 88.2 2.2、沥青混合料级配曲线确定
根据矿料筛分结果,确定各矿料比例为:9.5~16mm︰4.75~9.5mm︰2.36~4.75mm︰0~2.36mm︰矿粉=33︰27︰2︰36︰2,级配曲线见图1。
图1 沥青混合料级配曲线图
三、沥青混合料
本设计综合考虑了沥青路面的各项路用性能和加工现场原材料的实际级配状况,分别配制4.1%、4.6%、5.1%、5.6%、6.1%五种油石比的沥青混
合料,经综合分析初步确定最佳油石比为5.2%。我们把设计空隙率确定为4%,油石比为5.2%的沥青混合料各项指标试验结果均满足JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》的要求,试验结果见表4。
表4 沥青混合料性能
试验项目 技术要求 试验结果 空隙率(%) 矿料间隙率(%) 沥青饱和度(%) 稳定度(KN) 流值(mm) 动稳定度(次/mm) 浸水马歇尔残留稳定度(%) 冻融劈裂残留强度比(%)
3~6 ≥14 65~75 ≥8 1.5~4 ≥1000 ≥80 ≥75 4.1 14.6 72.1 14.95 3.7 1505 85.9 82.3 #根据原材料的筛分和沥青混合料各项技术指标,确定目标配比为:1(9.5~
16mm)∶2#(4.75~9.5mm)∶3#(2.36~4.75mm)∶4#(0~2.36mm)∶矿粉=33︰27︰2︰36︰2
最佳油石比OAC为:5.2%。