AC20-G配合比研究

1、襄荊高速公路路面工程第五施工合同段k159+600k176+980 中面層ac-20g瀝青混合料配合比研究梁徳強、李小平、朱濤葛洲壩路橋公司襄荊路而施工項口部試驗室2003 年 10 刀 25 liac-20g瀝青混合料配合比研究梁徳強李小平朱濤摘要：采用武漢市國創(chuàng)sbs改性瀝青利荊門市百年碎石研究的湖北省襄荊高速公路 k159+600k176+980中面層瀝青混凝土配合比，根據(jù)本工程招投標(biāo)文件和施工細(xì)則的要 求屮面層厚度6cm,采ac201瀝青混合料結(jié)構(gòu)，實際在進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計及驗證時 根據(jù)原設(shè)計者武漢理工人學(xué)吳少鵬i專士建議，結(jié)構(gòu)形式由ac-201瀝青混合料變更為ac 20g瀝青混合料，

2、利用馬歇爾方法確定其最佳汕石比為4. 2%o一. 材料性能:1、瀝青:根據(jù)設(shè)計要求，中面層瀝青材料選用國創(chuàng)sbs改性瀝青；檢驗結(jié)果見表1 ,其各項技術(shù)性能均符合要求。表1 國創(chuàng)sbs改性瀝青指標(biāo)規(guī)范要求實測值針入度(251, 100g, 5s)0. lmni40 7574延度(5cm/min, 5 °c) cm>4080.3軟化點sp(環(huán)球法)"c>7082.8溶解度(三氯乙稀)39999.5離析、軟化點差(48h、163°c) °c<20. 7粘度(60 °c)(pa. s)>3000>3000瀝青密度(g/cm

3、3)實測值1.034旋轉(zhuǎn)薄膜質(zhì)量損失li %w0. 30. 1烘箱試驗針入度比(25 °c) %$6571163 °c, 85min延度(5 °c ) cm$20242、集料:選用百年碎石廠生產(chǎn)的碎石，規(guī)格為26.513.2mm； 13. 24.75mm；4.752. 36mm； <2. 36mm；選用子陵今是礦粉廠生產(chǎn)的礦粉,粗、細(xì)集料及礦粉物理性能均符合規(guī)范要求。試驗結(jié)果見表2、表3、表4：表2粗集料的物理技術(shù)性質(zhì)項目名稱視密度(g/cm3)壓碎值(%)針片狀含量(%)泥土含量(%)粘附性料/料3=料1片料2=料3=料碎石2.7142.7122. 709

4、19.56.80. 270.510. 844表3細(xì)集料的物理技術(shù)性質(zhì)項目視密度(g/cm3)堅固性(%)砂當(dāng)量(%)碎石2. 71276表4礦粉的物理技術(shù)性質(zhì)實測性能技術(shù)要求視密度(g/cm3)2. 703>2. 5含水量(%)0. 3< 1水洗篩分通過率(%)0. 6mm1001000. 15mni99.390 1000. 075mm86. 175 100外觀無團(tuán)粒結(jié)塊無團(tuán)粒結(jié)塊親水系數(shù)<1二、目標(biāo)配合比設(shè)計1、混合料配合比設(shè)計本路段屮面層設(shè)計厚度6cm , ac-20i瀝青混合料，各項技術(shù)要求見表5、表6,試驗結(jié)果見表7：表5 ac-20 i混合料級配范闔篩孔尺寸26.

5、5191613. 29.54.752.361. 180.60.30. 150.075級配上限1001009080725846342720148級配下限10095756252382820151064表6中面層瀝青混合料技術(shù)要求試驗項日試件擊實次數(shù)(次)穩(wěn)定度ms(kx)流值fl0. 1mm空隙率w(%)瀝青飽和度vfa(%)礦料間隙率vma(%)動穩(wěn)定度60°c、0. 7mpa(次/mm)浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度(%)凍融劈裂 殘留強度(%)性能指標(biāo)雙面各75>820 403665 7013. 515.5>3000>80>80試驗t0709t0705t0709t07

6、05t0705t0705t0719t0709t0729規(guī)范200020002000200020002000199320002000表7中面層集料冷料篩分及合成級配曲線l(x>一706050403020100ucm甬級配上限一-級配下限一中值t級配曲線o.mo. is0.30o.thi1. 182.361.759.51x2ltuo1$».026. s篩孔26.519.016.013.29.54.752. 361. 180. 600. 300. 150. 075百分率級配上限100.0100.090.080.072.058.046.034.027.020.014.08級配下限100

7、.095.075.062.052.038.028.020.015.010.06.04中值100.097.582.571.062.04& 037.027.021.015.010.061#料100.090.011.92.00.70.30.20.20.20.20.20.20. 202#料100.0100.099.387.241.35. 11. 10.40.4().40. 10. 10. 333#料100.0100.0100.0100.0100.097.931.67.03.91.91.91.90. 204#料100.()100.0100.0100.0100.0100.099.270.847.

8、22-1.011.88.80. 23礦粉100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.099.395.789.010. 04級配曲線100.098.082. 176.260.84& 433.521.815.810.07. 16. 11.00表8瀝青混合料試驗的加熱溫度范圍礦料加熱溫度瀝青加熱溫度試模預(yù)熱溫度混合料拌和溫度試件擊實溫度180 185°c165 75°c110120°c165 175°c140 150°c2 .馬歇爾試驗根據(jù)篩分結(jié)果配制混合料：1 ： 2% 3% r：礦粉：=20：

9、33： 20： 23： 4分別作3.5%. 4%、4.5%、5%、5.5%油石比馬歇爾試驗，其試驗結(jié)果見表9。表9馬歇爾試驗結(jié)杲油石比油石比油石比33.544.555.56油石比(%>汕石比3. 54. 04. 55. 05. 5毛體積相對密度2. 4032.4222.4392. 4482. 445穩(wěn)定度(kn)9. 411.911.09.89. 4空隙率(%)6.24.83. 52.41. 7流值(0. 1mm)2027.332.536.844飽和度(%)55.865.274.382. 188.2理論最人相對密度2. 5622. 5452. 5282. 5082. 486礦料間隙率(%

10、)14. 113.813.713.714.0毛體積密度最人的油石比為5.0%,穩(wěn)定度最人的油石比為4. 0%,空隙率 中值對應(yīng)的油石比為 4. 3% , oac1= ( 5+4+5 ) /3 二 4. 4% ； 0acmin=4. 0 , 0acmax=4. 7, oac2= (3. 9+4. 6) /2二4. 4%； 0ac= (4. 4+4.4 ) /2=4. 4%,最佳油石 比取44%o3x標(biāo)配合比的確定根據(jù)馬歇爾試驗結(jié)果初確迄最佳油石比為4.4%,制備試件，在浸水48h 后測定馬歇爾穩(wěn)定度，其水穩(wěn)定性檢驗試驗結(jié)果表10；車轍試驗檢驗其動穩(wěn) 定度試驗，結(jié)果見表11：表10中血層4. 4%

11、油石比浸水馬歇爾試驗油石比馬歇爾穩(wěn)定度sm(kn)浸水馬歇爾穩(wěn)定度smi(心)浸水殘留穩(wěn)定度smo(%)4.4%11.49. 5583.8表11屮面層4. 4%油石比車轍動穩(wěn)定度試驗油石比屮面層車轍動穩(wěn)定度技術(shù)要求(次/mm) min中面層車轍動穩(wěn)定度試驗結(jié)果(次/mm) min結(jié)論4. 4%>30004562合格根據(jù)試驗結(jié)果4. 4%油石比的各項性能指標(biāo)均符合規(guī)范要求。三、生產(chǎn)配合比設(shè)計生產(chǎn)配合比設(shè)計時，設(shè)計、監(jiān)理要求將中面層結(jié)構(gòu)形式±1 ac-20i變更為ac20g型，采用骨架密實型結(jié)構(gòu)，細(xì)集料(4.75以下顆粒)用量減少。農(nóng)12 ac-20g混合料級配范帀篩孔尺寸26.

12、5191613.29.54. 752.361. 180.60.30. 150.075級配上限10010090.082.069.045.035.025.017.015.09.07級配下限10090.071. 062.048.030.023. 017.012. 09.05.03根據(jù)目標(biāo)配合比確定的級配對瀝青拌和樓熱料倉進(jìn)行篩分，結(jié)果見表13：篩孔26.519.016.013.29.54. 752. 361. 180. 600. 300.150. 075百分率級配上限100.0100.090.082.069.045.035.025.017.015.09.07級配下限100.090.074.062.(

13、)48.030.023.017.012.09.05.03中值100.095.082.072.058.537.529.021.014.512.07.051#倉10086.725.91.60.200()0（）0028%2#倉10010099.284.441.35.11.20.2000032%3#倉10010010010010097.231.66.83.41.80014%4#倉10010010010010010097.672.347.626.112.87.522%礦粉100100100100kx)kx)100kx)10099.395.7894%級配曲線100.096.379.067.553.341.

14、230.320.914.910.06.65.2100%表13瀝青拌和樓熱料倉篩分及合成級配曲線h:級配上限 一一級配下限 一中值級配曲線7060504030200.0750.150.300.601. 182.364.759.5校徑仙1)13.216.019.026.5根據(jù)忖標(biāo)配合比分別作±0. 3%油石比的混合料試驗，其結(jié)果見表14：表14生產(chǎn)配合比試驗成果油石空隙最大理論毛體積礦料間瀝青飽穩(wěn)定度流值比率相對密度相對密度隙率和度kn0. 1mm4. 14.92. 5522. 42714. 165.412.6274.43. 02. 5402. 43714.071. 112.2314.

15、73. 12.5232. 44413.877.211.035以上各個油石比各項試驗結(jié)杲均符合規(guī)范要求。中面層結(jié)構(gòu)形式曲ac201變更為ac-20g型后，細(xì)集料用量減少，最佳 油石比可以降低0.10. 2%,根據(jù)試驗結(jié)果，決定分別選用最佳油石比4. 3%、 4. 2%進(jìn)行試驗段鋪筑和生產(chǎn)配合比驗證。七、生產(chǎn)配合比驗證試驗段 k159+600160+100 用 4 3%的油石比,k160+100160+600 用 4. 2%的汕石比，其各項指標(biāo)均符合規(guī)范要求。試驗結(jié)果見表15、表16：表15生產(chǎn)配合比驗證試驗結(jié)果設(shè)計油實測油空隙最人理論毛體積礦料間瀝青飽穩(wěn)定流值石比右比率相對密度相對密度隙率和度度

16、kn0. 1mm4. 34. 324.32. 5432. 43414.069.412.0304.24. 194. 52. 5472. 43214.067. 712. 129表16試驗段鉆芯（直徑loomm）取樣試驗結(jié)果設(shè)計 油石比%施工樁號取芯高 度mm芯樣馬歇 爾穩(wěn)定度實測密度 g/cm3標(biāo)準(zhǔn)密度 g/cm3壓實度%4.3k159+600160+10060.510. 12.40852.54394.74. 2k160+100160+60060.310.32.41152.54794.7注：壓實度用最大理論相對密度控制。表17ac-20g試驗段級配還原篩分曲線篩孔26. 519.016.013.29.54.752.361. 180. 600. 300. 150.075百分率級配上限100100.090.082.069.045.035.025.017.015.09.07級配下限10090. 074. 062. 04& 030.023. 017.012.09.05.0