ATB目標(biāo)配合比

1、A T B - 2 5 瀝 青 混 合 料 目 標(biāo)配合比設(shè)計報告1 概述1.1 概述汪清至延吉段高速公路建設(shè)項目 GSZ03 合同段由長春市政建設(shè)(集團(tuán))有限公司承建，其樁號范圍為 K36+000K55+741 路線總長度為 19.741Km ATB-25 柔性基層施工面積為2423790m2。設(shè)計文件給定瀝青標(biāo)號為 AH-70A 石油瀝青，瀝青產(chǎn)地盤錦，碎石產(chǎn)地涼水石場，礦粉 產(chǎn)地磐石，消石灰產(chǎn)地圖們，經(jīng)自檢及總監(jiān)辦驗證，原材料各項指標(biāo)符合設(shè)計要求，可以 用于 ATB-25瀝青穩(wěn)定碎石施工。1.2 設(shè)計依據(jù)本合同段瀝青混合料配合比設(shè)計采用現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定的馬歇爾法進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計采用的有關(guān)技術(shù)規(guī)程

2、和依據(jù)有：( 1)公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范 (JTGD50-2006)( 2)公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范 (JTGF40-2004)( 3)公路工程瀝青與瀝青混合料試驗規(guī)程 (JTJ052-2000)( 4)公路工程集料試驗規(guī)程 (JTGE42-2005)(5)公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)( JTGF80/1-2004)( 6)公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程( JTGE60-2008)1.3 原材料來源本項目上基層 ATB-25 瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計試驗所采用的集料為涼水石場生產(chǎn)的 玄武巖，集料粒徑規(guī)格分別為 19.0-26.5mm、9.5-19.0mm、4.75-9.5mm、2.36-4.75mm 和S

3、16(0-2.36mm);礦粉為磐石石粉廠生產(chǎn)；消石灰產(chǎn)地圖們；瀝青采用延邊路興瀝青儲運站提供的盤錦產(chǎn) 70 號道路石油瀝青。2 原材料試驗2.1 瀝青瀝青試驗按照公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程JTJ052-2000 的要求和方法進(jìn)行，瀝青性能指標(biāo)試驗結(jié)果和設(shè)計要求見表2-1 所列。70 號瀝青試驗結(jié)果表 2-1項目試驗結(jié)果設(shè)計要求試驗依據(jù)針入度(25C,100g,5s,0.1mm)6760 80T0604-2000延度(5cm/min,15C,cm)100100T0605-1993軟化點(C)7445T0606-2000密度(25C)1.03實測T0603-1993試驗結(jié)果表明：盤錦產(chǎn) 7

4、0 號道路石油瀝青各項檢測指標(biāo)均符合本項目技術(shù)要求。2.2 瀝青與集料的粘附性瀝青與粗集料粘附性試驗采用按 T0616-1993 中規(guī)定的水煮法，其試驗結(jié)果如表 2-2 所列。瀝青與集料粘附性試驗結(jié)果表 2-2瀝青與集料粘附性試驗后石料表面上瀝青膜剝落情況粘附性等級瀝青膜有少部分為水所移動42.3 集料集料試驗嚴(yán)格按照公路工程集料試驗規(guī)程(JTGE42-2005)的方法進(jìn)行，粗、細(xì)集料試驗結(jié)果和設(shè)計要求分別見表 2-3、2-4 所列。粗集料試驗結(jié)果表 2-3試驗項目單位試驗結(jié)果設(shè)計要求試驗依據(jù)洛杉磯磨耗損失%合格30T0317-2005壓碎值%15.228T0316-2005表觀相對密度19-

5、26.5mm 碎石-2.8873.0T0307-20059.5-19mm 碎石1.24.75-9.5mm 碎石1.12.36-4.75mm 碎石1.2軟石含量%-5T0320-2000針片狀顆粒含量19-26.5mm 碎石%1.218T0312-20059.5-19mm 碎石2.04.75-9.5mm 碎石0.9水洗法v0.075mm顆粒含量19-26.5mm 碎石%0.31T0310-20059.5-19mm 碎石0.34.75-9.5mm 碎石0.62.36-4.75mm 碎石0.7細(xì)集料試驗結(jié)果表 2-4試驗項目單位試驗結(jié)果設(shè)計要求試驗依據(jù)表觀相對密度-2.50T0330-2005毛體積

6、相對密度-2.728-砂當(dāng)量%6712T0340-2005亞甲藍(lán)值g/cm31.025T0349-2005由表 2-3 和表 2-4 試驗結(jié)果可見：粗、細(xì)集料各項檢測指標(biāo)均符合本項目技術(shù)要求。2.4 礦粉及消石灰試驗礦粉及水泥試驗項目按公路工程集料試驗規(guī)程(JTGE42-2005)規(guī)定的方法進(jìn)行試驗， 其結(jié)果見表 2-5 所列。礦粉及消石灰技術(shù)指標(biāo)表 2-5試驗項目單位試驗結(jié)果設(shè)計要求試驗依據(jù)表觀相對密度礦粉-2.6891T0332-2005塑性指數(shù)-1.2V4T0354-2000粒度范圍V0.6mm礦粉%100100T0351-2000消石灰100V0.15mm礦粉95.790 100消石灰

7、95.1V0.075mm礦粉83.675 100消石灰83.3由表 2-5 試驗結(jié)果可見：礦粉各項檢測指標(biāo)均符合本項目技術(shù)要求。3ATB-25 型瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計根據(jù)本項目實際情況和工期安排，本合同段瀝青混合料配合比設(shè)計采用馬歇爾試驗 法。根據(jù)本合同使用的礦料和瀝青實際情況，以及其他項目的成功經(jīng)驗，擬定三個礦料級 配進(jìn)行試驗，以確定各種材料的最佳組成，使之既能滿足路面性能要求，又能符合經(jīng)濟(jì) 性。3.1 方案I1、原材料篩分及合成級配各種礦料級配和方案 I 合成礦料級配如表 3-1 所列。ATB-25 型瀝青混合料合成礦料級配組成（方案I）表2、礦料合成級配曲線圖方案I礦料合成級配曲線如

8、圖 3-1 所示。圖 3-1ATB-25 上基層（方案I）礦料合成級配曲線圖3、馬歇爾試驗結(jié)果及最佳瀝青用量確定ATB-25（方案I）馬歇爾試驗方案 I 各油石比馬歇爾結(jié)果見表 3-2ATB-25（方案I）馬歇爾試驗結(jié)果表 3-23-1(ran.)配倉比篩孑尺寸（nn）5.526.51P13.2/ 54- 7S2-36L LS0.3a 150.075方分率c*3L碎石藥100|BSCL 3t 1CL 10. 1.1山10. 1OU0,1匕E- 1亦碎石27100LQQ1009T. 17S.83乩4l.lQ. 1心L0,1Q. 1OU0,16100100100100LOQ99,t2L3L7h 0

9、0,60.4a 30.25100LD010Q 00wa10GBL 312.3孔52,?2.32, i2.00-2,23100tan10Q100ItlD10097.0組965. 531.117,60. 97,1礦粉3100100100100too1Q0ioa1001Q0100蟻597, g7LS1100100too100100lOOltoo100ion9亂5SLO合成怨配加LOO.O驅(qū)TTh L& 1355 70 7.51540注：1)瀝青加熱溫度控制在160C,上下浮動土5C;礦料加熱溫度為 170180C;混合料拌和溫度為155C,上下浮動土 5C;擊實溫度為 145150C;混合料

10、廢棄溫度 195C;2)瀝青混合料理論最大相對密度采用真空法測出。最佳瀝青用量確定由表 3-2 得出的油石比與各項測定指標(biāo)的關(guān)系曲線如圖3 所示。圖 3-2ATB-25 上基層目標(biāo)配合比(方案I)確定瀝青用量圖根據(jù)曲線圖,得出油石比 OACOAC= (ag+Q+aO /4= (3.8+3.8+4.5+3.9 ) /4=4.0OAC=( OACn+OAC) /2=(3.6+4.1)/2= 3.85根據(jù) OAC 和 OAC,結(jié)合實踐經(jīng)驗和本項目交通量、氣候條件，綜合確定ATB-25 目標(biāo)配合比(方案I)的最佳油石比為：OAC=3.93%4、最佳油石比馬歇爾試驗根據(jù)確定的各種礦料比例、級配和最佳油石

11、比進(jìn)行了馬歇爾試件制作，并對其進(jìn)行相關(guān)試驗，其試驗結(jié)果如表 3-3 所列。ATB-25(方案I)最佳油石比馬歇爾試驗結(jié)果表 3-3指標(biāo)油石比(%)試件相對密度空隙率(%)礦料間隙率(%)瀝青飽和度(%)穩(wěn)定度(kN)流值(0.01mm)實際理論結(jié)果3.92.4742.6075.114.063.98.4936.4技術(shù) 要求-36 1355 70 7.51540注：1)瀝青加熱溫度控制在 160C,上下浮動土 5C;礦料加熱溫度為 170180C;混合料拌和溫度為 155C,上下 浮動土 5C;擊實溫度為 145150C;混合料廢棄溫度 195C;2)瀝青混合料理論最大相對密度采用真空法測出。由表

12、 3-3 可見，最佳油石比馬歇爾試驗結(jié)果的各項體積指標(biāo)均符合設(shè)計技術(shù)要求。5、浸水馬歇爾試驗根據(jù)確定的各種礦料比例、級配和最佳油石比進(jìn)行了馬歇爾試件制作，并進(jìn)行殘留穩(wěn) 定度試驗，以判斷目標(biāo)配合比瀝青混合料抗水損害性能，試驗結(jié)果如表 3-4 所列ATB-25（方案I）殘留穩(wěn)定度試驗結(jié)果表 3-4油石比（%）浸水時間穩(wěn)定度（kN）殘留穩(wěn)定度（%）設(shè)計要求（%試驗結(jié)果平均值3.930min9.038.4988.7 808.268.677.9948h7.927.536.997.617.58由表 3-4 可見，ATB-25 （方案 I ）瀝青混合料殘留穩(wěn)定滿足設(shè)計要求3.2 方案H1、原材料篩分及合成級

13、配各種礦料級配和方案 II 合成礦料級配如表 3-6 所列ATB-25 型瀝青混合料合成礦料級配組成（方案U）表配合比詭孔尺寸LftiiJ31.S26.5113.29. 52. 361. 180.3(k 150B01S通過百分率 0i 9-26-碎石強(qiáng)L00曲11,41.8cuL 1IUr 1飢I0,1Or 11n.l9 5- L碎石3LIQQ1000007. 17BrS39.41.7Dr 1O-l0.1Or 1O-l0.14.75-9r Eiwii?石41001001OD10010009. 227.3LT1. 00.0D.4a 30.22.松4,薛石e100LD01ODioLDO10D67.

14、 a12.34. &2.7232. 12.020100LD01ODIOOLDO10D7.(182.955. 53i. 117.6他&7.1礦粉31001Q0100lOO1QD100lOO1Q0100IOO蟻59匕e77.8I103LQQ3ODIQ0LQO10G100LOOQD9UD9師93, 3SI.0合敕配MlLOO.O9E.7TL 164.758. E也230.32L515. 51D.S7.T乩34.9毗iii中佰 Z 00鹹010,058-052,042,030,021531,5掃口h6.54,0is走通過百分率引H001008Q6362524032253314106H0

15、03060購423220 /叫1085V22、礦料合成級配曲線圖方案 II 礦料合成級配曲線如圖 3-3 所示。圖 3-3ATB-25 型（方案U）礦料合成級配曲線圖3、馬歇爾試驗結(jié)果及最佳瀝青用量確定ATB-25（方案 II）馬歇爾試驗方案 II 各油石比馬歇爾結(jié)果見表 3-7。ATB-25（方案II）馬歇爾試驗結(jié)果表 3-7試件組號油石比(%)試件相對密度空隙率(%)礦料間隙率(%)瀝青飽和度(%)穩(wěn)定度(kN)流值(0.01mm)實際理論13.02.4422.6678.514.541.95.7026.323.42.4592.6376.814.352.98.3929.133.82.4752

16、.6145.314.162.810.0334.244.22.4672.5824.514.669.69.8640.354.62.4642.5794.515.170.57.8643.9技術(shù)要求-36 1355 70 7.51540注：1)瀝青加熱溫度控制在160C,上下浮動土5C;礦料加熱溫度為 170180C;混合料拌和溫度為155C,上下浮動土 5C;擊實溫度為 145150C;混合料廢棄溫度 195C;2)瀝青混合料理論最大相對密度是由真空法測岀。最佳瀝青用量確定由表 3-7 得出的油石比與各項測定指標(biāo)的關(guān)系曲線如圖3-4 所示。圖 3-4ATB-25 上基層目標(biāo)配合比(方案 II)確定瀝青

17、用量圖根據(jù)曲線圖,得出油石比 OACOAC= (ag+Q+aO /4= (3.8+3.8+4.2+3.7 ) /4=3.9OAC=( OACn+OAC) /2=(3.6+4.2)/2= 3.9根據(jù) OAC 和 OAC,結(jié)合實踐經(jīng)驗和本項目交通量、氣候條件，綜合確定ATB-25 目標(biāo)配合比(方案 II)的最佳油石比為：OAC=3.90%4、最佳油石比馬歇爾試驗根據(jù)確定的各種礦料比例、級配和最佳油石比進(jìn)行了馬歇爾試件制作，并對其進(jìn)行相 關(guān)試驗，其試驗結(jié)果如表 3-8 所列。ATB-25(方案II)最佳油石比馬歇爾試驗結(jié)果表 3-8指標(biāo)油石比(%)試件相對密度空隙率(%)礦料間隙率(%)瀝青飽和度(

18、%)穩(wěn)定度(kN)流值(0.01mm)實際理論結(jié)果3.92.4762.6095.114.263.99.5237.0技術(shù)要求-36 1355 70 7.51540注：1)瀝青加熱溫度控制在 160C,上下浮動土 5C;礦料加熱溫度為 170180C;混合料拌和溫度為 155C,上下 浮動土 5C;擊實溫度為 145150C;混合料廢棄溫度 195C;2)瀝青混合料理論最大相對密度是是由真空法測岀。由表 3-8 可見，最佳油石比馬歇爾試驗結(jié)果的各項體積指標(biāo)均符合設(shè)計技術(shù)要求。5、浸水馬歇爾試驗根據(jù)確定的各種礦料比例、級配和最佳油石比進(jìn)行了馬歇爾試件制作，并進(jìn)行殘留穩(wěn)定度試驗，以判斷目標(biāo)配合比瀝青混

19、合料抗水損害性能，試驗結(jié)果如表3-9 所列ATB-25（方案U）殘留穩(wěn)定度試驗結(jié)果表 3-9油石比（%）浸水時間穩(wěn)定度（kN）殘留穩(wěn)定度（%設(shè)計要求（%試驗結(jié)果平均值3.930min9.489.5292.3 809.2710.398.9448h9.278.799.228.648.01由表 3-9 可見，ATB-25 （方案 II ）瀝青混合料殘留穩(wěn)定滿足設(shè)計要求。3.3 方案山1、 原材料篩分及合成級配各種礦料級配和方案 III 合成礦料級配如表 3-11 所列。ATB-25 型瀝青混合料合成礦料級配組成（方案川）表 3-112、 礦料合成級配曲線圖方案 III 礦料合成級配曲線如圖 3-5

20、所示。圖 3-5ATB-25 型（方案川）礦料合成級配曲線圖3、 馬歇爾試驗結(jié)果及最佳瀝青用量確定ATB-25（方案 III）馬歇爾試驗方案 III 各油石比馬歇爾結(jié)果見表 3-12。ATB-25（方案町馬歇爾試驗結(jié)果表 3-12試件組號油石比（%）試件相對密度空隙率（%）礦料間隙率（%）瀝青飽和度（%）穩(wěn)定度（kN）流值(0.01mm)實際理論13.02.4402.6698.614.741.76.0122.223.42.4622.6416.814.352.38.5026.333.82.4762.6155.414.162.210.2834.044.22.4702.5874.514.669.29

21、.9737.354.62.4682.5714.015.073.27.8643.9技術(shù)要求-36 1355 70 7.51540注：1)瀝青加熱溫度控制在160C,上下浮動土5C;礦料加熱溫度為 170180C;混合料拌和溫度為155C,上下浮動土 5C;擊實溫度為 145150C;混合料廢棄溫度 195C;2)瀝青混合料理論最大相對密度是由真空法測岀最佳瀝青用量確定由表 3-12 得出的油石比與各項測定指標(biāo)的關(guān)系曲線如圖3-6 所示ATB25 馬歌爾試驗配合比設(shè)計結(jié)果曲線圖目標(biāo)配合比(方案川)確定瀝青用量圖根據(jù)曲線圖,得出油石比 OACOAC=( ai+a2+&+a4)/4=( 3.8

22、+3.9+4.2+3.7 )/4=3.90OAC=( OACn+OAGx) /2=(3.6+4.3)/2= 3.93根據(jù) OAC 和 OAC,結(jié)合實踐經(jīng)驗和本項目交通量、氣候條件，綜合確定ATB-25 目標(biāo)配合比(方案 III)的最佳油石比為：OAC=3.93%4、最佳油石比馬歇爾試驗4 40 0-一+1*圖 3-6ATB-25 上基層4 45 56 6 4 4 2 2 o o S S6 4根據(jù)確定的各種礦料比例、級配和最佳油石比進(jìn)行了馬歇爾試件制作，并對其進(jìn)行相 關(guān)試驗，其試驗結(jié)果如表 3-13 所列。ATB-25(方案山)最佳油石比馬歇爾試驗結(jié)果表 3-13指標(biāo)油石比(%)試件相對密度空隙

23、率(%)礦料間隙率(%)瀝青飽和度(%)穩(wěn)定度(kN)流值(0.01mm)實際理論結(jié)果3.932.4802.6175.214.162.910.2834.0技術(shù)要求-36 1355 70 7.51540注：1)瀝青加熱溫度控制在160C,上下浮動土5C;礦料加熱溫度為 170180C ;混合料拌和溫度為155C,上下浮動土 5C;擊實溫度為 145150C;混合料廢棄溫度 195C;2)瀝青混合料理論最大相對密度是通過由真空法測岀。由表 3-13 可見，最佳油石比馬歇爾試驗結(jié)果的各項體積指標(biāo)均符合設(shè)計技術(shù)要求。5、浸水馬歇爾試驗根據(jù)確定的各種礦料比例、級配和最佳油石比進(jìn)行了馬歇爾試件制作，并進(jìn)行

24、殘留穩(wěn) 定度試驗，以判斷目標(biāo)配合比瀝青混合料抗水損害性能，試驗結(jié)果如表3-14 所列。ATB-25(方案町殘留穩(wěn)定度試驗結(jié)果表 3-14油石比(%)浸水時間穩(wěn)定度(kN)殘留穩(wěn)定度(%)設(shè)計要求(%試驗結(jié)果平均值4.1330min9.210.2890.2 8011.49.810.748h10.149.279.359.228.37由表 3-14 可見，ATB-25 (方案 III )瀝青混合料殘留穩(wěn)定滿足設(shè)計要求3.4ATB-25 瀝青混合料目標(biāo)配合比試驗結(jié)果匯總表ATB-25 瀝青混合料目標(biāo)配合比三個方案的試驗結(jié)果匯總于表3-16.ATB-25 瀝青混凝目標(biāo)配合比設(shè)計試驗結(jié)果表 3-16結(jié)構(gòu)類

25、型方案I方案U方案山ATB-25 設(shè)計要求油石比(%)3.933.903.93-試件相實際2.4742.4762.480-對密度理論2.6072.6092.617-空隙率（%）5.15.15.236間隙率（%）14.114.214.1 13飽和度（%）64.163.962.955 70穩(wěn)定度（KN）8.499.5210.28 7.5流值(0.01mm)36.437.034.015 40動穩(wěn)定度（次/mm）-殘留穩(wěn)定度MS（ %）88.792.390.2 804ATB-25 瀝青混凝土目標(biāo)配合比推薦方案4.1 方案比選根據(jù) 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTGF40-2004） 的規(guī)定與施工圖設(shè)計對

26、 ATB-25 瀝青 混合料性能指標(biāo)的技術(shù)要求，分別對以上三個設(shè)計方案的瀝青混合料進(jìn)行了試驗分析，各 試驗數(shù)據(jù)見表 3-16 所列。根據(jù)表 3-16 中所列試驗結(jié)果，對各方案進(jìn)行比選，以推薦出本項目ATB-25 瀝青混合料目標(biāo)配合比最優(yōu)方案。1、方案U與方案川的比較方案U與方案川均為 ATB-25 瀝青混合料，由表 3-6 和表 3-11 可知，方案U與方案川 級配的關(guān)鍵控制篩孔 4.75mm 通過率分別為 30.3 %和 28.3 % ,可見方案 III 級配較方案 II 粗。根據(jù)方案U和方案川目標(biāo)配合比設(shè)計結(jié)果，就以下幾個方面對此兩個方案進(jìn)行比較。1體積指標(biāo)：方案的最佳油石比、空隙率、飽和度和礦料間隙率分別為3.90%和 3.93%,5.1 %和 5.2 %，63.9%和 62.9%, 14.2%和 14.1%。從兩個方案的的體積指標(biāo)來看，各指標(biāo)均 能滿足設(shè)計要求。2水穩(wěn)性：由表 3-16 中試驗結(jié)果可知，方案U與方案川的殘留穩(wěn)定度分別為，92.3%和 90.2%，方案川的殘留穩(wěn)定度略小。綜合兩個方案的級配曲線和以上幾點比較、以及本項目的相關(guān)要求和特點，方案U綜 合性能優(yōu)于方案川2、方案I與方案U的比較方案I與方案U均為 ATB-25 瀝青混