1、 山東省濱德高速公路瀝青下面層AC-25C（第一合同段）目標配合比設計報告同濟大學交通運輸工程學院道路實驗室2010年9月13日報 告 說 明1、報告未加蓋試驗室試驗印章，報告無效，涂改和復制件均無法定效力。2、報告無編制、審核、批準人簽字無效。3、送檢方若對報告有異議，應于收到報告之日起三十天內，以書面形式向試驗室提出，逾期視為對報告無異議。4、報告結果僅對來樣樣品負責。設 計 報 告 首 頁工程項目山東省濱德高速公路委托單位濱德高速公路第一合同段項目經理部產地廠家集料：山東青州瀝青：中海瀝青股份有限公司規格型號集料：石灰巖03、石灰巖35、石灰巖510、石灰巖1020、石灰巖2030mm共

2、 5檔規格集料 瀝青：道路石油瀝青70-A設計項目AC-25C下面層目標配合比設計設計依據（1）公路瀝青路面施工技術規范（JTG F40-2004）（2）公路工程集料試驗規程（JTG E42-2005）（3）公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程（JTJ052-2000）（4）公路工程瀝青路面礦料技術標準（DB37/T 1390-2009）（5）高性能瀝青路面Superpave技術實用手冊 （6）濱州至德州（魯冀界）高速公路施工圖設計試 驗: 復 核: 審 核: 蓋 章 簽發日期:2010年9月13日目 錄一、設計及試驗依據1二、原材料基本性能12.1 瀝青12.2集料12.3填料3三、目標配合比設

3、計33.1 礦料級配設計33.2 最佳油石比確定33.3配合比設計檢驗63.3.1 水穩定性檢驗63.3.2 壓實特性檢驗63.3.3 馬歇爾穩定度檢驗6四、結論72 / 13文檔可自由編輯打印根據濱德高速公路路面結構設計的要求，對于瀝青混合料下面層采用AC-25C級配類型，根據一合同段所用原材料實際篩分結果進行組配設計。一、設計及試驗依據（1）公路瀝青路面施工技術規范（JTG F40-2004）（2）公路工程集料試驗規程（JTG E42-2005）（3）公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程（JTJ052-2000）（4）高性能瀝青路面Superpave技術實用手冊 （5）公路工程瀝青路面礦料技術

4、標準（DB37/T 1390-2009）（6）濱州至德州（魯冀界）高速公路施工圖設計二、原材料基本性能2.1 瀝青采用道路石油瀝青70-A，對從路面現場送樣的瀝青樣品進行全部性能指標的檢測，檢測結果如表1。基質瀝青性能指標檢測結果 表1 檢 測 項 目單 位實測結果技術要求試驗方法針入度（25，100g，5s）0.1mm726080T0604針入度指數PI/-1.1-1.51.0T0604軟化點（環球法） 47.046T060660動力粘度 Pa·s235180T0602延度（5cm./min,10） cm3620T0605延度（5cm./min,15） cm>150100T0

5、605含蠟量（蒸餾法） %2.02.2T0615閃點（coc） 345260T0611溶解度（三氯乙烯） %99.899.5T0607密度（15）g/cm31.034實測記錄T0603薄膜加熱試驗（163，5h）質量損失 %-0.03±0.8T0610或T0609針入度比 %6761T0604延度（10） cm96T06052.2集料采用山東青州公路石料廠生產的石灰巖集料，現場生產5檔規格料，對其各項技術指標檢測，結果列于表2表4。集料基本性能測試值 表2指 標單位檢測結果技術要求石灰巖20-30石灰巖10-20石灰巖5-10石灰巖3-5石灰巖0-3石料壓碎值%19.226洛杉磯磨耗

6、損失%19.128對瀝青的粘附性級54細長扁平顆粒含量%3.56.29.710.5-15水洗<0.075mm顆粒含量%0.10.10.20.2(5.8)1(15)細集料的棱角性%-(46.9)(45)砂當量%-(85.2)(60)注：括號中數據為細集料數據。集（礦）料篩分結果 表3篩孔(mm)石灰巖20-30石灰巖10-20石灰巖5-10石灰巖3-5石灰巖0-3石灰+礦粉31.5100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 26.579.1 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 19.017.0 98.6 100.0 100.0 100.0

7、 100.0 16.07.089.0100.0100.0100.0100.013.20.4 62.6 100.0 100.0 100.0 100.0 9.50.1 17.4 98.0 100.0 100.0 100.0 4.750.1 0.6 13.6 71.7 99.8 100.0 2.360.1 0.1 1.8 3.5 68.6 100.0 1.180.1 0.1 1.0 1.9 45.7 100.0 0.60.1 0.1 0.5 0.9 30.2 100.0 0.30.1 0.1 0.4 0.5 14.8 98.5 0.150.1 0.1 0.4 0.5 8.7 95.5 0.0750.

8、1 0.1 0.4 0.5 6.0 82.3 集料密度測定值 表4名稱規格(mm)產地表觀相對密度毛體積相對密度吸水率(%)石灰巖2030山東青州2.7562.7340.3石灰巖1020山東青州2.7572.7240.4石灰巖510山東青州2.7492.7150.5石灰巖35山東青州2.7432.6960.6石灰巖03山東青州2.7352.6321.42.3填料 采用一合同送來的礦粉和生石灰粉，按照礦粉：生石灰粉=70：30合成后的填料技術指標如表5所示。填料性能指標測試值 表5指 標檢 測 結 果技 術 要 求表觀相對密度 不小于 2.6262.500含水量 (%) 不大于 /1.0粒度范圍

9、< 0.6 (%)100100< 0.15 (%)95.590100< 0.075 (%)82.375100外 觀無團粒結塊無團粒結塊親 水 系 數/<1注：摻加生石灰粉后無法測得填料的親水系數，此指標空缺。三、目標配合比設計3.1 礦料級配設計根據Superpave混合料設計要求，結合濱德高速公路的實際情況，提出的混合料級配范圍如表6所示。根據所送集料進行篩分試驗，按照要求級配范圍選擇級配，最后確定的組配為石灰巖2030：石灰巖1020：石灰巖510：石灰巖35：石灰巖03：填料21：27：17：6：26：3，合成級配如圖1和表7所示，4.75mm篩孔通過率為35.7

10、%，為AC-25C型。3.2 最佳油石比確定建議的AC-25C級配范圍 表6方孔篩（mm）AC-25規范要求建議級配范圍下限上限下限上限31.510010010010026.5901009010019.07590768616.06583667813.2577658709.5456546584.75245230402.3616421927168248140.35175110.15413480.0753735AC-25C合成級配 表7方孔篩（mm）合成級配建議級配范圍下限上限31.5100.010010026.595.69010019.082.2768616.077.56

11、67813.269.058709.556.446584.7535.730402.3621.419271.1815.212180.611.08140.36.95110.155.3480.0754.235計算得礦料的合成表觀相對密度sa=2.747，礦料的合成毛體積相對密度sb=2.700，合成礦料的有效相對密度se=2.720，根據以上參數和已建類似工程，預估其最佳油石比為4.1% 。圖1 AC-25C合成級配曲線圖據此，分別以油石比3.7%、4.1%、4.5%作旋轉壓實成型試件。集料加溫170，混合料拌和溫度165、成型溫度140145，混合料拌和好后以壓實溫度在鼓風烘箱中短期老化兩小時，中間

12、翻拌一次。旋轉壓實儀為TROXLER型，試模直徑150mm，設定單位壓力0.6MPa，旋轉角1.25°。旋轉壓實次數采用N初始=8次，N設計=100次，N最大=160次。詳細試驗結果見附表1，試驗匯總結果列于表8。AC-25C瀝青混合料旋轉壓實試驗結果匯總表 表8油石比（%）毛體積相對密度最大理論相對密度空隙率（%）礦料間隙率（%）瀝青飽和度（%）粉膠比3.72.4382.5644.912.961.81.21 4.12.4522.5564.112.868.01.09 4.52.4462.5273.213.376.10.99 要求-4.012.014.055700.61.2將油石比與毛

13、體積相對密度、空隙率、礦料間隙率、瀝青飽和度等關系圖繪制于圖2圖5。 圖2 毛體積相對密度與油石比的關系 圖3 空隙率與油石比的關系 圖4 礦料間隙率與油石比的關系 圖5 飽和度與油石比的關系根據表8和圖3中數據可知：在空隙率為4%時的油石比對應值為4.1%，因此選取設計最佳油石比為4.1%。在油石比為4.1%的條件下，其礦料間隙率為12.8%，瀝青飽和度68.0%，粉膠比為1.09，均能滿足混合料設計指標要求。3.3配合比設計檢驗3.3.1 水穩定性檢驗按油石比為4.1%成型空隙率為6的旋轉壓實試件，進行凍融劈裂試驗，詳細試驗結果見附表3，試驗匯總結果列于表9。TSR符合技術指標要求。 凍融

14、劈裂試驗結果 表9油石比 （%）試驗條件劈裂強度 （MPa）凍融劈裂強度比TSR（%）技術要求 （%）4.1未凍融0.5385.080經凍融0.453.3.2 壓實特性檢驗對于Superpave混合料體積設計要檢驗N初始、N設計、N最大條件下的體積變化情況，測定結果列于表10，測試結果滿足要求。混合料體積設計檢驗結果 表10旋轉壓實次數(次)試件高度(mm)壓實度(%)壓實度要求(最大理論密度%)8123.086.789100111.195.996160109.297.6983.3.3 馬歇爾穩定度檢驗按以上目標配合比，油石比為4.1成型101.6×63.5mm馬歇爾試件，測定其空隙

15、率、礦料間隙率、飽和度、穩定度、流值等指標，詳細試驗結果見附表2，試驗匯總結果列于表11（成型溫度同旋轉壓實試件，擊實次數為雙面各75次）。穩定度和流值能夠滿足規范要求。AC-25C馬歇爾試驗各項指標 表11油石比(%)毛體積相對密度最大理論相對密度空隙率(%)礦料間隙率(%)飽和度(%)穩定度(KN)流值(0.1mm)4.12.4212.5555.314.363.28.9932.4技術指標-81540四、結論通過混合料級配調試和相關驗證試驗，表明本次設計的下面層AC-25C目標配合比滿足設計要求，可用于濱德高速公路一合同段生產配合比調試。一合同段下面層AC-25C礦料配合比及油石比 表12混

16、合料類型下列各種礦料所占比例（%）油石比 (%)石灰巖2030mm石灰巖1020mm石灰巖510mm石灰巖35mm石灰巖03mm填料AC-25C21271762634.1備注填料為礦粉和生石灰粉的混合物，其比例為礦粉：生石灰粉=70：30。AC-25C瀝青混合料旋轉壓實試驗結果 附表1試樣編號油石比（%）試樣高度（mm）干燥試件空氣中質量（g）試件表干質量（g）試件水中質量（g）毛體積相對密度最大理論相對密度空隙率（%）礦料間隙率（%）瀝青飽和度（%）13.7114.99 4782.4 4792.5 2830.4 2.437 2.563 4.9 12.9 62.2 23.7115.68 481

17、8.3 4836.0 2859.4 2.438 2.566 5.0 12.9 61.3 平均2.4382.5655.012.951.814.1114.17 4839.8 4848.4 2873.3 2.450 2.553 4.0 12.8 68.5 24.1116.94 4869.8 4878.8 2893.6 2.453 2.559 4.1 12.7 67.4 平均2.4522.5564.112.868.014.5116.57 4898.5 4915.3 2914.0 2.448 2.526 3.1 13.2 76.6 24.5116.58 4851.6 4864.1 2879.8 2.44

18、5 2.528 3.3 13.3 75.5 平均2.4472.5273.213.376.1試驗者校核者AC-25C瀝青混合料馬歇爾試驗結果 附表2試樣編號油石比（%）試樣高度（mm）干燥試件空氣中質量(g)試件表干質量(g)試件水中質量(g)毛體積相對密度最大理論相對密度空隙率（%）礦料間隙率（%）瀝青飽和度（%）穩定度(KN)流值(0.1mm)14.163.951197.61199.2704.82.4222.5555.214.263.58.953.6724.164.191204.11206.6709.02.4202.5555.314.363.08.822.3534.164.351199.01202.1706.62.4202.5555.314.363.09.963.8044.163.971198.01200.1705.52.4222.5555.214.263.58.243.12平均2.4212.5555.314.363.28.993.24試驗者校核者負責人AC-25C瀝青混合料凍融劈裂試驗結果 附表3試驗條件試樣編號油石比（%）試樣高度（mm）干燥試件空氣