1、ATB-25瀝青混合料目標配合比設計報告1 概 述1.1 概述汪清至延吉段高速公路建設項目GSZ03合同段由長春市政建設（集團）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423790m2。設計文件給定瀝青標號為AH-70A石油瀝青，瀝青產地盤錦，碎石產地涼水石場，礦粉產地磐石，消石灰產地圖們，經自檢及總監辦驗證，原材料各項指標符合設計要求，可以用于ATB-25瀝青穩定碎石施工。1.2 設計依據本合同段瀝青混合料配合比設計采用現行規范規定的馬歇爾法進行設計，設計采用的有關技術規程和依據有：（1）公路瀝青路面設計規范(JTG

2、 D50-2006)（2）公路瀝青路面施工技術規范(JTG F40-2004)（3）公路工程瀝青與瀝青混合料試驗規程(JTJ052-2000)（4）公路工程集料試驗規程(JTG E42-2005)（5）公路工程質量檢驗評定標準（JTG F80/1-2004）（6）公路路基路面現場測試規程（JTG E60-2008）1.3 原材料來源本項目上基層ATB-25瀝青混合料目標配合比設計試驗所采用的集料為涼水石場生產的玄武巖，集料粒徑規格分別為 19.0-26.5mm、9.5-19.0mm、4.75-9.5mm、2.36-4.75mm和S16(0-2.36mm)；礦粉為磐石石粉廠生產；消石灰產地圖們；

3、瀝青采用延邊路興瀝青儲運站提供的盤錦產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程JTJ 052-2000的要求和方法進行，瀝青性能指標試驗結果和設計要求見表2-1所列。 70號瀝青試驗結果 表2-1項 目試驗結果設計要求試驗依據針入度(25，100g， 5s，0.1mm)676080T0604-2000延度(5cm/min，15，cm)100100T0605-1993軟化點()7445T0606-2000密度(25)1.03實測T0603-1993試驗結果表明：盤錦產70號道路石油瀝青各項檢測指標均符合本項目技術要求。2.2 瀝青與集料的粘附性瀝

4、青與粗集料粘附性試驗采用按T0616-1993中規定的水煮法，其試驗結果如表2-2所列。瀝青與集料粘附性試驗結果 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 集料集料試驗嚴格按照公路工程集料試驗規程(JTG E42-2005)的方法進行，粗、細集料試驗結果和設計要求分別見表2-3、2-4所列。 粗集料試驗結果 表2-3試驗項目單位試驗結果設計要求試驗依據洛杉磯磨耗損失合格30T03172005壓碎值15.228T03162005表觀相對密度19-26.5mm碎石-2.8872.50T030420059.5-19mm碎石2.8804.75-9

5、.5mm碎石2.8892.36-4.75mm碎石2.890毛體積相對密度19-26.5mm碎石-2.792-T030420059.5-19mm碎石2.7884.75-9.5mm碎石2.8002.36-4.75mm碎石2.787吸水率19-26.5mm碎石1.23.0T030720059.5-19mm碎石1.24.75-9.5mm碎石1.12.36-4.75mm碎石1.2軟石含量-5T03202000針片狀顆粒含量19-26.5mm碎石1.218T031220059.5-19mm碎石2.04.75-9.5mm碎石0.9水洗法0.075mm顆粒含量19-26.5mm碎石0.31T031020059

6、.5-19mm碎石0.34.75-9.5mm碎石0.62.36-4.75mm碎石0.7 細集料試驗結果 表2-4試驗項目單位試驗結果設計要求試驗依據表觀相對密度-2.50T03302005毛體積相對密度-2.728-砂當量6760T03342005堅固性-12T03402005亞甲藍值g/cm31.025T03492005由表2-3和表2-4試驗結果可見：粗、細集料各項檢測指標均符合本項目技術要求。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程(JTG E42-2005)規定的方法進行試驗，其結果見表2-5所列。礦粉及消石灰技術指標 表2-5試驗項目單位試驗結果設計要求試驗依

7、據表觀相對密度礦粉-2.6892.50T0352-2000消石灰2.721礦粉親水系數-1T0353-2000含水量0.361T0332-2005塑性指數-1.24T0354-2000粒度范圍0.6mm礦粉100100T0351-2000消石灰1000.15mm礦粉95.790100消石灰95.10.075mm礦粉83.675100消石灰83.3 由表2-5試驗結果可見：礦粉各項檢測指標均符合本項目技術要求。3 ATB-25型瀝青混合料目標配合比設計根據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計采用馬歇爾試驗法。根據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驗，擬定三個礦

8、料級配進行試驗，以確定各種材料的最佳組成，使之既能滿足路面性能要求，又能符合經濟性。3.1 方案1、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) 表3-12、礦料合成級配曲線圖方案礦料合成級配曲線如圖3-1所示。圖3-1 ATB-25 上基層(方案)礦料合成級配曲線圖3、馬歇爾試驗結果及最佳瀝青用量確定ATB-25(方案)馬歇爾試驗方案I各油石比馬歇爾結果見表3-2。 ATB-25 (方案)馬歇爾試驗結果 表3-2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()穩定度(kN)流值(0.01mm)實際理

9、論13.02.4252.6598.815.141.74.9526.823.42.4502.6316.914.552.66.8329.033.82.4662.6085.514.462.18.6634.144.22.4612.5894.914.866.67.4240.854.62.4562.5704.415.371.17.1444.9技術要求-361355707.51540注：1)瀝青加熱溫度控制在160，上下浮動±5；礦料加熱溫度為170180；混合料拌和溫度為155，上下浮動±5；擊實溫度為145150；混合料廢棄溫度195；2)瀝青混合料理論最大相對密度采用真空法測出。最

10、佳瀝青用量確定由表3-2得出的油石比與各項測定指標的關系曲線如圖3所示。圖3-2 ATB-25 上基層目標配合比(方案)確定瀝青用量圖根據曲線圖,得出油石比OAC：OAC1= （a1+a2+a3+a4）/4=（3.8+3.8+4.5+3.9）/4=4.0OAC2（OACmin+ OACmax）/2=(3.6+4.1)/23.85根據OAC1和OAC2，結合實踐經驗和本項目交通量、氣候條件，綜合確定ATB-25目標配合比(方案)的最佳油石比為：OAC=3.93%。4、最佳油石比馬歇爾試驗根據確定的各種礦料比例、級配和最佳油石比進行了馬歇爾試件制作，并對其進行相關試驗，其試驗結果如表3-3所列。A

11、TB-25 (方案)最佳油石比馬歇爾試驗結果 表3-3指標油石比()試件相對密度空隙率()礦料間隙率()瀝青飽和度()穩定度(kN)流值(0.01mm)實際理論結果3.92.4742.6075.114.063.98.4936.4技術要求-361355707.51540注：1)瀝青加熱溫度控制在160，上下浮動±5；礦料加熱溫度為170180；混合料拌和溫度為155，上下浮動±5；擊實溫度為145150；混合料廢棄溫度195；2) 瀝青混合料理論最大相對密度采用真空法測出。由表3-3可見，最佳油石比馬歇爾試驗結果的各項體積指標均符合設計技術要求。5、浸水馬歇爾試驗根據確定的各

12、種礦料比例、級配和最佳油石比進行了馬歇爾試件制作，并進行殘留穩定度試驗，以判斷目標配合比瀝青混合料抗水損害性能，試驗結果如表3-4所列。 ATB-25 (方案)殘留穩定度試驗結果 表3-4油石比（）浸水時間穩定度(kN)殘留穩定度()設計要求（%）試驗結果平均值3.930min9.038.4988.7808.268.677.9948h7.927.536.997.617.58由表3-4可見，ATB-25（方案I）瀝青混合料殘留穩定滿足設計要求。3.2 方案1、原材料篩分及合成級配 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) 表3-62、礦料

13、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3-3 ATB-25型(方案)礦料合成級配曲線圖3、馬歇爾試驗結果及最佳瀝青用量確定ATB-25(方案II)馬歇爾試驗方案II各油石比馬歇爾結果見表3-7。 ATB-25 (方案)馬歇爾試驗結果 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13.02.4422.6678.514.541.95.7026.323.42.4592.6376.814.352.98.3929.133.82.4752.6145.314.162.810.0334.244.22.4672.5824

14、.514.669.69.8640.354.62.4642.5794.515.170.57.8643.9技術要求-361355707.51540注：1)瀝青加熱溫度控制在160，上下浮動±5；礦料加熱溫度為170180；混合料拌和溫度為155，上下浮動±5；擊實溫度為145150；混合料廢棄溫度195；2)瀝青混合料理論最大相對密度是由真空法測出。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的關系曲線如圖3-4所示。圖3-4 ATB-25 上基層目標配合比(方案II)確定瀝青用量圖根據曲線圖,得出油石比OAC：OAC1= （a1+a2+a3+a4）/4=（3.8+3.

15、8+4.2+3.7）/4=3.9OAC2（OACmin+ OACmax）/2=(3.6+4.2)/23.9根據OAC1和OAC2，結合實踐經驗和本項目交通量、氣候條件，綜合確定ATB-25目標配合比(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確定的各種礦料比例、級配和最佳油石比進行了馬歇爾試件制作，并對其進行相關試驗，其試驗結果如表3-8所列。 ATB-25 (方案)最佳油石比馬歇爾試驗結果 表3-8指標油石比()試件相對密度空隙率()礦料間隙率()瀝青飽和度()穩定度(kN)流值(0.01mm)實際理論結果3.92.4762.6095.114.263.99.5

16、237.0技術要求-361355707.51540注：1)瀝青加熱溫度控制在160，上下浮動±5；礦料加熱溫度為170180；混合料拌和溫度為155，上下浮動±5；擊實溫度為145150；混合料廢棄溫度195；2)瀝青混合料理論最大相對密度是是由真空法測出。由表3-8可見，最佳油石比馬歇爾試驗結果的各項體積指標均符合設計技術要求。5、浸水馬歇爾試驗根據確定的各種礦料比例、級配和最佳油石比進行了馬歇爾試件制作，并進行殘留穩定度試驗，以判斷目標配合比瀝青混合料抗水損害性能，試驗結果如表3-9所列。 ATB-25 (方案)殘留穩定度試驗結果 表3-9油石比()浸水時間穩定度(kN

17、)殘留穩定度（%）設計要求（%）試驗結果平均值3.930min9.489.5292.3809.2710.398.9448h9.278.799.228.648.01由表3-9可見，ATB-25（方案II）瀝青混合料殘留穩定滿足設計要求。3.3 方案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) 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所示。圖3-5 ATB-25型(方案)礦料合成級配曲線圖3、馬歇爾試驗結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

18、果見表3-12。ATB-25 (方案)馬歇爾試驗結果 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13.02.4402.6698.614.741.76.0122.223.42.4622.6416.814.352.38.5026.333.82.4762.6155.414.162.210.2834.044.22.4702.5874.514.669.29.9737.354.62.4682.5714.015.073.27.8643.9技術要求-361355707.51540注：1)瀝青加熱溫度控制在160，上下浮動±

19、5；礦料加熱溫度為170180；混合料拌和溫度為155，上下浮動±5；擊實溫度為145150；混合料廢棄溫度195；2)瀝青混合料理論最大相對密度是由真空法測出。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的關系曲線如圖3-6所示。圖3-6 ATB-25 上基層目標配合比(方案)確定瀝青用量圖根據曲線圖,得出油石比OAC：OAC1= （a1+a2+a3+a4）/4=（3.8+3.9+4.2+3.7）/4=3.90OAC2（OACmin+ OACmax）/2=(3.6+4.3)/23.93根據OAC1和OAC2，結合實踐經驗和本項目交通量、氣候條件，綜合確定ATB-25目標配

20、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根據確定的各種礦料比例、級配和最佳油石比進行了馬歇爾試件制作，并對其進行相關試驗，其試驗結果如表3-13所列。 ATB-25 (方案)最佳油石比馬歇爾試驗結果 表3-13指標油石比()試件相對密度空隙率()礦料間隙率()瀝青飽和度()穩定度(kN)流值(0.01mm)實際理論結果3.932.4802.6175.214.162.910.2834.0技術要求-361355707.51540注：1)瀝青加熱溫度控制在160，上下浮動±5；礦料加熱溫度為170180；混合料拌和溫度為155，上下浮動±5；

21、擊實溫度為145150；混合料廢棄溫度195；2)瀝青混合料理論最大相對密度是通過由真空法測出。由表3-13可見，最佳油石比馬歇爾試驗結果的各項體積指標均符合設計技術要求。5、浸水馬歇爾試驗根據確定的各種礦料比例、級配和最佳油石比進行了馬歇爾試件制作，并進行殘留穩定度試驗，以判斷目標配合比瀝青混合料抗水損害性能，試驗結果如表3-14所列。 ATB-25 (方案)殘留穩定度試驗結果 表3-14油石比()浸水時間穩定度(kN)殘留穩定度()設計要求（%）試驗結果平均值4.1330min9.210.2890.28011.49.810.748h10.149.279.359.228.37由表3-14可見

22、，ATB-25（方案III）瀝青混合料殘留穩定滿足設計要求。3.4 ATB-25瀝青混合料目標配合比試驗結果匯總表ATB-25瀝青混合料目標配合比三個方案的試驗結果匯總于表3-16. ATB-25瀝青混凝目標配合比設計試驗結果 表3-16結構類型方案方案方案ATB-25設計要求油石比()3.933.903.93-試件相對密度實際2.4742.4762.480-理論2.6072.6092.617-空隙率()5.15.15.236間隙率()14.114.214.113飽和度()64.163.962.95570穩定度(KN)8.499.5210.287.5流值(0.01mm)36.437.034.0

23、1540動穩定度(次/mm)-殘留穩定度MS0()88.792.390.2804 ATB-25瀝青混凝土目標配合比推薦方案4.1 方案比選根據公路瀝青路面施工技術規范(JTG F40-2004)的規定與施工圖設計對ATB -25瀝青混合料性能指標的技術要求，分別對以上三個設計方案的瀝青混合料進行了試驗分析，各試驗數據見表3-16所列。根據表3-16中所列試驗結果，對各方案進行比選，以推薦出本項目ATB-25瀝青混合料目標配合比最優方案。1、方案與方案的比較方案與方案均為ATB-25瀝青混合料，由表3-6和表3-11可知，方案與方案級配的關鍵控制篩孔4.75mm通過率分別為30.3和28.3,可

24、見方案III級配較方案II粗。根據方案和方案目標配合比設計結果，就以下幾個方面對此兩個方案進行比較。體積指標：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來看，各指標均能滿足設計要求。水穩性：由表3-16中試驗結果可知，方案與方案的殘留穩定度分別為，92.3%和90.2%，方案的殘留穩定度略小。綜合兩個方案的級配曲線和以上幾點比較、以及本項目的相關要求和特點，方案綜合性能優于方案。2、方案與方案的比較方案與方案均為ATB -25瀝青混合料，由表3-1和表3-6可知，方案與方案級配的關鍵控制篩孔4.75mm通過率分