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1、OGFC-13 目 标 配 合 比 设 计 结 果同济大学道路与机场工程系2008年 8 月 26 日目录一设计及试验依据1二原材料基本性能11沥青 12集料 23矿粉 3三OGFC-13设计组配沥青混合料试验31马歇尔试验结果42油石比的确定43水稳性检验54高温稳定性检验 5四结论与建议6 附页（马氏试验图表） 7 景鹰高速公路AC-13 沥青混合料配合比设计结果1 根据崇启项目的路面结构设计的要求，对于沥青砼上面层采用AC-13 级配类型，根据路面标段所用原材料实际筛分结果进行组配设计，再进行组配的验证工作。1.设计及试验依据（1）公路沥青路面设计规范（2）公路沥青路面施工技术规范（JT
2、G F40-2004）（3）公路工程集料试验规程（JTG E42-2005 ）（4）公路工程沥青及沥青混合料试验规程（JTJ052-2000 ）2原材料基本性能2.1. 沥青对基质沥青高粘粒子（内掺25）的改性沥青样品进行全部性能指标的检测，检测结 果如表 21： 沥青性能指标检测结果（基质沥青高粘粒子）表 21 检 测 项 目单 位检 测 结 果I-D 技术要求针入度（ 5s,100g,25 ）0.1mm 58.5 4060 软化点 ( R&B ) 92.3 60 15延度（ 5cm/min）cm 99 135运动粘度Pa.s 1.41 3 25弹性恢复% 66 75 旋转薄膜加热试验163
3、质量损失% 针入度比% 76.4 65 5延度 （5cm/min）cm 60.1 15 2.2. 集料集料中 2.360档为石灰岩，由万年大源菏溪盛和采石场生产，169.5，9.54.75和 4.752.36三档为辉绿岩，由乐平恒泰采石场生产。对其各项性能指标的测试结果列于表2 2表 44。集料基本性能测试值表 22 指 标单 位检测结果技术 要求169.5 9.54.75 4.752.36 2.360 石料压碎值% 9.3 16.7 26 洛杉矶磨耗损失% 9.1 20.2 28 对沥青的粘附性级5 5 4 细长扁平颗粒含量% 2.1 2.7 5.6 15 水洗 13.2mm及 4.759.
4、5mm 的两档料，一共五档料来调配级配。配出四种初试级配如表3-3 示。初试 OGFC-13 矿料级配组成表 33 级配类型通过百分率（）筛孔尺寸（ mm）16.0 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 1 100 96.74 70.35 21.85 15.53 10.92 9.03 6.81 5.74 4.78 2 100 91.31 61.43 15.36 10.44 7.18 5.84 4.28 3.53 2.87 3 100 93.43 64.55 19.10 13.29 9.23 7.55 5.59 4.66 3.83 其中级配 1 为
5、中值的一组级配，级配2 接近下限，级配 3接近上限的两组级配。根据式 3-1 可得出四种级配的初试沥青用量分别为：4.97、4.99、5.37。2）满足目标空隙率的矿料级配及初试沥青用量按照上面配出的级配和沥青用量配料击实马歇尔试件，试件制作及测试方法均按JTJ052-2000规定，其中试件制作成?101.6mm 63.5mm 的圆柱体，混合料拌和温度为180 5，成型温度为 150 5，采用双面击实50 次成型。用体积法测定试件的空隙率，空隙率 VV 的计算方法如下：V V(1)100ft（式3-2）1212100at nanaPPPPP式中：f沥青混合料的毛体积相对密度；t沥青混合料的理论
6、最大相对密度；景鹰高速公路AC-13 沥青混合料配合比设计结果6 bP油石比，；a沥青的相对密度（ 25/25）；1PnP各种矿料占矿料总质量的百分率，；1n各种矿料对水的相对密度。由式 3-2 计算出四种级配下混合料的空隙率分别为：19.2、15.3、22.3。目标空隙率取为 20，通过绘制 2.36mm筛孔通过率与空隙率的关系曲线（见图3-1）可确定出最佳级配的 2.36mm筛孔通过率约为16。经过调整级配后确定此OGFC混合料级配组成如表3-14所示。y = -0.0611x2 + 0.8722x + 20.789R2= 1051015202505101520图 3-1 2.36mm筛孔
7、通过率与空隙率关系曲线 OGFC-13混合料级配组成表 3-4 筛孔 （mm）集料筛分结果和组成比例（）集料组配组成（）59 3 20 14 4 组配OGFC-13 级配下限OGFC-13 级配中值OGFC-13 级配范围515 13.2 4.75 9.5 05 矿粉16 100 100 100 100 100 100 100 100 100 13.2 91.66 0 100 100 100 93.91 90 95 90100 9.5 29.91 100 100 100 63.65 60 70 6080 4.75 0.70 0 92.72 100 17.32 12 21 1230 2.36 0
8、 61.96 100 12.67 10 16 1022 1.18 34.85 100 8.88 6 12 618 0.6 23.69 100 7.32 4 9.5 415 0.3 10.64 100 5.49 3 7.5 312 景鹰高速公路AC-13 沥青混合料配合比设计结果7 0.15 4.63 99 4.61 3 5.5 38 0.075 0.45 94 3.82 2 4 26 图1 AC-13沥青混凝土组配曲线0204060801001200.010.1110100筛孔尺寸 (mm)通过百分率(%)建议下限建议上限组配线上限下限3）确定最佳沥青用量由式 3-1 可计算得出最佳级配2.3
9、6mm筛孔通过率为 16的此种级配下初试沥青用量为4.97。根据同类工程经验， OGFC混合料的沥青用量范围一般在45之间，击实沥青用量为 4.97的马歇尔试件，通过式3-2 用体积法计算出空隙率，并测得稳定度、流值列于表3-15 中，可见当沥青用量为4.97时空隙率接近 20，稳定度也符和要求，故选取最佳的沥青用量为 4.97。4）混合料性能检测通过确定的级配（表3-4）和沥青用量 4.97进行马歇尔试验、谢伦堡析漏试验、肯特堡飞散试验、车辙试验，得出各项数据如表3-6 所示。由此可见此级配和沥青用量下OGFC 混合料的各项性能均满足规范要求，至此OGFC 混合料的配合比设计全部完成，可据此
10、进行各项基本路用性能的检测。初始沥青用量下的马歇尔试验结果表 3-5沥青用量实测密度理论密度空隙率（）稳定度（ kN）流值景鹰高速公路AC-13 沥青混合料配合比设计结果8 （）（g/cm3）（g/cm3）（0.1mm）4.96 2.03 2.521 19.6 4.7 42 2.05 19.1 5.5 37 2.02 19.9 4.6 46 最佳配合比下各项指标表 3-6 试验项目单位技术要求试验结果试验方法密度g/cm3/ 1.966 T0708 空隙率/ 21.85 T0708 马歇尔稳定度kN 不小于 3.5 5.5 T0709 流值0.1mm / 21.3 T0709 析漏损失0.3
11、0.08 T0732 肯特堡飞散损失20 14.9 T0733 动稳定度次/mm 3000 7128 T0719 4设计级配的沥青混合料试验1.马歇尔试验结果 制备试件进行马歇尔试验，试验结果列表47。OGFC-13沥青混合料设计组配马歇尔试验结果表 47 油石比 （%）实测密 度理论相 对密度空隙率 （%）矿料间隙率 （%）沥青饱和度 （%）稳定度 （KN ）流值5.23 2.03 2.521 19.5 29 33.5 4.9 42 3.水稳性检验按 5.55%和 5.25%的油石比分别进行试件的残留稳定度和冻融劈裂抗拉强度比测试，结果如表 8、表 9。残留稳定度和冻融劈裂抗拉强度比分别符合
12、85和 80的规范要求。OGFC-13 沥青混合料中线组配残留稳定度试验结果表 8 稳定度 (KN) 残留稳定度 (%) 最佳油石比0.5h 48h 5.55% 12.1 11.4 94.2 5.25% 13.2 12 90.9 OGFC-13 沥青混合料中线组配冻融劈裂试验结果表 9 景鹰高速公路AC-13 沥青混合料配合比设计结果9 冻融劈裂抗拉强度 (MPa) 冻融劈裂抗拉强度比 (%) 最佳油石比不冻冻5.55% 0.686 0.593 86.4 5.25% 0.674 0.595 88.9 4.高温稳定性检验按 4.97 %的油石比成型车辙板，测定其动稳定度指标，测试结果见表10。动
13、稳定度满足规范不小于 2800次/mm 的技术要求。OGFC-13 沥青混合料中线组配动稳定度试验结果表 10 最佳油石比深度(mm) 动稳定度 DS(次/mm) 5.55% 4.6099 4 3477 四结论与建议1通过上述试验，提出以下建议级配，以便施工过程控制。OGFC-13 级配控制范围表 11 方孔筛 （mm）OGFC-13规范要求建议级配 下限上限16.0 100 100 100.0 13.2 90 100 93.3 9.5 68 85 74.8 4.75 38 68 48.7 2.36 24 50 29.3 1.18 15 38 16.7 0.6 10 28 12.3 0.3 7 20 8.9 0.15 5 15 6.7 0.075 4 8 5.9 2试验所用集料料 景鹰高速 CP2项目部沥青拌和站取样。3综合分析沥青混合料的各项试验数据，利用马歇尔设计方法得到初始油石比为5.23%。4本报告各项试验结果和结论建议均在送样到同济大学的原材料试验结果的基础上得出，因此，本报告仅对该次送料负责。景鹰高速公路AC-13 沥青混合料配合比设计结果7
