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1、附件附件 国道主干线广州绕城公路东段（珠江黄埔大桥）高速公路 中面层中面层 AC-20 型沥青混合料型沥青混合料 目标配合比设计报告目标配合比设计报告 广广州州珠珠江江黄黄埔埔大大桥桥路路面面工工程程 技技术术咨咨询询项项目目部部 二二七七年年八八 月月 国道主干线广州绕城公路东段（珠江黄埔大桥）高速公路 中面层中面层 AC-20 型沥青混合料型沥青混合料 目标配合比设计报告目标配合比设计报告 试验人员：黄试验人员：黄 涛涛 王王 钊钊 刘煜刘煜 曾俊标曾俊标 关志深关志深 报告编写：黄报告编写：黄 涛涛 王王 钊钊 袁万杰袁万杰 报告审核：孙长新报告审核：孙长新 广州珠江黄埔大桥路面工程技术
2、咨询项目部 二七年八 月 目目 录录 说 明1 一、原材料试验一、原材料试验3 1. 沥青试验 3 2. 沥青与集料的粘附性试验 3 3. 集料试验 3 4. 矿粉试验 5 二、二、AC-20AC-20 型沥青混凝土目标配合比设计型沥青混凝土目标配合比设计.6 1、中面层方案“AC-20 设禁区、控制点”.6 2、中面层方案11 3、中面层方案16 三、三、AC-20AC-20 型沥青混凝土目标配合比试验结果汇总表型沥青混凝土目标配合比试验结果汇总表.23 四、四、AC-20AC-20 型沥青混凝土目标配合比推荐方案型沥青混凝土目标配合比推荐方案.24 1 说 明 一、设计依据 1. 公路沥青
3、路面设计规范 （JTG D50-2006） 2. 公路沥青路面施工技术规范 （JTG F40-2004） 3. 公路工程沥青与沥青混合料试验规程 （JTJ052-2000） 4. 公路工程集料试验规程 （JTG E42-2005） 5. 广东省交通厅粤交基函2003299 号关于加强我省高速公路一级公路沥青路 面质量管理的通知 （2003.3） 6. 广东省交通工程质量监督站粤交监督2002106 号关于要求进一步加强沥青 混凝土路面原材料及配合比质量管理的通知 （2002.5） 7. 国道主干线广州绕城公路东段（珠江黄埔大桥）两阶段施工图设计及修编 二、设计内容 1. 按公路工程集料试验规程
4、 （JTG E42-2005）和公路工程沥青及沥青混合 料试验规程 （JTJ052-2000）对原材料的各项物理力学指标进行试验并判断材料的性 能； 2. 按集料的筛分结果，并按公路沥青路面施工技术规范 （JTG F40-2004）中 对 AC-20 型沥青混凝土矿料级配范围的要求，对其进行矿料组成设计，提出三个设计 方案； 3. 按公路沥青路面施工技术规范 （JTG F40-2004）和公路工程沥青及沥青 混合料试验规程 （JTJ052-2000）的规定，分别对 AC-20 型沥青混凝土三个设计方案 进行马歇尔试验，并确定出最佳用油量； 4. 依据确定的最佳沥青用量，分别对 AC-20 型沥
5、青混凝土三个设计方案进行 60和 70的车辙试验； 5. 依据确定的最佳沥青用量，分别对 AC-20 型沥青混凝土三个设计方案进行水 稳定性试验； 6. 依据确定的最佳沥青用量，分别对 AC-20 型沥青混凝土三个设计方案进行渗 水试验。 三、中面层拟采用的设计方案介绍 2 中面层 AC-20 型沥青混合料目标配合比采用三个设计方案进行比选： 方案：本方案矿料合成级配按照现行公路沥青路面施工技术规范 （JTG F40- 2004）规定的级配范围并参考 Superpave 混合料设计方法设置禁区和控制点确定。 方案：本方案矿料合成级配按照现行公路沥青路面施工技术规范 （JTG F40- 2004
6、）规定的级配范围确定，并介于方案、之间。 方案：本方案矿料合成级配按照现行公路沥青路面施工技术规范 （JTG F40- 2004）规定的级配范围并结合贝雷法对级配进行检验和调整后确定。 四、原材料选用 本项目中面层 AC-20 型沥青混合料目标配合比设计试验所采用的集料为佛山三水 田野石料场生产的石灰岩，集料粒径规格分别为 S9（1020mm） 、S11（515mm） 、 S14（35mm）和 S16（03mm） ；矿粉由石灰岩磨细制成；沥青为壳牌新粤（佛山） 沥青有限公司生产的 SBS 改性沥青。 3 一、原材料试验 1. 沥青试验 沥青试验严格按照公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTJ 0
7、52-2000 的要求 和方法进行，沥青性能指标试验结果见表 1 所列。 壳牌新粤（佛山）SBS 改性沥青试验结果 表 1 项 目试验结果设计要求试验依据 针入度（25，100g， 5s，0.1mm） 52 4060 针入度指数 P.I 0.70.5 T0604-2000 延度（5cm/min，5，cm） 34.125T0605-1993 软化点（） 85.370T0606-2000 运动粘度（135，Pa.s） 3.2443T0625-1993 闪点（） -230T0611-1993 溶解度（%） 99.599.0T0607-1993 弹性恢复（5cm/min，25，%） 97.980.0T
8、0662-2000 贮存稳定性离析，48h 软化点差（） -2.5T0661-2000 密度（15，g/cm3） 1.024 实测 相对密度（25） 1.020 实测 T0603-1993 旋转薄膜加热试验（163，5h） 质量损失（%） 0.30.8 T0610-1993 残留针入度比（%） 87.465T0604-2000 残留延度（5cm/min，5，cm） 22.420T0605-1993 2. 沥青与集料的粘附性试验 本试验采用 T0616-1993 中水煮法，沥青与粗集料粘附性试验结果见表 2 所列： 沥青与集料粘附性试验结果 表 2 沥青与集料粘附性 试验后石料表面上沥青膜剥落情
9、况粘附性等级 沥青膜有少部分为水所移动，剥离面积百分率少于 10% 4 备注所用石料为石灰岩 3. 集料试验 集料试验严格按照公路工程集料试验规程 （JTG E42-2005）的要求和方法进行， 4 粗、细集料试验结果分别见表 3、表 4 所列。 粗集料试验结果 表 3 试验项目单位试验结果规范标准试验依据 洛杉矶磨耗损失 %-30T03172005 压碎值 %19.825T03162005 粘附性级 44T06161993 1020mm 碎石 2.745 515mm 碎石 2.742 表观相对密度 35mm 碎石 - 2.749 2.50T03042005 1020mm 碎石 0.30 51
10、5mm 碎石 0.37 吸水率 35mm 碎石 % 0.78 2.0T03072005 坚固性 %-12T03142000 冲击值 %-28T03222000 软石含量 %-5T03202000 针片状颗粒含量（混合料） 其中粒径大于 9.5mm 其中粒径小于 9.5mm % 10.1 9.3 10.9 18 15 20 T03122005 1020mm 碎石 0.6 515mm 碎石 0.7 水洗法 0.075mm 颗粒 含量 35mm 碎石 % 0.2 1T03102005 1020mm 碎石 2.722 515mm 碎石 2.714 各种集料的毛体 积相对密度 35mm 碎石 - 2.6
11、89 -T03042005 1020mm 碎石 1.478 515mm 碎石 1.491 各种集料的松装 密度 35mm 碎石 t/cm3 1.554 - 1020mm 碎石 1.604 515mm 碎石 1.628 各种集料的干捣 密度 35mm 碎石 t/cm3 1.630 - T03092005 5 细集料试验结果 表 4 试验项目单位试验结果规范标准试验依据 表观相对密度 -2.7462.50T03282005 毛体积相对密度 -2.680-T03042005 紧装密度g/cm3 1.888-T03311994 砂当量 %6360T03342005 坚固性 %-12T03402005
12、亚甲蓝值g/kg -25T03492005 棱角性(流动时间)s -30T03452005 注：注：1)1)石屑的砂当量值偏低，应加强碎石生产过程中的除尘效果，减少已开采碎石被山体泥土污染；石屑的砂当量值偏低，应加强碎石生产过程中的除尘效果，减少已开采碎石被山体泥土污染； 2)2)石屑的毛体积相对密度是用筛出的石屑的毛体积相对密度是用筛出的 2.362.364.754.75mm 部分的毛体积相对密度代替。部分的毛体积相对密度代替。 4. 矿粉试验 矿粉试验结果见表 5 所列。 矿粉技术指标 表 5 试验项目单位试验结果规范标准试验依据 表观密度g/cm32.7682.50 表观相对密度-2.7
13、73- T0352-2000 外观-无团粒结块无团粒结块- 矿粉亲水系数-0.871T0353-2000 含水量%0.091T0332-2005 塑性指数%24T0354-2000 加热安定性-不变质实测结果T0355-2000 粒度范围0.6mm 0.15mm 0.075mm % 100 93.5 79.5 100 90100 75100 T0351-2000 6 二、AC-20 型沥青混凝土目标配合比设计 1、中面层方案“AC-20 设禁区、控制点” 1）原材料筛分及合成级配 AC-20 型沥青混凝土合成矿料级配组成（方案） 表 6 原材料级配通过百分率(%) 1020mm 碎石 515m
14、m 碎石 35mm 碎石 03mm 石屑 合成级配 (%) 规范推荐 范围(%) 控制点禁区 筛孔 尺寸 (mm) 37.026.08.029.0 26.5100.0100.0100.0100.0100.0 10010090100 19.094.9100.0100.0100.098.1 90100 90 16.070.8100.0100.0100.089.2 7892 13.223.699.7100.0100.071.7 6280 9.51.079.0100.0100.057.9 5272 4.750.74.778.6100.036.8 2656 2.360.70.80.889.226.4 1
15、6442349 34.6 1.180.70.70.263.318.8 123322.328.3 0.60.70.70.242.312.7 82416.720.7 0.30.70.70.231.29.5 517 13.7 0.150.60.70.221.46.6 413 0.0750.60.70.216.05.1 3728 2）矿料合成级配曲线 方案矿料合成级配曲线如图 1 所示。 7 1.18 0.6 0.15 0.075 37.5 31.5 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 0.3 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 筛孔尺寸(mm) 通过百分率(%) 下限上限中值AC-20目标 控制点控制点禁区禁区 图 1 AC-20 型（方案）矿料合成级配曲线图 3）马歇尔试验结果及最佳沥青用量确定 AC-20（方案）马歇尔试验结果见表 7。 AC-20（方案）马歇尔试验结果 表 7 试件密度 试件 组号 油石比 (%) 实际理论 空隙率(%) 矿料间隙 率(%) 沥青饱和度 (%) 稳定度 (kN) 流值 (0.1mm) 13.52.4322.5886.013.154.011.7837.2
