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1、 HUNAN GONGCHENG ZHIYE JISHU XUEYUAN 上面层AC-13型沥青混合料配合比设计姓 名： 专 业： 道路桥梁工程技术 班 级： 23083 指导教师： *高速公路上面层AC-13型沥青混合料目标配合比设计报告试验人员： 报告编写： 报告审核： *项目部试验室二一一年三月目 录说 明1一、原材料试验41、沥青试验42、集料试验43、填料试验64、沥青与集料的粘附性试验7二、AC(GAC)-13型沥青混凝土目标配合比设计81、上面层方案（AC-13）82、上面层方案（AC-13）143、上面层方案（GAC-13）20三、AC(GAC)-13型沥青混凝土目标配合比试验
2、结果汇总表27四、AC(GAC)-13型沥青混凝土目标配合比推荐方案281、方案比选282、推荐方案32说 明一、设计依据1.公路自然区划标准（JTJ 003-86）2.公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006）3.公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）4.公路工程沥青与沥青混合料试验规程（JTJ052-2000）5.公路工程集料试验规程（JTG E42-2005）6. 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）7. 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
3、管理的通知（2002.5）8. 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9国道主干线广州绕城公路东段（珠江黄埔大桥）路面施工质量控制与管理手册二、设计思路由于本项目沿线地处华南沿海暴雨区，降雨充沛，雨量集中，历时降雨强度大，多年年平均降水量1638.5mm，年最大降水量2000mm，雨季(39月份)降水量占年降水量的81，多年平均蒸发量14001600mm；本地区年平均气温21.722.6，1月份平均气温15.5，7月份平均气温28.6，极端最高气温3739，极端最低气温03，7月平均地温3032，按公路自然区划标准（JTJ 003-86）划分属7华南沿海台风区，根据沥
4、青路面使用性能气候分区属夏炎热冬温潮湿区（1-4-1）。同时根据本项目工可报告提供的交通量预测，设计年限内一个车道上的累计当量轴次为2.3107次，属于重交通，未来重载超载对路面的影响较大。基于以上两个因素，我部在进行上面层目标配合比设计时，主要考虑沥青混合料的抗高温性能及抗水损害的能力，同时作为表面层，其抗滑性能也是需要重点考虑的路用性能。因此，我部在进行矿料合成级配设计时，考虑通过提高4.75mm以上碎石含量，使粗集料之间形成骨架嵌挤结构，以提高抗高温车辙的能力，并适当减小9.5mm以上粗集料的用量，提高混合料的均匀性和施工均匀性，减少路面施工离析造成的局部渗水；同时，通过增大1.18mm
5、以下细集料的含量，使细集料充分填充粗集料间隙，并结合省内已有经验，以4.55作为设计目标空隙率，混合料沥青饱和度控制在6570之间，既形成密水结构，避免早期水损害发生，又可避免路面经过行车荷载再压密后，剩余空隙率过小、沥青用量偏大出现泛油现象。由于路面的微观构造制约着轮胎与路面之间的湿抗滑力水平，而路面的宏观构造控制着湿抗滑力随车速提高而下降的比率，因此，路面的抗滑能力是由路面的宏观构造和微观构造决定的。为此，首先需要采用磨光值高、压碎值（冲击值）和磨耗值低的石料作上面层的主骨料以形成良好的微观结构；同时优选级配并采用合理的施工工艺以形成大的宏观结构。为进一步验证据此思路设计的沥青混合料能否满
6、足高温稳定性、水稳定性和抗滑性能等要求，我部根据现行规范提出了两个设计方案分别进行配合比试验；同时参考广东省内目前采用较多的在规范AC-13基础上改进的抗滑层混合料级配（以下以GAC-13标示），提出了适用于本项目选用材料的GAC-13型沥青混合料目标配合比方案，并与前两个级配方案的沥青混合料性能进行比较，以比选出适于本项目采用的抗滑层沥青混合料配合比最优方案。三、设计内容1. 按公路工程集料试验规程（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，按公路沥青路面施工技术规范（JT
7、G F40-2004）中对AC-13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，并以4.75mm通过率为关键性筛孔通过率，提出两个设计方案；同时参考GAC-13型沥青混凝土级配范围，提出GAC-13沥青混合料目标配合比设计方案；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-13型沥青混凝土两个设计方案和GAC-13型沥青混凝土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-13型沥青混凝土两个设计方案和GAC-13型沥青混凝土设计方案进行60和70的车辙
8、试验；5. 依据确定的最佳沥青用量，分别对AC-13型沥青混凝土两个设计方案和GAC-13型沥青混凝土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-13型沥青混凝土两个设计方案和GAC-13型沥青混凝土设计方案进行渗水试验；7. 依据确定的最佳沥青用量，分别对AC-13型沥青混凝土两个设计方案和GAC-13型沥青混凝土设计方案进行抗滑性能试验。19一、原材料试验1、沥青试验按设计要求，抗滑层沥青选用SBS改性沥青。改性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 052-2000的要求和方法进行，改性沥青性能指标试验结果见表1所列。试验结果表明，该SBS改性沥青
9、已检测的性能指标除运动粘度偏大外，其余指标均能满足现行规范及本项目相关技术文件要求。沥青粘度增大（3Pa.s），软化点提高，有利于改善沥青的感温性，但生产时，易造成拌和楼输油管道的堵塞，应加强输油管道的疏通工作。 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）584060T0604-2000针入度指数P.I1.70.5延度（5cm/min，5，cm）33.525T0605-1993软化点（）87.370T0606-2000运动粘度（135，Pa.s）3.43T0625-1993闪点（）230230T0611-1993溶解度
10、（）99.599.0T0607-1993弹性恢复（5cm/min，25，）8580.0T0662-2000贮存稳定性离析，48h软化点差（）0.12.5T0661-2000密度（15，g/cm3）1.036实测T0603-1993相对密度（25）1.031实测旋转薄膜加热试验（163，5h）T0610-1993质量损失（）0.30.8残留针入度比（）87.465T0604-2000残留延度（5cm/min，5，cm）22.420T0605-1993注：不能保证连续施工时，应按相关技术文件要求频率对进场沥青的贮存稳定性进行检测。2、集料试验本项目上面层AC(GAC)-13型沥青混合料目标配合比设
11、计试验所采用的集料为增城三江三和石场生产的角闪岩，集料粒径规格分别为S10（1015mm）、S11（510mm）、S14（35mm）和S16（03mm），如图1图4。 图1 1015mm碎石 图2 510mm碎石 图3 35mm碎石 图4 03mm石屑图1图4为增城三江三和石场碎石加工现场，该石场堆料场地较小，场地硬化不充分，缺少必要的排水设施，除尘效果较差。因此为保证本项目上面层矿料质量及连续施工时供料及时，建议尽快落实石场配套设施建设，并要求施工单位提前备料。矿粉为从化吕田生产的石灰岩矿粉；水泥采用“粤花”牌32.5水泥；沥青为壳牌新粤（佛山）沥青有限公司生产的SBS改性沥青。集料试验严格
12、按照公路工程集料试验规程（JTG E42-2005）的要求和方法进行，粗、细集料试验结果分别见表2、表3所列。 粗集料试验结果 表2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10.428T03172005磨光值BPN4542T03212005压碎值9.720T03162005粘附性级54T06161993表观相对密度1015mm碎石-2.8752.60T03042005510mm碎石2.87835mm碎石2.857吸水率1015mm碎石0.422.0T03072005510mm碎石0.50坚固性-12T03142000冲击值-28T03222000软石含量-1T03202000针片状颗
13、粒含量（混合料）其中粒径大于9.5mm其中粒径小于9.5mm7.25.68.110812T03122005水洗法0.075mm颗粒含量1015mm碎石0.21T03102005510mm碎石0.335mm碎石0.2各种集料的毛体积相对密度1015mm碎石-2.840-T03042005510mm碎石2.837 细集料试验结果 表3试验项目单位试验结果规范标准试验依据表观相对密度-2.8642.50T03282005砂当量6160T03342005坚固性-12T03402005亚甲蓝值g/kg-25T03492005棱角性(流动时间)s-30T03452005注：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。3、填料试验填料试验结果见表4所列。试验结果表明，本项目采用的填料技术指标满足现
