改進型AC-ISBS改性瀝青目標配合比設計報告

編號：某高速公路XXXX標改進型AC-20I(SBS改性瀝青)目標配合比設計報告一、概述受江蘇省高速公路建設指揮部委托，江蘇省交通科學研究院負責對某高速公路XXXX段改進型AC-20I瀝青混合料目標配合比進行設計。二、設計依據(jù)1.《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTJ032-94）2.《公路工程集料試驗規(guī)程》（JTJ034-2000）3.《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》（JTJ052-2000）三、設計過程1、原材料本次配合比設計所用石灰?guī)r集料、礦粉為施工單位送樣，瀝青為科氏改性瀝青，取自某高速公路。各種礦料、石灰及礦粉的篩分結(jié)果見表1。表1各種礦料和礦粉的篩分結(jié)果篩孔礦料26.5191613.29.54.752.361.180.60.30.151#10080.341.810.51.31.11.01.00.00.00.00.02#10010010094.170.011.12.11.61.50.00.00.03#10010010010010089.37.21.40.40.40.40.44#10010010010010010087.866.738.820.215.612.3礦粉10010010010010010010010010099.998.991.72.混合料級配改進型AC-20I型瀝青混合料級配要求見表2。3.礦料配合比設計計算根據(jù)各種礦料的篩分結(jié)果，結(jié)合混合料級配要求，實配的結(jié)果見表3，級配曲線見圖1。表2改進型AC-20I型瀝青混合料級配要求篩孔26.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075上限10010094.085.074.055.039.028.020.015.011.07.0下限10090.078.065.054.035.023.014.09.06.04.03.0表3改進型AC-20I型瀝青混合料設計級配組成計算結(jié)果礦料名稱及用量（%）各方孔篩通過百分分率（%）26.519.016.013.29.54.752.361.180.60.30.150.0751#（23.5）23.518.99.82.50.30.30.20.20.00.00.00.02#（36）36.036.036.033.925.24.00.80.60.50.00.00.03#（10.5）10.510.510.510.510.59.40.80.10.00.00.00.04#（28）28.028.028.028.028.028.024.618.710.95.74.43.4礦粉（2.0）2.02.02.02.02.02.02.02.02.02.02.01.8合成級配10095.486.376.966.043.728.421.613.47.76.45.2圖1改進型AC-20I設計級配曲線圖4.馬歇爾穩(wěn)定度試驗按設計的礦料比例配料，采用五種油石比，進行馬歇爾穩(wěn)定度試驗，試驗結(jié)果見表4。表4改進型AC-20I型設計配合比馬歇爾穩(wěn)定度試驗結(jié)果級配類型油石比（%）穩(wěn)定度（KN）流值(0.1mmm)空隙率（%）VMA（%）飽和度（%）毛體積密度（g//cm3）理論密度（g/ccm3）改進型AC-200I3.513.0830.106.614.5154.312.4082.5794.013.7335.604.713.7665.982.4382.5584.513.645.13.713.8673.562.4452.5385.013.2155.202.814.0880.272.4512.5215.512.8357.002.214.5584.902.4482.503要求>7.520～503～6>1370～85//注：最大理論密度采用真空法實測。5.最佳油石比的確定據(jù)馬歇爾穩(wěn)定度試驗結(jié)果，分別繪制穩(wěn)定度、流值、空隙率、飽和度與油石比的關系曲線，從曲線上找出相應與最大密度、最大穩(wěn)定度及允許空隙率范圍中值對應的三個油石比，求出三者的平均值作為最佳油石比初始值OAC1，作圖求出能滿足瀝青混凝土各項指標要求的油石比范圍（OACmax，OACmin）,該范圍的中值為OAC2，如果最佳油石比的初始值OAC1在OACmax與OACmin之間，則認為設計結(jié)果是可行的，可取OAC1與OAC2的中值作為目標配合比的最佳油石比OAC，并結(jié)合江蘇的氣候特點論證地取用，最終得出最佳油石比。由作圖法可知與最大密度、最大穩(wěn)定度及允許空隙率范圍中值對應的三個油石比分別為5.0、4.1和4.1，三者的平均值為4.40%，此即為最佳油石比的初始值OAC1。同時由各項指標與油石比的關系圖可得符合各指標要求的油石比范圍為4.25～4.8，其中值為4.53％，此即為OAC2，OAC1與OAC2的平均值為4.46%，根據(jù)經(jīng)驗取最佳油石比為4.4%。密度、穩(wěn)定度、流值、空隙率及飽和度與油石比的關系見圖2。密度空隙率飽和度密度空隙率飽和度穩(wěn)定度流值共同范圍圖2穩(wěn)定度、密度、流值、空隙率、飽和度與油石比的關系6．最佳油石比下瀝青混合料的水穩(wěn)定性能檢驗進行最佳油石比下的浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗來檢驗設計瀝青混合料的水穩(wěn)定性能。試驗結(jié)果見表5和表6。表5最佳油石比下的浸水馬歇爾檢驗混合料類型馬歇爾穩(wěn)定度（KKN）浸水馬歇爾穩(wěn)定度度（KN）殘留穩(wěn)定度S0（%）要求（%）AC-20I13.9613.5296.8≥85表6最佳油石比下的凍融劈裂檢驗混合料類型非條件凍融劈裂（MPa）條件凍融劈裂（MMPa）TSR（%）要求（%）AC-20I1.12811.039992.2≥807．高溫穩(wěn)定性檢驗進行最佳油石比下的高溫穩(wěn)定性檢驗，試驗結(jié)果見表8。表8最佳油石比下的高溫性能檢驗(60℃)（次/mm）混合料類型油石比（%）123平均要求變異系數(shù)（%）要求（%）AK-13A4.46300787563006825≥250013.3<208．低溫抗裂性檢驗在最佳油石比下進行低溫抗裂性檢驗，小梁彎曲試驗結(jié)果見表9。表9最佳油石比下的低溫性能檢驗(-10℃)試件編號最大荷載(kN)跨中撓度（mm）抗彎拉強度（MPPa）勁度模量（MPaa）破壞應變（με）要求（με）11.23290.375310.0645108.01970.3/21.33060.344110.8626012.71806.531.44050.537111.7594170.32819.841.44050.444211.7595042.42332.151.40390.295311.4607392.31550.3平均1.36960.399211.1815545.12095.8≥2000四、設計結(jié)論采用施工單位所送原材料，對某高速公路XXXX段進行了改進型AC-20I型瀝青混合料配合比設計，得出如下結(jié)論：表6礦料配合比及油石比混合料類型下列各種礦料所占占比例（%）油石比(%)1#2#3#4#礦粉AC-20I23.53610.52824.4表7最佳油石比及密度、空隙率混合料類型油石比（%）毛體積密度（g//cm3）空隙率（%）AC-20I4