AC-13CSBS目标配比

第1页共11页控制编号：TJSZ—512—03报告编号：2010I2544委托协议编号：2010100191报告总页数：11沥青混合料目标配合比设计报告（GTM配合比设计方法）工程名称：国道112线高速公路天津东段工程路面工程37标段委托单位：天津第二市政公路工程有限公司天津市市政工程质量检测中心报告日期：2010年10月19日第2页共11页报告批准：报告审核：负责人及报告编写：参加人员：注意事项：1、检测报告未加盖“质检报告专用章”无效。2、一般情况委托检测只对来样负责。3、复制检测报告未重新加盖“质检报告专用章”无效。4、检测报告无试验、审核、批准人签字无效。5、检测报告涂改无效。6、检测报告或复制报告未加盖骑缝章无效。地址：天津市河西区平山道39号邮编：300074电话：[phone]第3页共11页1.任务来源受天津第二市政公路工程有限公司委托，进行国道112线高速公路天津东段工程路面工程37标段表面层AC-13C型SBS改性沥青混合料目标配合比设计。2.依据主要技术规范、试验规程2.1JTGF40—2004《公路沥青路面施工技术规范》2.2JTJ052—2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》2.3JTGE42—2005《公路工程集料试验规程》3.原材料性质分析国道112线高速公路天津东段工程路面工程37标段表面层采用AC-13C型SBS改性沥青混合料。各原材料产地为：河北省张家口产玄武岩粗集料、三河产石灰岩细集料及蓟县产石灰岩矿粉；沥青为黄骅伦特产SBS类I-D级改性沥青。试验样品由委托方提供。3.1沥青对改性沥青按JTGF40—2004《公路沥青路面施工技术规范》要求进行了规定项目的试验检测。试验检测结果见表1。检测结果表明,对该样品所检测项目均符合SBS类I-D级改性沥青技术要求。表1SBS改性沥青检测结果检测项目单位SBS类I-D级改性沥青技术要求试验结果试验方法针入度（25℃,100g,5s）0.1mm40～6058T0604软化点（环球法）℃不小于6094T0606运动粘度（135℃）Pa.s不大于32.538T0625延度（5cm/min，5℃）cm不小于2035T0605闪点℃不小于230336T0611溶解度（三氯乙烯）%不小于9999.80T0607弹性恢复（25℃）%不小于75100T0662TFOT后残留物质量变化%不大于±1.0-0.01T0609针入度比%不小于6572T0604延度（5℃）cm不小于1527T0605第4页共11页3.2矿料沥青混合料中的矿料包括粗集料、细集料和矿粉填充料。3.2.1粗集料粗集料为10mm～15mm、5mm～10mm玄武岩，试验项目及试验结果见表2。试验结果表明，对各规格粗集料所检测项目均符合JTGF40—2004《公路沥青路面施工技术规范》关于高速公路及一级公路沥青混合料表面层用粗集料质量技术要求。表2粗集料技术性质检测项目单位标准要求粗集料试验结果试验方法10mm～15mm5mm～10mm集料压碎值%不大于2615.4---T0316洛杉矶磨耗损失%不大于2816.9T0317表观相对密度---不小于2.602.8512.844T0304毛体积相对密度---实测记录2.8092.787吸水率%不大于2.00.50.7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%%%不大于15不大于12不大于1810.29.710.5T0312对沥青的粘附性---不小于45---T0616软石含量%不大于30.00.0T0320磨光值PSV---不小于4043---T03213.2.2细集料细集料采用石灰岩机制砂，试验项目及试验结果见表3。试验结果表明，对细集料所检测项目均符合JTGF40—2004《公路沥青路面施工技术规范》关于高速公路及一级公路沥青混合料用细集料质量技术要求。第5页共11页表3细集料技术性质检测项目单位标准要求试验结果试验方法机制砂表观相对密度---不小于2.502.814T0328毛体积相对密度------2.732T0330砂当量%不小于6075T0334棱角性s不小于3034T03453.2.3矿粉矿粉为石灰岩矿粉，试验结果见表4。试验结果表明，对矿粉所检测项目均符合JTGF40—2004《公路沥青路面施工技术规范》关于高速公路及一级公路沥青混合料用矿粉质量技术要求。表4矿粉技术性质检测项目单位标准要求试验结果试验方法表观密度t/m3不小于2.502.790T0352粒度范围＜0.6mm＜0.15mm＜0.075mm%%%10090～10075～100100.091.384.0T0351外观---无团粒结块无团粒结块---亲水系数---＜10.9T03534.AC-13C型SBS改性沥青混合料配合比设计根据委托方的要求，采用GTM方法进行AC-13C型SBS改性沥青混合料目标配合比设计。4.1矿料级配的确定依据JTGF40—2004关于AC-13C型SBS改性沥青混合料矿料级配范围要求及天津市市政工程研究院对AC-13C级配的优化设计研究成果，确定级配组成见表5,矿料级配曲线如图1。第6页共11页表5矿料筛分及配合比计算结果孔径(mm)矿料规格（mm）种类矿料规格（mm）种类合成级配(%)建议级配控制范围(%)10～155～10机制砂矿粉矿料配合比例（%）10～155～10机制砂矿粉23.031.040.06.0各规格种类矿料通过百分率(配合前)(%)各规格种类矿料通过百分率(配合后)(%)16.0100.0100.0100.0100.023.031.040.06.0100.010013.281.0100.0100.0100.018.631.040.06.095.695～1009.56.395.4100.0100.01.529.640.06.077.170～824.750.111.495.3100.00.03.538.16.047.642～542.360.10.769.2100.00.00.227.76.033.927～381.180.10.737.2100.00.00.214.96.021.118～270.60.10.720.0100.00.00.28.06.014.212～190.30.10.78.397.50.00.23.35.99.48～140.150.10.73.691.30.00.21.45.57.15～100.0750.10.72.784.00.00.21.15.06.34～8第7页共11页191613.29.54.752.361.180.60.30.150.0750102030405060708090100筛孔尺寸（mm）各筛孔通过百分率（%）规范级配上限建议规范级配下限建议级配控制上限级配控制下限合成级配图1矿料级配曲线图第8页共11页4.2油石比的确定AC-13C型SBS改性沥青混合料配合比设计采用GTM方法。试件成型条件为：垂直压力0.8MPa；拌和温度180℃；成型温度160℃～165℃；控制方式为极限平衡状态。选择油石比4.6%、4.9%、5.2%、5.5%，按上述条件成型GTM试件。按T0705—2000（表干法）测定试件毛体积相对密度，根据沥青浸渍法实测合成级配矿料混合料的有效相对密度（见表6）并计算沥青混合料最大理论相对密度。GTM试件体积参数及马歇尔试验结果见表7，GTM试验结果见表8及图2。其中沥青混合料试件的矿料间隙率VMA依据JTGF40—2004《公路沥青路面施工技术规范》,采用矿料混合料的合成毛体积相对密度计算。表6合成集料有效相对密度试验结果项目盆勺重（g）盆勺水中重（g）盆勺料重（g）盆勺油料重（g）盆勺油料水中重（g）有效相对密度平均有效相对密度合成集料133.3105.0633.2870.4426.32.72672.727147.5115.6647.3807.3435.32.7268沥青121.694.9---426.2101.01.02041.02093.969.0---365.374.41.0203表7AC-13C型SBS改性沥青混合料GTM试件体积参数及马歇尔稳定度试验结果序号油石比（%）最大理论相对密度表干法毛体积相对密度VV（%）VMA（%）VFA（%）稳定度（kN）流值（mm）14.62.5402.4453.717.478.512.73.524.92.5292.4572.817.283.514.03.535.22.5192.4682.017.188.315.23.745.52.5082.4741.317.192.116.73.8表8AC-13C型SBS改性沥青混合料GTM试验结果序号油石比(%)表干法毛体积相对密度GSIGSF14.62.4450.991.1824.92.4571.001.2635.22.4681.061.2145.52.4741.081.19第9页共11页2.4402.4482.4562.4642.4722.4804.34.64.95.25.55.8油石比（%）毛体积相对密度0.9801.0021.0241.0461.0681.0904.34.64.95.25.55.8油石比（%）GSI1.1501.1801.2101.2401.2701.3004.34.64.95.25.55.8油石比（%）GSF图2GTM试验参数随油石比的变化曲线第10页共11页由表8及图2可见，判定沥青混合料这种粒状塑性材料是否会出现塑性变形过大现象的指标GSI（稳定系数）随油石比的增加而增大，当油石比大于4.9%，GSI大幅度增大，曲线已呈急剧增加趋势，表明混合料中的沥青已过量，试件的塑性变形过大；从反映沥青混合料抗剪强度方面的参数GSF（安全系数）随油石比的变化情况来看，油石比等于4.9%时，GSF值最大，当油石比大于4.9%，随油石比的增加，GSF值减小。综合考虑GTM试验结果并参考体积参数的大小及变化趋势，将AC-13C型SBS改性沥青混合料最佳油石比确定为4.9%。考虑到该工程所处的地区气候特点、公路渠化交通的特点以及便于施工控制,建议此沥青混合料的油石比控制范围为4.7%～5.1%。目标配合比设计结果为：10mm～15mm：5mm～10mm：机制砂：矿粉=23.0：31.0：40.0：6.0。最佳油石比为4.9%。5.AC-13C型SBS改性沥青混合料性能检验5.1水稳定性检验水稳定性试验结果见表9。检验结果表明，GTM法设计的AC-13C型SBS改性沥青混合料在最佳油石比下具有较好的水稳定性。表9AC-13C型SBS改性沥青混合料水稳定性检验结果（油石比4.9%）项目规范要求检验结果试验方法残留稳定度（%）不小于8592.7T0709冻融劈裂强度比（%）不小于8088.2T07295.2车辙试验车辙试验结果见表10。试验温度为60℃，轮压0.7MPa。检验结果表明，GTM法设计的AC-13C型SBS改性沥青混合料在设计最佳油石比条件下具有较好的抗车辙能力。满足JTGF40—2004《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求。表10AC-13C型SBS改性沥青混合料车辙试验结果（油石比4.9%）项目规范要求检验结果试验方法平均动稳定度（次/mm）不小于28004372T0719变异系数（%）不大于206.9第11页共11页5.3渗水试验渗水试验结果见表11。结果表明用轮碾法成型的试件的抗渗水能力满足JTGF40—2004《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求。表11AC-13C型SBS改性沥青混合料试件渗水试验结果（油石比4.9%）项目渗水系数要求实测值试验方法渗水系数（ml/min）不大于1209T07306.GTM试件密度与马歇尔试件密度的对应关系建议用GTM法进行生产配合比设计，并以GTM试件密度作为评定压实度的标准密度。当工地无GTM时，可按“密度等值”方法确定试件的标准密度。即GTM试件密度＝双面击实75次的马歇尔试件密度×修正系数。对比试验结果及修正系数见表12。表12两种成型方式对比试验结果成型温度（℃）成型方法油