AC沥青砼配合比设计

AC-13型沥青混凝土配合比设计报告（K691+000沥青混凝土拌合厂）

工程名称：G214线清水河至结古段二级公路路面工程

监理单位：内蒙古交通建设监理咨询有限责任公司

施工单位：青海省公路工程建设总公司

施工桩号：K675+000—K705+000

报告日期：2005—7—6

AC-13型沥青混凝土配合比设计报告

一.前言

本工程位于G214线清（水河）至结（古）段，地处规范规定的寒区。施工段落K675+000-K705+000段，共计30公里。面层设计厚度5㎝,规格采用AC-13型。

二.原材料

.沥青

沥青由业主统购，为新疆克拉玛依生产的重交A-130A石油沥青。沥青进场后即进行了抽检，经检验沥青三大指标符合规范要求，详细数据如表1。

表1 沥青质量试验结果

根据中国气象站1961-2000年气温统计资料显示，56034号区站（清水河地区）7天平均高气温为18℃，极端最低气温为-43℃。根据计算，该地区路面预计高温度T20㎜=℃,路面表面预计低温度T SURF=℃.该沥青经试验计算分析，属溶凝胶型沥青，当量软化点T800=℃,当量脆点=℃,当量脆点距路面表面预计低温度尚有℃的差值，只能在配合比设计中尽可能地提高沥青用量，尽最大限度地避免路面低温裂缝。

.粗集料

采用大型反击式联合破碎机破碎，破碎机生产三种矿料，S10碎石，S12碎石和S15石屑。10-15㎜碎石㎜筛上筛余量偏多，不符合S10规格，但不影响使用。5-10㎜碎石符合S12规格，0-5㎜石屑符合S15规格。各种材料筛分结果如表2。

表2 各种粗集料的筛分结果

按规范对碎石质量的检验结果如表3，各项指标均符合规范要求，可以使用。

表3 各种粗集料的质量规格

.细集料

采用本地河砂，细度模数，属粗砂。级配偏粗，但不影响使用。质量符合规范要求，可以使用。各项指标如表4和表5。

.填料

采用石灰石粉作填料，石灰石矿粉的质量及规格符合要求，可以使用。如表6。

表6 矿粉质量指标

三.目标配合比设计

.矿料级配合成

矿料级配合成采用矩形图解法进行，规范要求合成级配不得有太多的锯齿交错，且在范围内不得出现“驼峰”。充分考虑级配及现有材料的有效使用，通过反复调整计算得到的各种材料的配合比如下：

10-15㎜碎石∶5-10㎜碎石∶0-5㎜石屑∶粗砂∶矿粉=17∶25∶27∶28∶ 3。合成级配均符合规范要求，按此合成比例掺配矿料进行水筛法筛分后级配符合规范要求，如表7。

表7 面层目标配合比设计结果

按此配合比在沥青用量范围内以％间隔的不同沥青用量，分别进行马歇尔试验，结果如表8

表8 面层目标配合比马歇尔试验

按JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》附录B图方法绘图，计算最佳沥青用量如下：

按最大密度、最大稳定度、孔隙率中值、饱和度中值确定的最佳沥青用量OAC1=％,按各项指标全部合格的范围中值确定的最佳沥青用量OAC2=％.

由此确定的最佳沥青用量OAC=％.

考虑寒区公路，最佳沥青用量确定为％，相应的最佳油石比为％。

由上述结果得出目标配合比的矿料级配及最佳沥青用量为％，规范规定此配合比仅供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及计算各种材料用量使用。

四．生产配合比设计

. 热料试验

本工程采用无锡大通筑路机械厂生产的LB2000型间歇式沥青混合料拌和机拌合，试验前根据级配类型选择振动筛筛号，使几个热料仓的材料不至于相差太多。经确定拌和机振动筛尺寸定为19mm(等效于16mm)、15mm(等效于、10mm(等效于、(等效于.拌和机调试后，按目标配合比设计的冷料比例上料、烘干、除尘、二次筛分后重新从热料仓逐个取样筛分及质

量指标测试，经试验符合质量要求。结果如表9。

表9 施工热料仓材料试验结果

与目标配合比一样进行矩形图解法计算并反复调整计算，设计的矿料比例如下：

4号仓（15-19mm）∶3号仓（10-15mm）∶2号仓（）∶1号仓（）∶矿料=3∶29∶28∶35∶5。

其生产配合比合成级配符合规范范围的要求，按此比例掺配矿料后经水筛法试验，级配符合规范要求。配合比结果如表10。

表10 面层热料仓筛分结果及配比

.热料马歇尔试验

按以上配合比进行马歇尔试验，规范规定试验沥青用量取目标配合比得出的最佳沥青用量％及其±％三档试验。本工程为慎重起见，仍采取五档进行试验，其结果如表11 。

将以上结果按JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》附录B图方法绘图，计算

最佳沥青用量如下：

按最大密度、最大稳定度、空隙率中值、饱和度中值确定的最佳沥青OAC1=％.按各项指标全部合格的范围中值确定的最佳沥青用量OAC2=％.

由此确定的最佳沥青用量OAC=％.考虑寒区公路，最佳沥青用量最终确定为％，相应的最佳油石比为％.

根据规范要求计算沥青混凝土相应指标，经溶剂法测得沥青用量％时的最大理论相对密度r t=ｇ／㎝3,经计算得出矿料最大相对密度r sc=ｇ／㎝3,矿料最大毛体积相对密度r sb=ｇ／㎝3,参与胶结的有效沥青用量P bc=％，粉胶比FB=,沥青混凝土混合料中沥青膜的厚度DA=.

由上述结果得出生产配合比最佳沥青用量％，此结果与目标配合比设计结果完全吻合。决定采用沥青用量％作为生产配合比的建议沥青用量，供试拌使用。

五．生产配合比验证

.试拌

拌和机每锅拌合能力为2200kg,施工决定每锅按矿料2000kg拌合，故各料仓的用量为：4号仓（15-19mm）60kg∶3号仓（10-15mm）580kg∶3号仓（10-15mm）580kg∶2号仓（）560kg∶1号仓（）580kg∶矿粉100 kg∶沥青116 kg。

试拌过程中经试验确定沥青加热温度为150-170℃，矿料加热温度为155-175℃，每锅拌合时间为45秒，正常的出料温度为150-170℃，按规范施工中沥青用量控制在％±％（即）范围内。试拌结束后在沥青厂取样进行试验，沥青用量为％，相应的油石比为％，符合规范要求，但级配略显偏粗，需进行适当调整。经调整矿料配合比为4号仓∶3号仓∶2号仓∶1号仓∶矿粉=3∶28∶∶∶5=60 kg∶560 kg∶530 kg∶750 kg∶100 kg后经试验油石比为％，相应的沥青用量为％，级配也符合规范要求。经马歇尔试验各项指标均符合规范要求，残留稳定度为％。其结果如表12。

表12 试拌沥青混合料马歇尔试验结果

试拌合格后即进行了试验段铺筑，试验段桩号为K689+950—K698+450段右幅。经试铺确定沥青混凝土混合料摊铺温度为135-155℃，不超过160℃。确定压实系数为，即摊铺后松铺厚度按控制。摊铺机振动夯开启至中夯（频率900HZ）,摊铺机正常的摊铺速度为米∕分钟，施工时宜控制在2-6米∕分钟范围以内。

.碾压

采用两台10-12吨双钢轮双驱动压路机和一台12-16吨轮胎式压路机配合作业，碾压温度控制在120-140℃范围内。初压采用双钢轮压路机静压，速度控制在∕h,碾压两遍；复压采用双钢轮双驱动压路机振动碾压，速度控制在4-5km∕h,碾压三遍；轮胎式压路机振动碾压，速度控制在∕h,碾压两遍；终压采用双钢轮双驱动压路机静压，速度控制在2-3km∕h,碾压三遍。在混合料温度降至60℃以前结束碾压作业。

.试验段评定

试验段完成后进行了现场钻芯取样试验，结果如表13所示。芯样经测试厚度、压实度、孔隙率、渗水系数、构造深度等指标均符合要求，厚度、压实度评定如下。并进行了芯样马歇尔稳定度及流值的测试，由于路面芯样直径一般在98-100之间，芯样与马歇尔稳定度试验夹具不匹配，所以规范规定路面芯样马歇尔稳定度仅供参考。