AC13CSBS目标配比讲解.docx
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AC13CSBS目标配比讲解
报告编号:
201012544
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
报告日期
2010年10月19日
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。
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号由P编:
300074电话:
(022)23351120
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(25C,100g,5s)
0.1mm
40〜60
58
T0604
软化点(环球法)
C
不小于60
94
T0606
运动粘度(135C)
Pa.s
不大于3
2.538
T0625
延度(5cm/min,5°C)
cm
不小于20
35
T0605
闪点
C
不小于230
336
T0611
溶解度(三氯乙烯)
%
不小于99
99.80
T0607
弹性恢复(25C)
%
不小于75
100
T0662
TFOT后
残留物
质量变化
%
不大于±1.0
-0.01
T0609
针入度比
%
不小于65
72
T0604
延度(5C)
cm
不小于15
27
T0605
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lOmmr15mm5mnrr1Omn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
10mrrr15mm
5mnv10mm
集料压碎值
%
不大于26
15.4
---
T0316
洛杉矶磨耗损失
%
不大于28
16.9
T0317
表观相对密度
---
不小于2.60
2.851
2.844
毛体积相对密度
---
实测记录
2.809
2.787
T0304
吸水率
%
不大于2.0
0.5
0.7
针片状颗粒含量(混合料)
%
不大于15
10.2
其中粒径大于9.5mm
%
不大于12
9.7
T0312
其中粒径小于9.5mm
%
不大于18
10.5
对沥青的粘附性
---
不小于4
5
---
T0616
软石含量
%
不大于3
0.0
0.0
T0320
磨光值PSV
---
不小于40
43
---
T0321
3.2.2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。
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2.50
2.814
T0328
毛体积相对密度
---
---
2.732
T0330
砂当量
%
不小于60
75
T0334
棱角性
s
不小于30
34
T0345
3.2.3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JTG
F40-2004《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2.50
2.790
T0352
粒度范围V0.6mm
%
100
100.0
<0.15mm
%
90〜100
91.3
T0351
V0.075mm
%
75〜100
84.0
外观
---
无团粒结块
无团粒结块
---
亲水系数
---
<1
0.9
T0353
4.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GT毗法进行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。
表5矿料筛分及配合比计算结果
孔径
矿料规格(mm)种类
矿料规格(mm)种类
合成
建议级配
10〜15
5〜10
1机制砂
矿粉
(mm)
矿料配合比例(%)
级配
控制范围
(%)
10〜15
5〜10
机制砂
矿粉
23.0
31.0
40.0
6.0
(%)
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)(%)
16.0
100.0
100.0
100.0
100.0
23.0
31.0
40.0
6.0
100.0
100
13.2
81.0
100.0
100.0
100.0
18.6
31.0
40.0
6.0
95.6
95〜100
9.5
6.3
95.4
100.0
100.0
1.5
29.6
40.0
6.0
77.1
70〜82
4.75
0.1
11.4
95.3
100.0
0.0
3.5
38.1
6.0
47.6
42〜54
2.36
0.1
0.7
69.2
100.0
0.0
0.2
27.7
6.0
33.9
27〜38
1.18
0.1
0.7
37.2
100.0
0.0
0.2
14.9
6.0
21.1
18〜27
0.6
0.1
0.7
20.0
100.0
0.0
0.2
8.0
6.0
14.2
12〜19
0.3
0.1
0.7
8.3
97.5
0.0
0.2
3.3
5.9
9.4
8〜14
0.15
0.1
0.7
3.6
91.3
0.0
0.2
1.4
5.5
7.1
5〜10
0.075
0.1
0.7
2.7
84.0
0.0
0.2
1.1
5.0
6.3
4〜8
规范级配上限
建议规范级配下限--寸-建议级配控制上限级配控制下限
♦合成级配
0.0750.150.30.6
1.18
2.36
4.75
筛孔尺寸(mm
图1矿料级配曲线图
9.5
13.2
16
19
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180C;成型温度160C〜165C;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
133.3
105.0
633.2
870.4
426.3
2.7267
2.727
147.5
115.6
647.3
807.3
435.3
2.7268
沥青
121.6
94.9
---
426.2
101.0
1.0204
1.020
93.9
69.0
---
365.3
74.4
1.0203
表7AC-13C型SBS改性沥青混合料GTM式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
1
4.6
2.540
2.445
3.7
17.4
78.5
12.7
3.5
2
4.9
2.529
2.457
2.8
17.2
83.5
14.0
3.5
3
5.2
2.519
2.468
2.0
17.1
88.3
15.2
3.7
4
5.5
2.508
2.474
1.3
17.1
92.1
16.7
3.8
表8AC-13C型SBS改性沥青混合料GTM式验结果
序号
油石比(%)
表干法毛体积相对密度
GSI
GSF
1
4.6
2.445
0.99
1.18
2
4.9
2.457
1.00
1.26
3
5.2
2.468
1.06
1.21
4
5.5
2.474
1.08
1.19
图2GTM试验参数随油石比的变化曲线
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,GSFfi最大,当油石比大于4.9%,随油石比的增加,GSFfi减小。
综合考
虑GTM式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-15mm5m〜10mm机制砂:
矿粉=23.0:
31.0:
40.0:
6.0。
最佳油石比为4.9%。
5.AG13C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9AG-13G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85
92.7
T0709
冻融劈裂强度比(%
不小于80
88.2
T0729
5.2车辙试验
车辙试验结果见表10。
试验温度为60C,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10AG-13G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2800
4372
T0719
变异系数(%
不大于20
6.9
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120
9
T0730
6.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式件密度作为评定压实度的标准密度。
当工地无GTM寸,可按“密度等值”方法确定试件的标准密度。
即GTM式件密度=
12。
双面击实75次的马歇尔试件密度X修正系数。
对比试验结果及修正系数见表
表12两种成型方式对比试验结果
成型温度(C)
成型方法
油石比
表干法毛体积相对密度
修正系数
160〜165
GTM
4.9
2.457
1.018
160〜165
马歇尔法
(双面击实75次)
4.9
2.414
7.结论
目标配合比设计结果见表13。
表13AC-13C型SBS改性沥青混合料目标配合比设计结果
材料种类
矿料规格(mm
最佳油石比
(%
油石比范围
(%
10〜15
5〜10
机制砂
矿粉
比例(%
23.0
31.0
40.0
6.0
4.9
4.7〜5.1
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