AC25目标配合比设计

AC25目标配合比设计

沥青混合料目标配合比设计报告

（GTM配合比设计方法）

1. 任务来源

受天津市天永高速公路有限公司托付，进行津沧高速公路下面层AC-25型沥青混合料目标配合比设计。

2. 依据要紧技术规范、试验规程

2.1 JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》

2.2 JTJ 052—2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》

2.3 JTG E42—2005《公路工程集料试验规程》

3. 原材料性质分析

津沧高速公路下面层采纳AC-25型沥青混合料。各原材料产地为：蓟县产石灰岩粗、细集料及矿粉；沥青为滨州70号石油沥青。试验样品由托付方提供。

3.1 沥青

对沥青按JTG F40—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。检测结果讲明该沥青样品符合70号A级沥青技术要求。

表1 70号A级沥青检测结果

3.2 矿料

沥青混合料中的矿料包括粗集料、细集料和矿粉。

3.2.1 粗集料

粗集料10mm～25mm、10mm～20mm、5mm～10mm、 3mm～5mm石灰岩，试验项目及试验结果见表2。试验结果讲明，粗集料所检项目符合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粗集料质量技术要求。

表2 粗集料技术性质

3.2.2 细集料

细集料采纳0mm～3mm石灰岩，试验项目及试验结果见表3。试验结果讲明，对细集料所检测项目均符合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细集料质量技术要求。

表3 细集料技术性质

3.2.3 矿粉

矿粉为石灰岩矿粉，试验结果见表4。试验结果讲明，对该矿粉所检测项目符合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

4. AC-25型沥青混合料配合比设计

依照托付方的要求，采纳GTM方法进行AC-25型沥青混合料目标配合比设计。

4.1 矿料级配的确定

依据JTG F40—2004关于AC-25型沥青混合料矿料级配范畴要求及天津市市政工程研究院对AC-25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 矿料筛分及配合比运算结果

图1 矿料级配曲线

4.2 油石比的确定

AC-25型沥青混合料配合比设计采纳GTM方法。试件成型条件为：垂直压力0.8MPa；拌和温度160℃；成型温度140℃～145℃；操纵方式为极限平稳状态。

选择油石比3.5%、3.8%、4.1%、4.4%，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，依照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）并运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JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》,采纳矿料混合料的合成毛体积相对密度运算。

表6 合成级配矿料混合料的有效相对密度

型沥青混合料GTM试件体积参数及马歇尔稳固度试验结果

表7 AC-25

表8 AC-25型沥青混合料GTM试验结果

图2 GTM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显现塑性变形过大现象的指标GSI（稳固系数）随油石比的增加而增加，当油石比大于3.8%后，GSI大幅度增大，曲线已呈急剧增加趋势，讲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）随油石比的变化情形来看，油石比等于3.8%时，GSF值最大，而当油石比大于3.8%时，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其变化趋势，将AC-25型沥青混合料最佳油石比确定为3.8%。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操纵,此沥青混合料的油石比范畴为3.6%～4.0%。

目标配合比设计结果为：10mm～25mm：10mm～20mm：5mm～10mm：3mm～5mm：0mm～3mm：矿粉=16.0：29.0：16.0：7.0：27.0：5.0。最佳油石比为3.8%。

5. AC-25型沥青混合料性能检验

5.1 水稳固性检验

水稳固性试验结果见表9。检验结果讲明，GTM法设计的AC-25型沥青混合料在最佳油石比下水稳固性满足JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求。

表9 AC-25型沥青混合料水稳固性检验结果（油石比3.8%）

5.2 车辙试验

车辙试验结果见表10。试验温度为60℃，轮压0.7MPa。检验结果讲明，GTM法设计的AC-25型沥青混合料在最佳油石比条件下具有较好的抗车辙能力。满足JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求。

表10 AC-25型沥青混合料车辙试验结果（油石比3.8%）

5.3 渗水试验

渗水试验结果见表11。结果讲明用轮碾法成型的试件的抗渗水能力满足JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》的技术要求。

表11 AC-25型沥青混合料试件渗水试验结果（油石比3.8%）

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

7. 结论

目标配合比设计结果见表13。

表13 AC-25型沥青混合料目标配合比设计结果