AC-13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。

厚度评定：n=10 t a∕n= X平均= S= X L=＞45mm 合格，合格率100％。

压实度评定：n=10 t a∕n= K平均= S= K=＞K0=96％合格，合格率100％。

渗水系数: n=10 X平均= S= C V=％ Xmin=0 Xmax=
构造深度：n=10 X平均= S= C V=％ Xmin= Xmax=
孔隙率： n=10 X平均= S= C V=％ Xmin= Xmax=
稳定度: n=10 X平均= S= C V=％ Xmin= Xmax=流值: n=10 X平均= S= C V=％ Xmin= Xmax=
六．总结
综上所述，经过试验段的铺筑及以上各项试验，证明此配合比设计是成功的，按此配合
比施工是可行的。

特此上报上级主管部门，请予以审批。

青海省公路工程建设总公司
第二项目部工地试验室
二○○五年七月六日。