目标配合比设计

四、矿料配比设计
根据各集料的各筛孔通过率进行多次试配，根据经验，初步确定矿料级配为：
1#料：2#料：3#料：4#料：矿粉=28：30：12：26：4
各种矿料的筛分及级配组成计算如下(见表6)，并绘制合成级配曲线图(见图1)。
表6 初选级配的矿料比例和合成级配
1#料
2#料
3#料
4#料
矿粉
级 配
配比
28
100
90-
100
75-
90
65-
83
57-
76
45-
65
24-
52
16-
42
12-
33
8-
24
5-17
4-13
3-7
注：根据JTG F40-2004表5.3.2-2
其中关键性筛孔（4.75mm）通过率应小于40%（根据JTG F40-2004表5.3.2-1）。
三、原材料检测情况
1、沥青采用壳牌70号道路石油沥青，针入度、软化点、延度等指标均符合规范规定的技术要求(结果及JTG F40-2004规范要求见表2)。
表11 粉胶比计算结果
项目
符号
单位
数值
采用公式
沥青的相对密度(25℃/25℃)
γb
/
/
矿料级配中0.075mm的通过率(水洗法)
%
/
油石比
Pa
%
/
试验沥青用量条件下实测得到的最大相对密度
γt
/
/
矿料的有效相对密度
γse
/
材料的合成毛体积相对密度
γsb
/
沥青混合料中被集料吸收的沥青结合料比例
Pba
%
沥青含量
2、《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005)
3、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000)
二、设计级配范围的确定
选定沥青混合料类型为AC-25，查JTGF40-2004规范得本次设计级配范围见表1：
表1 AC-25沥青混凝土混合料矿料级配范围
筛孔尺寸/mm
19
16
通过筛孔的质量百分率/%
2、本次目标配合比沥青原材料采用70号道路石油沥青。
3、集料密度都采用毛体积相对密度，其中矿粉以表观相对密度代替。
4、马歇尔试件的体积指标统一采用表干法检测。
5、沥青混合料的最大理论相对密度采用真空法实测。
AC-25沥青砼下面层目标配合比设计书
一、设计依据
1、《公路工程沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)
3、填料采用南京汤山矿粉厂生产的矿粉，各项技术指标合格(结果见表5)。
表5 矿粉试验结果汇总表
检测项目
亲水系数
含水量/%
表观密度/t·m-3
实测结果
规范要求
<1
≯1
≮
试验方法
T0353-2000
T0103
T0352-2000
注：规范要求根据JTG F40-2004表4.10.1（沥青混合料用矿粉质量技术要求）确定；详细试验方法见JTJ052-2000。
空气中质量(g)
水中质量
(g)
表干
质量(g)
封蜡后试件空气中质量(g)
封蜡后试件水中质量(g)
相对密度
沥青体积百分率(%)
空隙率(%)
粒空料隙间率(%
饱和度(%)
稳定度(KN)
流 值(1/100cm)
马氏模数(N/cm)
备注
1
2
3
4
平均
实际
(g/cm3)
理论
(g/cm3)
力计读数(mm)
稳定度
1
/
/
Pb
%
各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和
Ps
%
有效沥青含量
Pbe
%
粉胶比
FB
/
通过验算，采用的配合比符合粉胶比
七、配合比设计检验
由于设计的AC-25为沥青混凝土路面的下面层，且公称最大粒径为26.5mm。因此只进行水稳定性检验，渗水系数检验。
（1）水稳定性检验
按照规定的试验方法进行浸水马歇尔试验，试验结果及规范要求如下表13，符合技术要求。
矿料加热
沥青混合料拌和
试件击实成型
温度/℃
165
180
165
145
表8 不同油石比的马歇尔试验结果汇总表
序号
油石比/%
毛体积相对密度
最大理论相对密度
矿料间隙率/%
空隙率VV/%
有效沥青饱和度/%
稳定度MS/kN
流值FL/mm
1
2
3
JTGF40-2004标准要求（表5.3.3-1）
见表8
4-6
65-75
试验日期
试验人签字
现场桩号
目标配合比
复核人签字
试样描述
沥青混合料AC-25，可检
主管签字
施工单位
施工路段目标配合比
分项工程沥青砼下面层
试样编号
收样地点/
取样名称
混合料种类AC-25C
沥青密度
矿料视密度/
击实温度145℃
锤击次数:两面各75次
沥青种类牌号70号道路石由沥青
试件编号
油石比
(%)
试件厚度(mm)
(%)
试件厚度(mm)
空气中质量(g)
水中质量
(g)
表干
质量(g)
封蜡后试件空气中质量(g)
封蜡后试件水中质量(g)
相对密度
沥青体积百分率(%)
空隙率(%)
粒空料隙间率(%
饱和度(%)
稳定度(KN)
流 值(1/100cm)
马氏模数(N/cm)
备注
1
2
3
4
平均
实际
(g/cm3)
理论
(g/cm3)
力计读数(mm)
表4 细集料试验结果汇总表
规格
砂当量/%
含泥量（<0.075mm含量）/%
表观相对密度
S16
72
/
规范要求
≮60
≯3
≮
试验方法
T0334-2005
T0333-2005
T0328-2005
注：规范要求根据JTG F40-2004表4.9.2（沥青混合料用细集料质量技术要求）确定；详细试验方法见JTJ052-2000。
5、沥青混合料马歇尔试验
6、最佳油石比的确定
7、配合比设计检验
8、结论
三、原材料试验报告
1、沥青试验
2、粗集料试验
3、细集料试验
4、矿粉试验
目标配合比编制说明
一、原材料选用说明
1、本次配比用的矿料、沥青原材料从拌和场取样。
2、混合料级配采用四种集料和一种填料进行试配。
二、配合比设计说明
1、本次目标配合比按JTGF40-2004规范、以及相关设计文件相关要求执行。
实测值
规范要求
试验方法
渗水系数/ml·min-1
82
≯120
T0730-2000
注：规范要求根据JTG F40-2004表5.3.4-4（沥青混合料试件渗水系数技术要求）确定。
八、结论
经检验，各项指标符合规范（JTG F40-2004）技术要求。因此，最终建议采用以下配合比（如表15所示）。
表15 AC-25沥青混合料目标配比参数
(%)
试件厚度(mm)
空气中质量(g)
水中质量
(g)
表干
质量(g)
封蜡后试件空气中质量(g)
封蜡后试件水中质量(g)
相对密度
沥青体积百分率(%)
江苏科兴工程建设监理有限公司路面工程
AC-25沥青砼下面层
目
标
配
合
比
设
计
江苏科兴工程建设监理有限公司中心试验室
2006年10月25日
一、目标配合比编制说明
1、原材料选用说明
2、工程设计级配范围选择说明
3、配合比设计说明
二、目标配合比设计书
1、设计依据
2、设计级配范围的确定
3、原材料检测情况
4、矿料配比设计
表2 沥青试验结果汇总表
针入度(25℃，5s，100g)/0.1mm
15℃延度/cm
软化点(R&B)/℃
闪点
/℃
蜡含量（蒸馏法）/%
旋转薄膜烘箱（RTFOT）后
质量变化/%
残留针入度比（25℃）/%
残留延度（15℃）/cm
实测结果
>150
283
/
/
/
/
规范要求
60~80
≮100
≮46
≮260
≯
≯±
≮61
最佳油石比(%)
各矿料用量(%)
1#料
2#料
3#料
4#料
矿粉
28
30
12
26
4
矿料毛体积密度
附图1 沥青混合料中油石比选定图
承包单位合同号
监理单位编 号
沥青混合料稳定度试验记录表(马歇尔试验)
试表609
委托单位名称
/
试验单位
江苏科兴工程建设监理有限公司中心试验室
委托单编号
/
试验规程
JTJ 052-2000
试验日期
试验人签字
现场桩号
目标配合比
复核人签字
试样描述
沥青混合料AC-25，可检
主管签字
施工单位
施工路段目标配合比
分项工程沥青砼下面层
试样编号/
收样地点/
取样名称
混合料种类AC-25
沥青密度1.033g/cm3
矿料视密度/
击实温度145℃
锤击次数:两面各75次
沥青种类牌号70号道路石由沥青
试件编号
油石比
试验日期
试验人签字
现场桩号
目标配合比
复核人签字
试样描述
沥青混合料AC-25，可检
主管签字
施工单位
施工路段目标配合比
分项工程沥青砼下面层
试样编号/
收样地点/
取样名称
混合料种类AC-25
沥青密度1.033g/cm3
矿料视密度/
击实温度145℃
锤击次数:两面各75次
沥青种类牌号70号道路石由沥青
试件编号
油石比
≮60
试验方法
T0604-2000
T0605
-1993
T0606-2000
T0611-1993
T0615
-2000
T0609
-1993
T0604
-2000
T0605
-1993
注：规范要求根据JTG F40-2004表4.2.1-2（道路石油沥青技术要求，沥青标号70，等级A）确定；详细试验方法见JTJ052-2000。
表观相对密度
洛杉矶磨耗损失/%
吸水率/%
~
/
~
>9.5mm
/
<9.5mm
~
/
/
/
规范要求
>9.5mm时≯15
≯28
≯1
≮
≯30
≯
<9.5m时≯20
试验方法
T0312-2005
T0316
-2005
T0310
-2005
T0304
-2005
T0317
-2005
T0304
-2005
注：规范要求根据JTG F40-2004表4.8.2（沥青混合料用粗集料质量技术要求）确定；详细试验方法见JTJ052-2000。
≮8
试验方法
密度采用T0705-2000，稳定度、流值采用T0709-2000
表9 矿料间隙率最小技术要求(%)
公称最大粒径26.5mm
设计空隙率
2
3
4
5
6
矿料间隙率不小于
10
11
12
13
14
注：当设计空隙率不是整数时，用内插法确定要求的矿料间隙率最小值。
六、最佳油石比的确定
以油石比为横坐标，以选定配比的马歇尔试验的各项指标为纵坐标，绘制最佳油石比选定图(见附图1)。
⑴最佳油石比计算
从附图1中查得
a1=% a2=% a3=% a4=%
OACmin=%；OACmax=%
则有：
OAC1=(a1+a2+a3+a4)/4=%
OAC2=(OACmin+OACmax)/2=%
OAC=(OAC1+OAC2)/2=%
从表8和表9中可看出沥青混合料的各体积性质均符合JTGF40-2004技术要求。根据以往的实践经验，考虑到该路的交通量及江苏省气候条件，本次设计最佳油石比采用%。
33
12
100
24
8
17
5
13
4
7
3
五、沥青混合料马歇尔试验
用选定的设计配比，以%油石比为中值，按%为间距，增加2种油石比：%、%、%、，成型标准马歇尔试件（因为本设计属于监理组的验证配合比设计，所以只取3种油石比）。试验温度见表7，测试结果汇总见表8、表9。
表7 沥青混合料试件制作温度
项目
沥青加热
/
/
2
/
/
/
/
3
/
/
/
/
4
/
/
/
/
5
/
/
/
/
6
/
/
/
/
平均
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
试验技术负责人： 试验监理工程师：
承包单位合同号
监理单位编 号
沥青混合料稳定度试验记录表(马歇尔试验)
试表609
委托单位名称
/
试验单位
江苏科兴工程建设监理有限公司中心试验室
委托单编号
/
试验规程
JTJ 052-2000
30
12
26
4
筛孔(mm)
合成级配
规范上限
规范下限
100
100
100
100
100
100
100
100Βιβλιοθήκη Baidu
100
100
100
100
100
100
100
90
100
100
100
100
90
75
100
100
100
100
83
65
100
100
100
76
57
100
100
100
65
45
100
100
52
24
100
42
16
100
表13 水稳定性检验结果
实测值
规范要求
试验方法
浸水马歇尔试验残留稳定度/%
88
≮80
T0709-2000
注：规范要求根据JTG F40-2004表5.3.4-2（沥青混合料水稳定性检验技术要求）确定。
（2）渗水系数检验
按照规定的试验方法进行渗水试验检测，检测结果及规范要求如下表14，符合技术要求。
表14 渗水系数检验结果
稳定度
1
/
/
/
/
2
/
/
/
/
3
/
/
/
/
4
/
/
/
/
5
/
/
/
/
6
/
/
/
/
平均
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
/
32
试验技术负责人： 试验监理工程师：
承包单位合同号
监理单位编 号
沥青混合料稳定度试验记录表(马歇尔试验)
试表609
委托单位名称
/
试验单位
江苏科兴工程建设监理有限公司中心试验室
委托单编号
/
试验规程
JTJ 052-2000
2、集料采用镇江茅迪宝华石料厂生产的石灰岩石料，压碎值等各项指标均合格(结果见表3、4)。各规格集料相应编号为1#料（~26.5mm），2#料（~9.5mm），3#料（~4.75mm），4#料（0~2.36mm）。
表3 粗集料试验结果汇总表
规格
针片状颗粒含量（混合料）/%
常温压碎值/%
水洗法<0.075mm含量/%
本次设计的配比参数如下(见表10)。
表10 AC-25沥青混合料目标配比参数
最佳油石比(%)
各矿料用量(%)
1#料
2#料
3#料
4#料
矿粉
34
26
8
28
4
矿料毛体积密度
（2）检验最佳沥青用量时的粉胶比。
根据表10中确定的各项参数，计算如下表11和表12所示。采用公式来源于JTG F40-2004。根据JTG F40-2004要求，粉胶比应符合~的要求，本次设计的粉胶比为，符合规范规定的技术要求。