咸旬高速公路AC—20中面層瀝青混凝土的設計

張偉 楊銳娟

摘 要：瀝青路面的熱拌瀝青混合料的配合比設計的第一步就是目標配合比的設計，設計中采用實際使用的原材料，計算各原材料的用量比例，并通過馬歇爾試驗確定最佳瀝青用量，然后通過生產配合比最終確定油石比。

關鍵詞：高速公路；瀝青混凝土路面；配合比設計；應用

1 概述

工程概況：

LM-1標路線全長30.5km，起訖樁號為K0+000～K30+500，主要工程數量為：瀝青混凝土路面2610.97km2。

路面結構層形式：4cm厚AC-13細粒式瀝青混凝土上面層；6cm厚AC-20中粒式瀝青混凝土中面層；12cm厚ATB-30粗粒式瀝青穩定碎石下面層。

2 設計理念及試驗依據

設計理念：設計高速公路氣候分區為1-3-2區。

夏炎熱冬冷濕潤，因此設計理念為：主要考慮路面的抗車轍及滲水，兼顧考慮水穩定性及抗彎拉情況。

3 原材料檢驗及采用

3.1 SBS改性瀝青材料試驗結果：

針入度：65（0.1mm）；針入度指數：1.8；5°C延度35.1；軟化點：86；老化后質量損失0.025；針入度比：75；延度：29；135°C運動粘度：2.3。

3.2 礦粉技術指標

表觀密度：2.714g/m3；親水系數：0.69%；塑性指數：2。

3.3 細集料檢驗結果

毛體積相對密度：2.748；表觀相對密度：2.742；亞甲藍值（g/kg）1.1；砂當量82%。

3.4 粗集料檢驗結果匯總表

毛體積相對密度：19-26.5碎石2.686，9.5-19.0碎石2.668，4.75-9.5碎石2.6922.36-4.75碎石2.642；針片狀含量：19-26.5碎石7.1%，9.5-19.0碎石，7. %2，4.75-9.5碎石，9.4%；吸水率：19-26.5碎石0.3%，9.5-19.0碎石，0.3 %，4.75-9.5碎石0.1%

4 目標配合比

4.1 礦料級配合成

按照《公路工程集料試驗規程》（JTG E42-2005）要求，對以上礦料進行篩分試驗。進行了級配設計確定各檔料的用量比例（見表1）。

4.2 成型馬歇爾試件

依據《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40-2004）規范及《咸旬高速公路瀝青路面施工指導書》要求，以4.0，4.5，和5.0的油石比成型馬歇爾試件，進行驗證。所得試驗結果列于表2。

4.3 試驗結果處理及路用性能檢驗

依據以上試驗結果，以油石比為橫坐標，分別以空隙率、毛體積相對密度、飽和度、穩定度、流值為縱坐標繪制關系圖，從表3中得AC-20瀝青混凝土的最佳油石比4.4%。

5 生產配合比

根據目標配合比礦料摻配比例確定的拌和樓各冷料倉的供料比例及進料速度對熱料倉進行篩分，依據《咸旬瀝青路面施工指導意見書》確定的級配范圍為標準，根據篩分結果確定各熱料倉材料比例，調整級配曲線，盡量接近目標配合比合成級配曲線，確定生產配合比合成級配如表4。

最終確定生產配合比各熱料倉摻配比例為表5。

表5

按照生產配合比確定的各檔料摻配比例，以目標配合比確定最佳油石比4.4%為中值上下浮動0.3%分別進行室內馬歇爾試驗，試驗結果如表6。

表6 生產配合比馬歇爾物理-體積匯總表

依據以上生產配合比室內馬歇爾試驗各項物理體積指標結果，在滿足目標空隙率中值、密度最大值、飽和度中值、穩定度最大值等各項指標的情況下選定生產配合比最佳油石比4.4%。

表7 生產配合比路用性能試驗試驗

結果匯總表

最終確定最佳油石比為4.4%各項性能指標均符合《咸旬瀝青路面施工指導意見書》要求。

6 結束語

通過目標設計確定的摻配比例級配，油石比，然后在生產配合比的過程中最終確定的熱料倉的摻配比例，油石比，以及通過試驗確定出在一定的油石比范圍內各項檢測指標均能符合滿足現場施工質量要求。通過鋪筑試驗段進行驗證。

參考文獻

[1]咸旬高速公路瀝青路面施工指導意見書[S].

[2]JTG F40-2004公路瀝青路面施工技術規范[S].

[3]JTG E20-2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程[S].

[4]JTG E42-2005公路工程集料試驗規程[S].