2004.7.28大碎石沥青混合料基层目标配合比设计报告

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1、大碎石沥青混合料基层目标配合比设计报告山东大学2004年7月12报告编写人：刘树棠报告审核：商庆森山东大学土建与水利学院道路与桥梁工程研究所盖章山东大学土建与水利学院道路与桥梁工程研究所所长签字12大碎石沥青混合料基层目标配合比设计报告目前我国高速公路沥青路面普遍采用半刚性基层结构，半刚性基层结构具有“足够的强度、适宜的刚度、较小的变形、良好的抗裂性”等优点，采用半刚性的基层结构可以很好地解决沥青路面的车辙问题，但其缺点也同样突出，因水硬性材料收缩变形(温缩、干缩)，使基层容易开裂，进而造成较多的路面反射裂缝，这种裂缝已成为我国高等级公

2、路沥青路面的主要破坏型式，大大缩短了沥青路面的使用寿命。大碎石或大粒径沥青碎石混合料碎石基层作为路面柔性结构层，具有很强的柔性和变形能力。一方面，作为应力消散层，可以有效地减少路面结构中的应力集中现象，大大延缓路面反射裂缝的发生；另一方面，沥青碎石基层可以与沥青混凝土面层牢固粘结，并且由于其模量接近，使得路面结构受力更均匀。因此，柔性基层有更长的使用寿命。柔性基层沥青稳定碎石目标配合比的确定是关系到道路使用寿命的决定性因素。大碎石或大粒径沥青碎石混合料是指集料最大粒径为25～63㎜的沥青混合料。大碎石沥青混合料不同于我国传统意义上的沥青

3、碎石，在我国路面基层中的应用尚处于刚刚试用阶段。参考现行《沥青路面施工及验收规范》（GB50092-96），并查阅一些国内外的一些相关资料进行了沥青稳定碎石的目标配合比设计工作。1原材料试验1．1沥青结合料性能试验试验所用沥青结合料为泰普克沥青（AH-70），其试验指标如下表1所示。表1泰普克沥青性能检测结果各性能指标技术要求试验结果针入度@25℃（0.1mm）60-8074.3延度@15℃（cm）>100>100软化点（℃）44-5448.6溶解度（%）>99.099.9闪点（℃）>230324密度@15℃实测记录1.042含蜡量（蒸

4、馏法）%小于31.4薄膜烘箱试验（163℃，质量损失%小于0.80.02125h）针入度比%大于5568可见，改性后的沥青指标满足规范要求，可以用作沥青混合料的设计。1．2集料密度及筛分试验1.2.1密度试验集料的密度试验按现行试验规程进行，表2列出了粗集料的试验结果。表2石灰岩粗集料密度试验集料规格水中质量(g)表干质量(g)烘干质量(g)表观相对密度毛体积相对密度表观密度（g/cm3）毛体积密度（g/cm3）平均值（g/cm3）表观密度毛体积密度10～3011103.21762.91752.42.6992.6562.6952.652

5、2.7002.655210131615.91605.42.7102.6632.7062.65910～2018641378.91370.92.7042.6622.7002.6582.7082.6652962.41531.21522.22.7192.6762.7152.6725～101731.71170.91160.62.7062.6432.7022.6382.7002.64026551047.91039.82.7022.6462.6982.642对于细集料及矿粉的结果见集料密度数据汇总表3。表3石灰岩集料密度试验结果汇总石灰岩规格30～4

6、020～3010～205～10石屑粗石粉矿粉毛体积密度（g/cm3）2.6852.6552.6652.640———表观密度（g/cm3）2.6972.7002.7082.7002.9522.9592.7001.2.2筛分试验对试验用的各种集料进行筛分试验，结果见表7。1.3集料的力学性质测试由于大碎石沥青基层对集料的要求尚无成熟的规范要求可以参照，采用12《公路沥青路面施工技术规范》（修改稿）中面层的集料规范指标要求，作为基层集料要求标准。同时需要说明的是，目标配合比试验所用集料为山东大学道路结构实验室自备的材料。1.3.1粗集料为了充

7、分发挥沥青稳定碎石中粗集料的骨架作用，粗集料必须使用坚韧、粗糙、有棱角的优质石料。为此对石灰岩粗集料进行了主要力学指标的测试，结果见表4。表4石灰岩集料力学指标指标试验值技术要求30-40mm10-30mm10-20mm5-10mm石料压碎值（%）232117不大于28洛杉矶磨耗值（%）242219不大于30吸水率(%)0.30.30.50.7不大于2.0细长扁平颗粒含量(%)12111110不大于15对沥青的粘附性5级5级5级不小于4级由上表可见，粗集料的各项指标均符合规范要求，可以在潍莱高速沥青稳定碎石目标配合比设计中使用。1.3.

8、2细集料沥青稳定碎石采用的细集料应系干净、坚硬、坚韧、坚固并略带有棱角性的颗粒，无粘土或混有泥土、粉土或其它有害物质的松散颗粒材料，而且应与沥青有较好的粘结能力。为此，对石屑按要求进行了技术指标测试，试验结