金丽温高速公路丽青段AC-13C型沥青混合料目标配合比设计

金丽温高速公路丽青段

AC-13C型沥青混合料目标配合比设计

金丽温高速公路丽青段路面为密级配沥青混凝土路面，沥青混凝土面层厚18厘米。其中上面层为4厘米的AC-13C型密级配沥青混凝土，中、下面层分别采用厚6厘米的AC-20C型和厚8厘米的AC-25C型密级配沥青混凝土。受金丽温高速公路丽青段指挥部委托，由试验中心进行AC-13C型密级配沥青混凝土混合料配合比设计，并提出相应的建议。 一、设计资料：

1、AC-13C型沥青混凝土混合料矿料级配范围：

通过下列方孔筛（mm）的质量百分率（%） 16.0 100 13.2 90~100 9.5 68~85 4.75 38~68 2.36 24~50 1.18 15~38 0.6 10~28 0.3 7~20 0.15 5~15 0.075 4~8 其中分类的关键性筛孔2.36mm的通过率必须< 40 % 2、热拌密级配沥青混合料马歇尔试验技术标准

技术 标准 沥青 混合料 试件尺寸 （mm） 击实次数 （双面） （次） 稳定度 MS （kN） 流值 FL (mm) 空隙率 VV （%） 矿料 间隙率 VMA （%） 当VV=4%时≥14 有效沥青 饱和度 VFA （%） 改性沥青 AC-13C φ101.6×63.5 75 ≥8 1.5~4 4~6 当VV=5%时≥15 当VV=6%时≥16 65~75 3、改性沥青混合料车辙动稳定度技术指标：≥2800次/mm。

4、在规定的试验条件下，改性沥青混合料水稳定性检验的技术要求： 浸水马歇尔试验残留稳定度必须不小于85%，同时冻融劈裂试验的残留稳定度比不小于80%。

5、对该沥青混合料在温度 -10℃、加载速率50mm/min的条件下进行弯曲试验，测定破坏强度、破坏应变、破坏劲度模量，并根据应力应变曲线的形状，综合评价沥青混合料的低温抗裂性能。其中沥青混合料的破坏应变宜不小于2500με 的技术要求。

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6、对该沥青混合料利用轮碾机成型车辙试验试件，脱模架起进行渗水试验，其渗水系数应满足不大于120ml/min的技术指标。

7、对该沥青混合料利用轮碾机成型试件其表面构造深度TC必须不小于0.55mm，摆值Fb（BPN）不小于45。

8、该类型沥青混合料的矿料中0.075mm通过率与有效沥青含量的比值，即粉胶比FB宜控制在0.8~1.2范围内。

9、为了使路面有良好的使用性能，沥青混合料的平均沥青膜厚度应5μm ~15μm。

10、采用的原材料质量必须符合现行的技术规范要求。 二、配合比设计试验采用的规范和技术资料：

1、《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004 2、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000 3、《公路工程集料试验规程》JTJ058-2000 4、《公路土工试验规程》JTJ 051-93

5、《沥青及沥青混合料路用性能》沈金安主编 人民交通出版社 6、Superpave混合料设计（sp-2）[2001年版]等等 三、原材料供应情况：

本次配合比试验所用的原材料，由金丽温高速公路丽青段路面二合同段和相应的驻地监理负责取样，送至我试验中心。

材料名称 改性沥青 规格或型号 SBS 9.5~13.2mm 粗集料 4.75~9.5mm 2.36~4.75mm 细集料 0~2.36mm 填料 外观 数量 料源 中外合资宁波远大沥青有限公司 筒装，外加纸袋包装 4筒（约60kg） 分类袋装，袋上标有集料规格 分类袋装，袋上标有集料规格 4袋（约200kg） 6袋（约300kg） 三合公司轧石厂 4袋（约200kg） 4袋（约200kg） 1袋（约50kg） 建德三狮松涛水泥有限公司 <0.075mm的矿粉 袋装 四、沥青混合料配合比设计步骤和检测结果

1、原材料检验和评定：

我试验中心本着对委托方负责，对样品严格遵循“科学、公正、准确、满意”

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的质量方针和相应的试验规程进行检测。所使用的检测仪器均在计量校验期限之内，同时为了试验的系统误差和偶然误差，对有关仪器进行了运行检查，还使用了高精度的进口检测设备。如：全自动针入度仪（见图1），布氏旋转粘度仪（见图2），同时环境温度进行控制等等。

（1）沥青 图1 自动沥青针入度仪 图2 Brookfield旋转粘度计

该工程上面层AC-13C型沥青混凝土，所采用的沥青为改性沥青，对该改性沥青严格按照JTJ 052-2000规程操作和检测，其检测结果如下：

检 测 项 目 针入度（25℃，100g，5s） 针入度指数PI 延度（5℃，5cm/min） 软化点（TR＆B） 运动粘度（135℃） 闪点 溶解度（三氯乙烯法） 弹性恢复（25℃） 贮存稳定性离析，48h软化点差 相对密度（25℃/25℃） RTFOT后残 留物 质量损失 加热后针入度比（25℃） 延度（5cm/min，5℃） 计量单位 0.1mm ------ cm ℃ Pa·s ℃ % % % ------ % % cm 技术指标 40~60 ≥0 ≥20 ≥60 ≤3 ≥230 ≥99 ≥75 ≤2.5 实测记录 ±1.0 ≥65 ≥15 检测结果 60 0.12 r =0.9999 38 66 1.650 290 99.58 90 1.3 1.027 0.1 68.3 18.0

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从上述的检测结果看，采用的改性沥青技术指标均满足委托方的期望技术要求。

（2）集料：本次配合比所采用的集料（粗集料、细集料）均由同一种岩石开采，加工而成，技术指标检测过程严格按JTJ 058-2000和JTJ 052-2000试验规程进行。如粗集料的针片状含量检测使用游标卡尺法。针片状颗粒系指用游标卡尺测定的粗集料颗粒的最小厚度（或直径）方向与最大长度（或宽度）方向的尺寸之比小于1：3的颗粒。

粗集料质量检测结果

检 测 结 果 检 测 项 目 单位 技术要求 4.75mm~9.5mm 规格碎石 9.5mm~16mm 规格碎石 岩性定名 石料压碎值 洛杉矶磨耗损失 表观相对密度（25℃/25℃） 吸水率 坚固性 针片状颗粒含量，其中 粒径大于 9.5mm 粒径小于 9.5mm 水洗法<0.075mm颗粒含量 软石含量 石料磨光值 与沥青的粘附性 ----- % % ----- % % % % % % PSV 等级 ------- ≤26 ≤28 ≥2.60 ≤2.0 ≤12 ≤12 ≤18 ≤1 ≤3 ≥42 ≥5 2.912 0.77 4.2 ------- 21.7 0.4 2.6 玄武岩 10.2 13.3 2.911 0.50 8.3 11.5 ------- 0.5 1.3 45.0 5 从上述检测结果看，实测技术指标除4.75~9.5mm规格碎石的针片状颗粒含

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量超过技术指标，其他均满足要求。

细集料质量检测结果

检测结果 检测项目 单位 技术要求 2.36mm~4.75mm 规格 0mm~2.36mm 规格 表观相对密度（25℃/25℃） <0.075mm的颗粒含量 坚固性（>0.3mm部分） 砂当量 棱角性 ------ % % % % ≥2.50 ------ ≤12 ≥60 Superpave ≥45 2.943 5.0 0.4 76 47 2.894 14.6 0.9 （3）填料——矿粉：采用石灰岩经专业生产厂磨细得到，来样袋装，其质量检测结果如下：

矿粉质量检测结果

检测项目 表观密度 含水量 <0.6mm 粒度 范围 <0.15mm <0.075mm 外观 亲水系数 塑性指数 单位 t /m3 % % % % ------ ------ ------ 技术要求 ≥2.50 ≤1 100 90~100 75~100 无团粒结块 <1 <4 检测结果 2.740 0.5 100 99.7 99.2 无团粒结块 0.7 3.2 所采用的矿粉，经检测，其指标均满足技术要求。 2、混合料中矿料级配的组成——矿料配合比设计

依照《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004中AC-13C型级配范围和粗型密级配关键性筛孔通过率的控制要求，同时借鉴superpave混合料设计的级配要求。矿料级配必须从级配控制点之间通过并避开级配限制区。级配限制区为了防止级配中细集料靠近最大理论密度线，造成VMA偏小，导致沥青用量微小变化后混合料很容易可塑，往往会引起混合料光面和车辙的敏感位置。同时控

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制点是为了防止>2.36mm者（粗料）过多，会造成渗水和早期损坏。根据委托方的四种规格集料和矿粉，经过筛分级配分析，和多次掺配，推出下列三种级配：

材料名称 （规格或混合料 掺配比例） 1#料（9.5~16.0mm） 2#料（4.75~9.5mm） 3#料（2.36~4.75mm） 4#料（0~2.36mm）* 5#料（矿粉） 1#级配（1#:2#:3#:4#:5# =35:30:10:21:4） 2#级配（1#:2#:3#:4#:5# =25:33:17:21:4） 3#级配（1#:2#:3#:4#:5# =20:35:20: 21:4） 通过下列方孔筛（mm）的质量百分率（%） 16.0 100 100 100 100 13.2 88.7 100 96.0 97.2 97.7 9.5 22.0 98.5 100 72.3 80.0 83.9 4.75 0.5 47.6 99.9 100 49.4 57.8 61.7 2.36 0.5 2.4 47.6 99.3 30.4 33.7 35.1 1.18 0.5 0.5 20.6 72.7 21.7 23.1 23.7 0.6 0.5 0.5 10.7 40.7 13.9 14.7 15.0 0.3 0.5 0.5 8.0 21.8 100 9.7 10.2 10.5 0.15 0.075 0.5 0.4 6.6 9.4 99.7 6.9 7.3 7.5 0.5 0.4 5.0 0.0 99.2 4.8 5.1 5.2 *注：考虑到沥青混合料在拌和楼要经过除尘处理，对0~2.36mm规格集料经过0.075mm筛水洗处理。 以上三种级配既符合superpave原则又与部标接轨。见矿料级配曲线分析示图。 矿 料 级 配 曲 线 分 析 示 图100903#级配 规范级配上限 2#级配 1#级配 通过质量百分率%80706050403020100Superpave 级配通过限制区 AC-13C型关键筛孔控制区 规范级配下限 0.075 0.15 0.3 0.6 1.18 2.36 　 4.75 9.5 13.2 16筛孔尺寸 (mm) 3、确定沥青混合料的最佳沥青用量 热拌沥青混合料的配合比设计采用马歇尔试验设计方法，AC-13C型改性沥 金丽温高速公路丽青段 第 7 页 共 18 页

青混合料，其矿料级配按设计级配的级配1、级配2和级配3等三种规格。掺配后的级配沥青用量分别为3.5%、4.0%、4.5%、5.0%和5.5%。

沥青混合料的拌和和压实：集料预热和混合料拌和温度为170℃，击实温度为140~170℃。粗、细集料按每个设计级配要求称其质量，在金属盘中混合均匀，置于170℃烘箱预热2小时——>倒入预热170℃的拌和机内——>加入定量的沥青（165℃）——>拌和1.5min——>加入矿粉——>再拌和1.5min，试件双面各击75次，试件高度控制在63.5mm±1.3mm范围内。

沥青混合料的理论最大相对密度计算，按照JTG F40-2004规范要求，矿料用有效相对密度（25℃/25℃），改性沥青采用沥青与水的相对密度（25℃/25℃）。

各种矿料相对密度汇总表

材料名称 1#料（9.5~16.0mm） 2#料（4.75~9.5mm） 3#料（2.36~4.75mm） 4#料（0~2.36mm） 矿粉 表观相对密度 2.911 2.912 2.943 2.894 2.748 毛体积相对密度 2.869 2.848 2.820 2.615 -------- 吸水率（%） 0.50 0.77 1.48 0.90 -------- 沥青混合料马歇尔试件密度采用表干法，测定试件的毛体积相对密度γf。按下列公式计算沥青混合料试件的空隙率VV、矿料间隙率VMA、有效沥青的饱和度VFA等体积指标，取1位小数，进行体积组成分析。

VV=（1-γ

f /γt ）×100 % t /γs b ×Ps ）×100 %

VMA=（1-γ

VFA=（1-VV/VMA）×100 % 式中： γ

f ——试件的毛体积相对密度 t ——试件相应的最大理论相对密度 s b——矿料混合料的合成毛体积相对密度

γγ

Ps ——各种矿料占沥青混合料总质量的百分率

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沥青混合料马歇尔试件进行马歇尔试验：先将试件和马歇尔试验仪的上、下压头置于60±1℃的恒温水槽中保温30min ~ 40min，然后拿出试件和马歇尔试验的上、下压头，迅速安装好试件，对中装在加载设备上，以50±5mm/min加载速率测定马歇尔稳定度及流值等物理力学性能，同时从恒温水槽中取出试件到测出最大荷载的时间，控制不超过30s。

现将三种级配马歇尔试验的体积组成、稳定度和流值的检测结果与沥青用量的关系曲线图汇总如下：

金丽温高速公路丽青段AC-13C型沥青混合料（级配1#）

沥青用量（%） 试件毛体积 毛体积理论最相对密度 大相对密度 2.451 2.469 2.498 2.516 2.510 2.5202.510空隙率 （%） 9.1 7.5 5.7 4.2 3.7 间隙率 （%） 15.6 15.3 14.7 14.6 15.2 1098765432103.5有效沥青稳定度 饱和度（%） （kN） 41.5 50.6 61.5 71.1 75.9 12.13 12.25 15.04 15.84 15.22 流值 (mm) 2.45 2.88 3.06 3.42 3.63 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 2.693 2.671 2.649 2.627 2.605 试件毛体积相对密度2.4902.4802.4702.4602.4502.4403.54.04.55.05.5沥青用量（%）空隙率（%）2.5004.04.5沥青用量（%）5.05.515.880有效沥青饱和度（%）3.54.04.55.05.515.675706560555045403.54.04.5沥青用量（%）5.05.5矿料间隙率（%）15.415.215.014.814.614.4沥青用量（%）

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4.016.00稳定度（kN）15.0014.0013.0012.0011.003.54.04.55.05.5流值（mm）3.53.02.52.03.54.04.5沥青用量（%）5.05.5沥青用量（%）

金丽温高速公路丽青段AC-13C型沥青混合料（级配2#）

沥青用量（%） 试件毛体积 相对密度 毛体积理论 最大相对密度 空隙率 （%） 间隙率 （%） 有效沥青饱和度（%） 稳定度 （kN） 流值 (mm) 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 2.439 2.454 2.491 2.473 2.470 2.5002.669 2.647 2.625 2.604 2.583 8.6 6.8 5.4 4.9 4.4 16.2 15.8 15.3 16.3 16.9 46.7 57.2 66.5 69.9 74.1 13.05 14.74 16.11 15.20 14.96 2.47 3.18 3.36 3.65 4.05 试件毛体积相对密度2.490109空隙率（%）2.4802.4702.4602.4502.4402.4304.04.55.05.56.0沥青用量（%）87654324.04.55.0沥青用量（%）5.56.0

17.016.816.616.416.216.015.815.615.415.24.04.55.05.56.0沥青用量（%）80有效沥青饱和度（%）75706560555045404.04.55.0沥青用量（%）5.56.0矿料间隙率（%）

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4.516.5016.0015.5015.0014.5014.0013.5013.0012.504.04.55.05.56.0沥青用量（%）4.0稳定度（kN）流值（mm）3.53.02.52.04.04.55.05.56.0沥青用量（%）

金丽温高速公路丽青段AC-13C型沥青混合料（级配3#）

沥青用量（%） 试件毛体积 毛体积理论最相对密度 大相对密度 2.447 2.457 2.473 2.497 2.516 2.5202.5102.5002.4902.4802.4702.4602.4502.4404.04.55.05.5空隙率 （%） 8.6 7.2 5.8 4.1 2.6 间隙率 （%） 16.2 15.9 15.8 15.5 15.7 10空隙率（%）有效沥青稳定度 饱和度（%） （kN） 47.7 55.2 63.6 73.7 83.3 10.78 17.80 17.17 16.44 15.00 流值 (mm) 2.78 3.07 3.61 3.93 4.14 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 2.668 2.646 2.625 2.603 2.582 试件毛体积相对密度86426.04.04.55.0沥青用量（%）5.56.0沥青用量（%）

有效沥青饱和度（%）16.416.216.015.815.615.44.04.55.05.56.090858075706560555045404.04.55.0沥青用量（%）5.56.0矿料间隙率（%）沥青用量（%）19.0018.0017.0016.0015.0014.0013.0012.0011.0010.004.04.55.05.56.0沥青用量（%）4.5稳定度（kN）流值（mm）4.03.53.02.54.04.55.05.56.0沥青用量（%）

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根据沥青混合料马歇尔试件的体积组成，稳定度和流值等分析、同时考虑到道路所处的地区气候条件及车辆渠化交通等情况，拟定AC-13C型沥青混合料最佳沥青用量：级配1为4.91%，级配2为5.00%和级配3为5.34%。

4、配合比设计检验

（1）马歇尔和水稳定性检验：

对上述已拟定级配的沥青混合料的最佳沥青用量，按前述的方法预热、拌和、击实成型马歇尔试件，测定其试件的毛体积相对密度、计算空隙率、矿料间隙率、有效沥青饱和度等体积组成，并且测定马歇尔稳定度及流值指标；同时进行浸水马歇尔试验（60℃，48h），测定其残留稳定度，还采用双面各击50次成型马歇尔试件，采用沥青混合料冻融劈裂试验方法测定冻融劈裂强度比，进一步检验其水稳定性能。

检测结果如下：

测定值 检 测 项 目 沥青用量 马歇尔试件击实次数 毛体积相对密度 空隙率 矿料间隙率 有效沥青饱和度 马歇尔试验 稳定度 流值 浸水马歇尔试验 残留稳定度 冻融劈裂强度比 单 位 % 次 ------ % % % kN mm % % 技术要求 ------ 双面各75 实测值 4~6 见设计资料 级配1# 4.91 级配2# 5.00 双面各75 级配3# 5.34 2.515 4.4 14.5 69.7 16.43 3.60 90.3 95.1 2.492 5.1 15.2 66.8 16.39 3.18 94.6 98.3 2.495 4.4 15.4 71.4 16.76 3.74 97.0 94.3 65~75 ≥8 1.5~4 ≥85 ≥80 水稳定性检验 （2）检验最佳沥青用量时粉胶比和有效沥青膜厚度

沥青混合料中矿粉起填料效应作用，在一定的粉胶比范围内矿粉使沥青的软化点提高，有利于改善抵抗永久变形能力，但当矿粉用量偏多，会在拌制沥青混合料时对沥青混合料中的沥青老化有不同程度的影响，从而会影响沥青混合料的耐久性，所以对常用的公称最大粒径为13.2~19.0mm的密级配沥青混合料，粉胶

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比宜控制在0.8~1.2范围内。

沥青用量对沥青混合料的强度有很大的影响。当沥青用量较小时，沥青不足以形成薄膜粘结矿料颗粒。随着沥青用量的增多，结构沥青逐渐形成，沥青更为完满地粘附于矿料表面，使沥青与矿料之间的粘结力随着沥青用量的增多而增大。当沥青用量已形成薄膜并充分粘结矿料表面时，沥青混合料具有最大的粘聚力。随后，如沥青用量继续增多，过剩沥青将矿料颗粒“推开”，并成为矿料发生位移的润滑剂，导致沥青混合料的粘聚力随之降低。故平均沥青膜厚度通常为5~15μm。

现三个级配的最佳沥青用量时粉胶比和有效沥青膜厚度验算如下：

矿料级配 沥青用量Pb （%） 矿料有效相对密度γs e 矿料合成毛体积相对密度γs b 有效沥青含量Pbe（%） 粉胶比 FB 有效沥青膜厚度（μm ） 1# 2# 3# 4.91 5.00 5.34 2.861 2.859 2.858 2.796 2.792 2.790 4.69 4.78 5.12 1.02 1.07 1.02 9.9 9.5 9.5 （3）高温稳定性和渗水系数检验

根据沥青混合料的级配和最佳沥青用量及对应的毛体积相对密度，用轮碾

图3 车辙成型 图4 成型后的车辙试件

图5 车辙自动记录仪 图6 渗水系数检验

成型法制车辙试验试块（见图3和图4），其尺寸为300mm×300×50mm，每组

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6块，其中三块脱模架空，依据JTJ 052-2000方法，测定试件的渗水系数（见图6）。别的三块连同试模一起在常温条件下放置48小时，使聚合物改性沥青充分固化后，再置于已达到温度60±1℃的恒温室中，保温5小时，试验轮压压强为0.7MPa±0.05MPa，其行走方向与试件碾压方向一致，开动车辙变形自动记录仪（见图5），启动试验机使试验轮往返行走1小时，根据试验记录变形曲线，读数取45min和60min时的车辙变形，计算沥青混合料的动稳定度。

现三个级配的最佳沥青用量时沥青混合料车辙检测结果如下

动稳定度（次 / mm） 矿料级配 技术指标 级配1 级配2 级配3 ≥2800 测定值 7722 8709 8755 ≤120 技术指标 测定值 30 22 10 渗水系数（ml / min）

AC-13C型沥青混合料（1#级配）车辙试验位移与时间关系曲线图 1.000.900.800.700.60位移(mm)0.50№：1-01 45分钟时位移：0.806mm 60分钟时位移：0.889mm 位移差:0.083mm 动稳定度DS1=7590次/mm 0600120018002400300036000.400.300.200.100.00时间(s)

1.000.900.800.700.60位移(mm)№：1-02 45分钟时位移：0.782mm 60分钟时位移：0.860 位移差:0.078mm 动稳定度DS2=8077次/mm 0.500.400.300.200.100.00060012001800240030003600时间(s)

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1.401.201.00位移(mm)0.80№：1-03 0.6045分钟时位移：1.127mm 60分钟时位移：1.211mm 0.40位移差:0.084mm 0.20动稳定度DS3=7500次/mm 0600120018002400300036000.00时间(s)

AC-13C型沥青混合料（2#级配）车辙试验位移与时间关系曲线图 1.201.000.80№：2-01 位移(mm)0.6045分钟时位移：0.876mm 60分钟时位移：0.953mm 位移差:0.077mm 0.400.20动稳定度DS1=8182次/mm 0.00060012001800240030003600时间(s)

0.900.800.700.60№：2-02 位移(mm)0.500.4045分钟时位移：0.751mm 60分钟时位移：0.817mm 位移差:0.066mm 0.300.200.10动稳定度DS2=9545次/mm 0.00060012001800240030003600时间(s)1.201.000.80№：2-03 位移(mm)0.6045分钟时位移：0.990mm 60分钟时位移：1.065mm 位移差:0.075mm 0.400.20动稳定度DS3=8400次/mm 0.00060012001800240030003600时间(s)

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AC-13C型沥青混合料（3#级配）车辙试验位移与时间关系曲线图 1.000.900.800.700.60位移(mm)0.50№：3-01 45分钟时位移：0.880mm 60分钟时位移：0.949mm 位移差:0.069mm 动稳定度DS1=9130次/mm 0600120018002400300036000.400.300.200.100.00时间(s)

1.000.900.800.700.60位移(mm)0.50№：3-02 45分钟时位移：0.815mm 60分钟时位移：0.881mm 位移差:0.066mm 动稳定度DS2=9545次/mm 0600120018002400300036000.400.300.200.100.00时间(s)

1.000.900.800.70№：3-03 0.60位移(mm)0.5045分钟时位移：0.806mm 60分钟时位移：0.889mm 位移差:0.083mm 动稳定度DS3=7590次/mm 0.400.300.200.100.00060012001800240030003600时间(s)

（4）低温抗裂性能检验

对AC-13C型沥青混合料，三种级配和相应的沥青用量，利用轮碾成型法制作300mm×300×50mm试件各三块，用切割法制棱柱体试件，试件尺寸控制在长250mm±2mm，宽30mm±2mm，高35mm±2mm的要求，然后在环境温度-10℃条件下放置5小时，用加载速率50mm/min进行弯曲试验，测定破坏强度、

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破坏应变和破坏劲度模量。

低温（-10℃）沥青混合料弯曲试验检验结果汇总表

矿料 级配 抗弯拉强度 平均值 MPa 标准差 MPa 变异系数 % 平均值 弯拉应变 标准差 变异系数 % 破坏劲度模量 平均值 MPa 标准差 MPa 变异系数 % με 3425 3512 3723 με 240 260 446 级配1 级配2 级配3 8.194 8.451 9.152 0.098 0.097 0.994 1.20 1.15 10.86 7.01 7.40 12.0 2480 2374 2525 234 208 298 9.44 8.77 11.80 （5）沥青混合料表面构造深度和摆值检验

AC-13C型改性沥青混凝土位于高速公路上面层，根据设计要求和车辆行驶的安全，要求沥青混凝土路面的抗滑指标、抗滑深度Tc≥0.55mm，摆值Fb≥ 45BPN。

根据《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ 052-2000，用轮碾法制作每级配的沥青混合料试件，试件尺寸为30cm×30cm×5cm，试件数量为三块，在每块试件上按规范量取砂，倒在试件表面上，用底面粘有橡胶片的推平板，由里向外重复作摊铺运动（见图7），稍稍用力效砂细心地尽可能地向外推成圆形，且不得在表面上留有浮动余砂。用钢板尺测量所构成圆的两个垂直方向的直径，取其平均值。

参照《公路路基路面现场测试规程》JTJ 059-95中摆式仪测定路面抗滑值试验方法。室内模拟施工现场轮压法成型试件，试件尺寸为30cm×30cm×5cm，数量为3块。摆式仪的摆及摆的连接部分总质量为1500±30g，摆动中心至摆的重心距离为410±5mm，测定时，摆在路面上滑动长度控制为126±1mm，橡胶质量满足规范要求。将仪器置于试件测点上，并使摆的摆动方向与行车（轮碾）方向一致。转动底座上的调平螺栓，使水准泡居中，并且进行调零和校验滑动长度。用喷壶的水浇洒测试试件表面，并用橡胶刮板刮除表面尘浆，再次洒水，按下释放开关，使摆在试件表面滑过，指针即可指出试件表面的摆值（见图8）。第一次测定不记录，重复操作测定5次，5次数值中最大值与最小值的差值均不大于3BPN，取5次测定的平均值作为该试件的表面抗滑值，同时记录温度，最后推算标准温度20℃的摆值FB20。

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图7 沥青混合料表面构造深度试验 图8 沥青混合料表面抗滑值试验

现将三个级配沥青混合料的表面构造深度和摆值FB20检测结果汇总如下：

沥青混合料表面构造深度平均值 Tc（mm） 技术指标 级配1 级配2 级配3 ≥0.55 测定值 0.92 0.95 0.89 ≥45 沥青混合料表面摆值平均值 FB20（BPN） 技术指标 测定值 63 61 61 矿料级配 （6）Superpave的Nmax验证：

根据Superpave原则，该工程的设计累计轴载次数，居于3~30×106次ESALS设计轴载这一栏。SGC压实所用的初始压实、设计压实和最大压实的旋转次数分别为Nini=8次，Ndes=100次和Nmax=160次。Superpave要求在Nmax下混合料的毛体积相对密度不超过最大相对理论密度的98%，规定Nmax下的最大毛体积密度是为了防止混合料在交通荷载下过度的压实，成为塑性体从而产生永久变形。Nmax代表相当于或大于设计交通量的压实功，从而保证不会发生过度的压实。

现将三级配的SGC压实结果汇总如下：

矿料级配 级配1 级配2 级配3 %Gmm@Nini 87.2 87.3 87.4 %Gmm@Ndes 94.6 94.2 94.8 %Gmm@Nmax 95.7 95.2 96.0

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五、结论和建议

本次试验的混合料级配按级配1、级配2和级配3掺配方法获三种级配的沥青混合料性能经检验，结果分析：

1、三种级配的马歇尔试验：体积组成、稳定度和流值等技术指标均能满足技术要求；

2、从车辙试验结果看，均能满足抗车辙性能； 3、水稳定性检验，均能满足技术要求； 4、渗水系数均满足要求；

5、低温（-10℃）弯拉应变均与施工技术规范相符；

6、沥青混合料的粉胶比和有效沥青膜厚度均满足要求，并且比较科学； 7、三种级配的沥青混合料也通过Superpave的Nmax验证。 建议：

1、施工生产配合比级配采用级配2；

2、严格控制集料的针片状含量，若针片状含量太多，可能在施工过程中压碎从而改变集料级配和总的混合料性质，并且扁平颗粒更倾向躺倒造成滑动面，减少集料的嵌锁； 3、在施工过程，严禁使用回收矿粉； 4、严格控制拌和温度和碾压温度。