配合比设计报告(SMA)

目目标标配合比配合比报报告告 工程名称 沈阳沈北新区尚小工程名称 沈阳沈北新区尚小桥钢桥桥钢桥面面铺铺装装 设计设计内容 改性内容 改性沥沥青青 SMA 10 目目标标配合比配合比设计设计 委托委托单单位 重位 重庆东庆东道道鹏鹏方路方路桥桥工程有限公司工程有限公司 重重庆鹏庆鹏方路面工程技方路面工程技术术研究有限公司研究有限公司 沈阳沈北新区尚小桥钢桥面铺装 SMA 10 型沥青混合料目标配合比设计报告 重庆鹏方路面工程技术研究有限公司 目标配合比报告 名 称SMA 10 委托单位 重庆东道鹏方路桥工程有 限公司 编 号PHB 抽样地点 施工部位钢桥面铺装上面层 抽 到 样日期2008 年 8 月 30 日 样品数量5 袋约 250Kg抽 送 样者范虎彪 抽 送 样基数 批 货 号 或生产日期 设计依据 1 公路沥青路面施工技术规范 JTG F40 2004 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 4 钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南 主 要 仪 器 设 备 针入度仪 延度仪 软化点试验仪 马歇尔击实仪 布氏旋转粘度 仪 万能试验仪等 检测项目 改性沥青 针入度 延度 软化点 弹性回复等 SMA 10 沥青混 合料 空隙率 VFA VFA 马歇尔稳定度 流值 水稳性等 配 合 比 结 论 各矿料所占质量比 8 12 玄武岩 5 8 玄武岩 3 5 玄武岩 0 3 玄武岩 石灰石矿粉 15 51 8 13 13 采用 6 0 的油石比 即 5 7 的沥青含量 添加占混合料质量 5 的矿物纤维 沈阳沈北新区尚小桥钢桥面铺装 SMA 10 型沥青混合料目标配合比设计报告 签发日期 2008 年 9 月 17 日 备 注仅对来样检测数据负责 批准 审核 设计 沈阳沈北新区尚小桥钢桥面铺装 SMA 10 型沥青混合料目标配合比设计报告 重庆鹏方路面工程技术研究有限公司 第 1 页 共 6 页 一 概述一 概述 受重庆东道鹏方路桥工程有限公司委托 重庆鹏方路面工程技术有限公司对沈 阳沈北新区尚小桥钢桥面铺装沥青混凝土面层 SMA 10 型沥青混合料进行目标配合 比设计 对设计的混合料进行了性能检验 二 设计依据二 设计依据 1 公路沥青路面施工技术规范 JTG F40 2004 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 4 钢箱梁桥面铺装设计与施工技术指南 三 设计过程三 设计过程 1 原材料 本次配合比设计所用集料和填料均由委托单位提供 胶结料为SK 天津 公司 生产的高弹改性沥青 纤维采用玄武岩矿物纤维 1 高弹改性沥青 根据要求 对高弹改性沥青进行了相关性能指标检测 检测结果及性能指标如 表 3 1 所示 表 3 1 高弹改性沥青指标检测结果 检验项目检测结果设计要求试验方法 针入度 25 100g 5s 0 1mm 100 050 100T0604 软化点 R B 89 1 68 T0606 延度 5 mm74 8 70T0605 135 粘度 Pa s2 19 3 T0625 弹性恢复 25 100 0 90 T0662 2 集料 填料 本项目采用的集料分为三档 1 玄武岩 8 12mm 2 玄武岩 5 8mm 3 玄武岩 3 5mm 和 4 石灰石 0 3mm 填料为石灰石矿粉 按试验规程规 定的方法 对集料进行了筛分和相关指标的性能检测 筛分结果如表 3 2 所示 其 沈阳沈北新区尚小桥钢桥面铺装 SMA 10 型沥青混合料目标配合比设计报告 重庆鹏方路面工程技术研究有限公司 第 2 页 共 6 页 它性能检测结果如表 3 3 所示 表 3 2 集料筛分结果 通过方筛孔的百分率 筛 孔 矿 料 13 29 504 752 361 180 600 300 150 075 1 10063 70 40 20 20 20 20 20 2 2 10099 711 90 10 10 10 10 10 1 3 10010092 837 013 97 54 32 51 6 4 10010099 695 868 047 831 718 19 4 矿粉10010010010010010010091 674 7 表 3 3 集料指标检测结果 检验项目检测结果技术要求试验方法 1 2 939 2 50 2 2 937 2 50 JTG E42 2005 T0304 3 2 904 2 50 4 2 889 2 50 JTG E42 2005 T0328 表观相对密度 矿粉 2 690 2 50JTG E42 2005 T0352 1 0 480 2 0 2 0 441 2 0 JTG E42 2005 T0304 3 1 264 2 0 吸水率 4 1 321 2 0 JTG E42 2005 T0328 1 10 3 15JTG E42 2005 T0312 针片状颗粒含量 2 8 3 15JTG E42 2005 T0312 压碎值 1 9 8 26JTG E42 2005 T0316 洛杉矶磨耗损失 1 2 7 4 28JTG E42 2005 T0317 3 纤维 应用于沥青混合料的纤维主要有三类 矿物纤维 植物纤维和合成纤维 这三类 纤维在沥青中都是不溶的 因此纤维在沥青中是以分散相存在 对沥青组分的化学 性质无影响 其作用相当于原沥青中的沥青质 本项目在进行配合比设计过程中均 采用矿物纤维 沈阳沈北新区尚小桥钢桥面铺装 SMA 10 型沥青混合料目标配合比设计报告 重庆鹏方路面工程技术研究有限公司 第 3 页 共 6 页 2 混合料级配要求 根据 公路沥青路面施工技术规范 JTG F 2004 的规定 SMA 10 型沥青 混合料级配要求见表 3 4 表 3 4 SMA 10 型沥青混合料级配要求 筛孔13 29 54 752 361 180 60 30 150 075 上限100 100 603226 221816 13 下限100902820 1412109 8 3 矿料级配选择及确定 级配选择采用如下原则 1 级配范围不超出 SMA 10 型沥青混合料级配要求 2 级配曲线关键尺寸通过率尽量靠近级配中值 根据以上原则和经验值 采用三个比选级配 沥青用量根据实际工程经验暂定 为油石比 6 0 通过空隙率和矿料间隙率 VMA 来选择级配 根据改性沥青 SMA 的拌和经验 采用 170 拌合温度拌制混合料 在混合料拌和过程中添加 5 与混合料质量相比 的矿物纤维 成型马歇尔试件 并测其空隙率 结果如 表 3 5 所示 表 3 5 SMA 10 型沥青混合料级配 各筛孔 通过率 13 29 54 752 361 180 60 30 150 075 VMA 空隙率 级配 1100 095 935 025 722 619 116 213 710 618 65 6 级配 2100 095 938 128 725 321 318 015 211 816 63 1 级配 3100 095 931 922 620 017 014 412 29 520 07 3 根据表 3 5 中的结果 在油石比相同的情况下 级配 1 和级配 3 的孔隙率均不 满足规范要求 级配 2 的空隙率为 3 1 靠近下限值 规范要求孔隙率为 3 4 从 VMA 的数据来看 级配 2 靠近下限值 而级配 1 和级配 3 则太大 根据以上数 据及工程实际经验对级配进行调整 调整之后的合成级配见表 3 6 级配曲线见图 3 1 表 3 6 SMA 10 型沥青混合料调整级配 各筛孔 通过率 13 29 54 752 361 180 60 30 150 075 VMA 空隙率 沈阳沈北新区尚小桥钢桥面铺装 SMA 10 型沥青混合料目标配合比设计报告 重庆鹏方路面工程技术研究有限公司 第 4 页 共 6 页 级配 4100 094 439 528 523 119 917 614 611 216 93 4 其中各矿料所占质量比为 8 12 玄武岩 5 8 玄武岩 3 5 玄武岩 0 3 玄武岩 石灰石 矿粉 15 51 8 13 13 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 13 29 54 752 361 180 60 30 150 075 筛孔 mm 通过率 上限 下限 中值 设计值 图 3 1 SMA 10 型设计级配曲线图 调整后的集料级配 其粗集料骨架间隙率 VCAmix为 39 6 捣实法测得粗集料 骨架间隙率 VCADRC为 40 3 VCAmix VCADRC满足规范要求 采用调整后的级配 4 所 拌制的沥青混合料 其空隙率为 3 4 接近于目标范围中值 根据上述试验结果 选择级配 4 作为设计级配 4 确定最佳油石比 按设计的 SMA 10 型矿料级配进行配料 选择油石比 5 7 6 0 和 6 3 成型马 歇尔试件 计算空隙率等体积参数 并进行马歇尔稳定度试验 结果见表 3 7 表 3 7 SMA 10 型设计配合比马歇尔试验 油石比 稳定度 KN 流值 mm 空隙率 VMA VFA 毛体积密 度 g cm3 计算最大 密度 g cm3 5 7 7 737 33 716 7377 92 5312 628 6 0 8 744 73 416 8879 72 5262 616 6 3 7 245 23 016 8782 22 5272 605 沈阳沈北新区尚小桥钢桥面铺装 SMA 10 型沥青混合料目标配合比设计报告 重庆鹏方路面工程技术研究有限公司 第 5 页 共 6 页 根据表 3 7 中的试验数据 可以知道 各种油石比混合料的马歇尔稳定度和流 值均能够满足规范要求 当油石比为 6 0 时 混合料的马歇尔稳定度最大 而此时 的空隙率更接近目标范围中值 且 VMA 也最大 因此推荐采用油石比 6 0 为最佳油 石比 并以此进行混合料的高温稳定性 低温稳定性 水稳定性等性能检验 5 混合料的性能检验 5 1 高温性能检验 首先进行了最佳沥青用量下混合料的 60 动稳定度试验 以检验设计沥青混合 料的高温稳定性能 试验结果见表 3 8 表 3 8 动稳定度试验结果 混合料类型试验温度 试验结果 次 mm 要求 次 mm 试验方法 SMA10605228 3000 JTJ 052 2000 T0719 从表中结果得知 SMA 10 沥青混合料的 60 高温车辙性能满足要求 5 2 低温性能检验 将 SMA 10 沥青混合料成型的车辙试件切割成 300mm 100mm 50mm 的试件进 行低温 10 弯曲试验 试验结果见表 3 9 表 3 9 10 低温弯曲试验结果 试验项目试验温度试验结果要求试验方法 弯曲极限应变 10 14 2 8 10 3JTJ 052 2000 T0715 从表中结果得知 SMA 10 沥青混合料的低温性能满足设计要求 5 3 水稳性检验 进行最佳沥青用量下的冻融劈裂试验来检验设计沥青混合料的水稳定性能 试 验结果见表 3 10 表 3 10 冻融劈裂试验结果 非条件条件 混合料 类型 空隙率 非条件冻融劈裂强 度 MPa 空隙率 条件冻融劈裂 强度 MPa 劈裂强 度比 要求 4 00 434 50 44 SMA 10 4 60 424 20 41 9680 要求 6 0 20 503 0 4 0 16 5 75 85 沈阳沈北新区尚小桥钢桥面铺装 SMA 10 型沥青混合料目标配合比设计报告 重庆鹏方路面工程技术研究有限公司 第 6 页 共 6 页 4 20 464 90 40 4 20 444 10 42 从表中结果得知 SMA 10 沥青混合料的水稳性能满足要求 5 4 飞散试验 对油石比为 6 0 的双面击实 50 次的马歇尔试验进行沥青混合料肯塔堡飞散试 验 试验结果如表 3 11 表 3 11 飞散试验结果 试验项目试验结果要求试验方法 肯塔堡飞散试验 1 3 15 JTJ 052 2000 T0733 从表中结果得知 SMA10 沥青混合料的肯塔堡飞散试验结果满足要求 5 5 析漏试验 对油石比为 6 0 的混合料在拌和温度 170 下保温 60 分钟后试验 结果如 表 3 12 表 3 12 析漏试验结果 试验项目试验结果要求试验方法 谢伦堡析漏试验0 08 0 1 JTJ 052 2000 T0732 从表中结果得知 SMA10 沥青混合料的谢伦堡析漏试验结果满足要求 四 设计结论四 设计结论 根据对委托单位提供原材料的检测结果 混合料配合比设计及其性能检验结果 最终确定采用表 3 1