SMA沥青玛蹄脂碎石混合料配合比设计@1改

1、SMA（沥青玛蹄脂碎石混合料）配合比设计1材料基本性质1.1沥青某工程地处规范附录A规定的1-4区，按规范选择沥青标号可以为70号沥青，沥青到货后按试验规程要求取样，公路工程质量检测中心进行试验，质量符合我国道路沥青技术A级要求，试验路铺筑用的70号沥青，SBS改性沥青主要技术指标如表1,2表170号沥青质量试验结果试验次目规范规定试验结果针入度(25针入度(25C,100g,5S)(0.1mm)60-8072延度(5cm/min,15c10C)延度不小于>100,40160,55溶解度（三氯乙烯）>99.5108针入度指数PI-1.5+1.0-1.1闪点（COC260280软化直

2、（C）43-4549密度(15C)(g/cm3)实测记录1.026TFOT后质量损失不大于（%）0.8+1.3针入度比不小于（）P54-61811延度（10C）不小于5070表2SBS改性沥青产品性质指标单位SB族（I类）试驯结果I-AI-BI-CI-D针入度25C,100g,5sdmm>10080-10060-8030-60112针入度指数PI不小于-1.2-0.8-0.40-1.0延度5C,5cm/min不小于cm5040302095软化点Tr&b不小于C4550556062闪点不小于c230300溶解度不小于%99103弹性恢复25C不小于:%5560657596离析,48

3、h软化点差，不大于c2.51.5质量变化不大于%1.0+0.33针入度比25c不小于%5055606591.2延度5C不小于cm30252015721.2粗集料：采用当地产的玄武岩碎石，应选择料场储量丰富，质量稳定，运输方便，可保证施工过程中的材料供应。各种材料的筛分结果如表3。在表中集料粒径符合规范要求。粗集料与使用沥青的粘附性达到4级，基本没有剥落。按规范对碎石质量的检测结果如表4,从表中可见，有些指标必须对不同粒径的碎石分别试验，各项指标均符合规范要求，可以使用。表3各种粗集料的筛分结果材料通过下列筛孔（mmW百分率（%）191613.29.54.752.361.1810-15mm100

4、10091.233.50.40.40.45-10mm1001001009078.83.60.73-5mm10010010010093.238.112.6表4各种粗集料质量试验指标单位高速公路试验结果石料压碎值不大于%26洛杉矶磨耗损失不大于%28日观相对密度不小于t/m32.60*水率不大于%2.0卜固性不大于%12“片状颗粒含量（混合料）不大于%15水洗法0.075mm颗粒含重不大于%1软石含量不大于1%31.3 细集料当地粗砂，细度模数3.6属粗砂偏粗。质量及规格如表5、6,符合规范要求，可以使用。表5砂的筛分结果材料通过卜列筛孔（mm）的百分率（%）9.54.752.361.180.60

5、.30.150.075当地砂100100855853338.22.7允许范围10090-10065-9535-6515-305-200-100-5表6细集料的质量指标项目单位高速公路、试验结果«观相对密度，不小于t/m32.502.62坚固性（0.3mm部分）不小于%12砂质良好含泥重（小于0.075mm的含重）不大于%32.7"当量不小于_%60631.4 填充料用于改性沥青混合料面层的填料应洁净、干燥，其质量应符合公路沥青路面技术规范规定的技术要求。1 .改性沥青混合料填充料宜采用强基性岩石（石灰岩、岩浆岩）等增水性石料经磨细得到的矿粉，矿粉要求干燥、洁净，不宜使用混合

6、料生产中干法除尘的回收粉。2 .采用水泥、消石灰粉做填料时，其用量不宜超过矿料总量的2%3 .对于沥青表面层混合料不推荐使用在混合料生产排回收粉，当塑性指数小于4且亲水系数小于0.8时，经过试验可以部分的使用，回收粉用量每盘不能超过矿粉总量的四分之一。1. 5沥青结合料SMA所使用的沥青要求粘结性好，针入度小，软化点高，高温稳定性和低温韧性好若所处地区夏季高温且持续时间长，沥青路表温度最高可达5060c,故设计可采用抗高温性能比较好的改性沥青。2. 6矿料1 .粗集料是SMA质量控制的关键为了保证紧密嵌挤骨架结构形成，SMA对粗集料有严格的要求，要求100%轧制（至少90%）,圆集料至少有两个

7、破碎面，形状接近立方体，纹理粗糙，针片状含量小，耐久性和坚固性好；2 .细集料虽然在SMA中含量不多，但对SMA性能的影响也不小，一般要求尽量多用人工砂，并且应坚硬多棱角有一定的表面纹理无塑性；3 .矿粉对混合料产生加劲效应，降低沥青的流动性，增加其粘度SMA中矿粉用量比普通沥青混合料大很多，是玛蹄脂的主要成分，其质量对混合料的稳定与抗车辙能力有很大关系，因而对矿粉的质量和用量应给予重视矿粉的亲水系数应小于1,小于0.075mm颗粒的含量应大于75%。1.7稳定剂纤维是SMA极其重要的稳定剂，它具有稳定分散增粘防滴漏等作用一般采用絮状木质素纤维，用量为0.3%。2配合比设计SMA马歇尔技术指标

8、与要求：2.1 稳定度马歇尔稳定度不随沥青用量的变化而有明显的峰值，也就是说马歇尔稳定度对沥青用量的变化不敏感，故稳定度一般不能作为判断SMA沥青用量的指标。2.2 流值SMA混合料马歇尔试验时，图上的变形曲线往往呈现较大的变形而不下降，有时甚至没有明显的峰值，当采用改性沥青时尤其如此这实际反映了SMA混合料具有很好的韧性，说明即使在很大变形时仍有相当高的支撑能力，流值控制在25mm范围内。2.3 空隙率空隙率是沥青混合料的重要指标，它对路面的高温稳定性有显著影响，也关系到沥青混合料的用量空隙率的大小影响混合料的耐久性，空隙率大，混合料中沥青老化快，耐久性差，但空隙率过小，又影响混合料的稳定性

9、SMA混合料的空隙率定在3.5%5.5%SMA的配合比不能完全依靠马歇尔配合比设计方法，可采用美国推荐的体积法，由体积指标确定，稳定度和流值不是主要指标。采用马歇尔试验方法进行配合比设计，同时进行其它必要的检验配合比的设计级配范围及设计参数见公路沥青路面施工技术规范下面以采用SMA-13,3种玄武岩，纤维为木质纤维，沥青为SBS-70改性沥青，设计空隙率为4%为例。2.4 设计初试级配SMA-13级配是以4.75筛为关键性筛孔，在工程级配范围内调整各种矿料比例，设计三种不同粗细的初试级配，其通过率分别处于级配范围中值3%附近矿粉为10%左右选择级配的原则为：VCAmix<VCAdrc,V

10、MA>16.5%,当有一组以上的级配符合要求时，以粗集料骨架分界集料通过率大且VMA较大的级配为设计级配，在工程级配范围内调整3种矿料比：例为：级配1:(11.5):(0.51):机制砂：矿粉=40:37:12:11;级配2:(11.5):(0.51):机制砂：矿粉=40:34:15:11;级配3:(11.5):(0.51):机制砂：矿粉=40:40:9:11,有以往经验采用6.0%的沥青含量为初试沥青用量，在进行马歇尔试验时，试件击实温度要根据不同沥青，采用不同的击实温度，SBS沥青的击实温度为165c，双面击75次，采用表干法测试件密度，试验数据汇总如表2.4.1表2.4.1级配级配

11、1级配2级配34.75筛的通过率25.0227.89:22.16:试件空隙率(%)4.15.56VMA(%)19.0720.321VCAMIX(%)32.933.8133.2:VCADRC(%)43.743.943.4稳定度(KN)8.55.16.3饱和度(%)75.476.472.1流值(MM)4.23.33.2由试验结果来看，三个级配都符合VCAmix<VCAdrc及VMA>16.5，但级配2、3的空隙率偏大且稳定度不合格，决定采用级配1,其筛分结果为表2.4.2表2.4.2筛径1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075结果10091.6565.5

12、925.0222.3819.2616.7513.9812.449.86允许范围10090-10050-7520-3415-2614-2412-2010-169-158-122.5确定最佳沥青含量按照5.7%,6.0%,6.3%的沥青含量进行马歇尔试验，试验结果如表2.4.3表2.4.3马歇尔试验结果沥者含量(%)理论密度实测密度vv稳定度流值VMA5.72.6012.4635.37.9420.162.5942.4884.18.54.219.076.32.57112.478r3.6i8.44.6P18.2由试验结果，绘出空隙率曲线来，设计空隙率4%对应的沥青含量为最佳沥青含量因此确定最佳沥青含量

13、为6.05%o3配合比的检验3.1 高温稳定性检验按规定的试验方法在温度60C、轮压0.7MPa条件下用车辙试验机检验其高温抗车辙能力，动稳定度应符合现本规范的要求3.2 水稳定性检验按规定的试验方法进行浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验，残留稳定度及残留强度比均必须符合规范的规定3.3 低温抗裂性能检验按设计沥青用量OAC用轮碾机成型试件，切割成规定尺寸的棱柱体试件，在-10C条件下用50mm/min加载速率进行低温弯曲试验，其破坏应变宜符合规范要求。3.4 渗水系数检验利用轮碾机成型的车辙试件进行渗水试验检验的渗水系数宜符合规范要求。为全面检验配合比的性能，对目标配合比进行了各项检验，指标均满足

14、要求，由此说明SMA的配比是合理的，由此确定目标配比为（11.5）:（0.5-1）:机制砂：矿粉=40:37:12:11。4生产配比设计4.1 确定生产级配按上述冷料仓的比例经过拌和机的二次筛分，再从热料仓取料筛分，把筛分结果进行合成，调整出3个接近目标级配的配比，分别为：4#仓：3#仓：1#仓：矿粉=25:52:12:11,4#仓：3#仓：1#仓：矿粉=25:55:9:11,4#仓：3#仓：1#仓：矿粉=25:49:15:11,然后加6.0%的沥青在拌和锅中拌成成品料，分别取样进行抽提筛分，这样做的目的是根据拌和站的性能找出准确的接近目标配比的比例，2#仓的筛子是35mm之间，而SMA的级配

15、是间断级配，这个仓的料不能用筛分结果如表4.1表4.1筛径1613.29.54.752.361.1810.60.30.150.075级配q10091.3465.425.1122.1719.2516.7713.9712.449.88级配210091.9964.6724.7821.9819.1115.9813.0912.899.78级配310092.0966.0825.8922.7819.98117.0013.9812.989.974.2 确定最佳沥青含量由确定级配1分别加5.7%,6.0%,6.3%的沥青拌和，分别取料进行马歇尔试验及抽提筛分试验，结果表明，设计空隙率4%对应的沥青含量为6.0%,此配比的最佳沥青含量为6.0%,抽提筛分结果也不错。5生产配合比检验（检验项目和结果）按4.1的配比进行马歇尔试验，其结果如表5.1。规范规定试验油石比可取目标配合比得出的最佳油石比及其土0.3%三档试验.将其结果绘成图（图略），由