SMA13配合比设计报告

SMA混合料目标配合比设计1.SMA混合料目标配合比设计依据1.1设计级配范围SMA-13混合料的设计级配范围应符合表1-1的要求。表1-1SMA-13混合料的设计级配范围（JTGF40-2004）筛孔尺寸(mm)1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075通过百分率(%)10090-10050-7520-3415-2614-2412-2010-169-158-121.2配合比设计指标和技术要求在进行SMA混合料的目标配合比设计时，试件的体积参数应符合表1-2的技术要求。表1-2SAM混合料配合比设计技术标准技术指标要求值马歇尔试件击实次数试件两面各击实75次马歇尔稳定度MS（kN）≥6.0马歇尔流值FL（mm）2~5粗集料间隙率VCAmix(%)≤矿质粗集料间隙率VCADRC空隙率VV（%）3~4矿料间隙率VMA（%）≥17沥青饱和度VFA（%）75~851.3配合比验证技术要求SMA配合比检验试验和技术要求应符合表1-3中的规定，试验方法按《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTJ052-2000）的规定进行。表1-3SMA混合料配合比设计技术标准技术指标要求值谢伦堡沥青析漏量[1]（%）≤0.120℃肯塔堡飞散损失（%）≤15车辙试验动稳定度DS[2]（次/mm）≥4000残留稳定度MS0（%）≥85冻融劈裂强度比TSR（%）≥80低温弯曲破坏应变（με）≥2500渗水系数[3]（ml/min）≤20构造深度（mm）0.8～1.5注：[1]谢伦堡沥青析漏试验在施工最高温度下进行，没有明确规定时，改性沥青混合料的试验温度为185℃；[2]车辙试验试件不得采用经二次加热重塑成型的试件，当采用改性沥青时，试件成型后在常温下冷却的时间不得少于2d，也不宜大于4d，动稳定度不宜大于6000次/mm；[3]渗水系数仅适用于配合比设计时室内试验的压实试件检验，不适用于施工现场检验。2原材料测试2.1沥青结合料结合料采用SBS改性沥青，经测定改性沥青相对密度为1.038。2.2集料与矿粉集料为石灰岩，由0~3（4#料），3~5（3#料），5~10（2#料）和10~15（1#料）四档料组成。各档料的密度和筛分结果见表2-1和表2-2。表2-1SMA-13集料和矿粉密度试验结果材料1#料2#料3#料4#料矿粉视密度2.7572.7472.7392.7172.711毛体积密度(g/cm3)2.7842.7812.7722.7512.711吸水率%0.350.461.21.25—表2-2各种集料和矿粉的筛分结果材料下列筛孔（mm）的通过百分率（%）13.29.54.752.361.180.60.30.150.0751#料1.40.30.30.30.30.30.30.30.32#料90.118.00.20.20.20.20.20.20.23#料100.0100.046.80.40.30.30.30.30.34#料100.0100.0100.094.569.948.124.413.16.7矿粉10010010010010010010099.991.92.3纤维纤维为絮状木质素纤维，密度为0.9923矿质混合料的配合比设计3.1初试级配在SMA-13沥青混合料级配范围内选择中值、上、下三种级配，通过对三种级配沥青混合料的性能对比分析，优选最佳级配。三种初选级配见表4-2，各档矿料配比见表4-3。表4-2三种初选级配混合料编号筛孔尺寸(mm)1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075级配1100.096.671.731.424.917.914.511.710.79.9级配2100.095.562.627.321.716.413.911.811.010.4级配3100.094.453.424.319.215.013.011.310.610.1表4-3集料配比初选级配各种材料配比（%）1#料2#料3#料4#料矿粉级配130.039.03.020.08.0级配240.033.03.015.09.0级配350.026.03.012.09.0选择6.1%为初试油石比，纤维添量为混合料质量的0.3%，按照表4-3的配比成型马歇尔试件，并测试其体积参数和力学性能指标，结果见表4-4。表4-4三种初试级配马歇尔试件技术指标初选级配VCAmixVCA毛体积密度理论密度VV（%）VMA（%）VFA（%）稳定度(KN)流值(mm)级配143.443.72.4192.5054.116.875.416.04.5级配240.541.82.4012.5064.617.674.113.95.9级配338.540.02.3802.5075.718.368.510.55.1注：表中数据为平均值，下同。根据试验结果，级配1粗集料间隙率VCA和矿料间隙率VMA偏小，级配3空隙率偏大，沥青饱和度偏低，故选择级配2即接近中值的级配。针对级配2空隙率较大的情况，对级配进行局部调整，三号料用量增加1%，1号料用量减少1%。调整后的各档用量及级配如下。表4-5选用级配调整后的各档用量各种材料配比（%）1#料2#料3#料4#料矿粉级配2调整39.033.04.015.09.0表4-6调整后的选用级配筛孔尺寸(mm)1613.29.54.752.361.180.60.30.150.075级配2调整100.095.663.528.321.716.413.911.811.010.45最佳油石比确定5.1不同油石比马歇尔试件的成型按照调整的设计级配，分别采用6.0%、6.3%和6.6%三种油石比成型马歇尔试件，并测试马歇尔试件的体积参数和力学指标，试验结果列于表5-1。表5-1SMA-13沥青混合料马歇尔试验的结果油石比（%）毛体积相对密度VV（%）VMA（%）VFA（%）稳定度(KN)流值(mm)6.02.3735.718.469.19.97.56.32.3884.718.074.19.16.16.62.4023.817.878.99.78.35.2最佳油石比的确定按表5-1中试验结果，分别绘制毛体积密度、稳定度、流值、空隙率、VMA、VFA与油石比的关系曲线，见图5-1。图5-1油石比与马歇尔试验各项技术指标的关系根据4%设计空隙率，各项指标均满足规范要求，故最终选择最佳油石比为6.5%。6目标配合比设计检验车辙、冻融、析漏及飞散试验待做。由于缺少试验用料，sma13析漏两份分别为为0.098和0.096，均值0.097。7