HSZ-23标SUP25生产配合比设计报告VIP

1、沪苏浙高速公路HSZ-23标下面层Sup25生产配合比设计报告 编号：011906050编号：011907050沪苏浙高速公路HSZ-23标下面层Sup25生产配合比设计报告江苏省交通科学研究院中心试验室二OO七年四月1 概述受江苏省高速公路建设指挥部委托，江苏省交通科学研究院承担了沪苏浙高速公路HSZ-23标下面层70号道路石油号沥青Sup25生产配合比的设计。内容包括：原材料筛分复核、冷料仓转速比的确定、热料仓料筛分、生产配合比级配组合设计、沥青用量的确定等工作。此次生产配合比设计参照了美国Superpave沥青混合料设计标准（AI SP-2）、江苏省高速公路建设指挥部沥青路面施工技术指导

2、意见汇编（2007年1月）及目标配合比设计报告。 2 目标配合比设计结果按照Superpave设计方法技术服务组对HSZ-23标下面层70号道路石油号沥青Sup25进行了设计，并进行了各项性能试验的验证，目标配合比设计的结果如下：表2-1 设计沥青用量及矿料比例沥青用量（%）矿料名称及比例（%）1#2#3#4#5#矿粉3.934.520.010.07.025.03.5表2-2 目标配合比设计级配混合料类型集料级配，下列筛孔（mm）的通过率（%）37.526.519.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075Sup2510096.981.966.453.136.925

3、.615.810.76.95.74.8表2-3 设计沥青用量时旋转压实试验验证表沥青用量(%)设计压实次数F/A(%)初始压实度(%)最大压实度(%)压实度(%)VMA(%)VFA(%)3.995.712.3765.231.4285.797.1Superpave标准96.01265750.61.2*8998注：*表示当采用粗级配时，粉胶比（DP）可增加到0.81.6。3 生产配合比级配调试3.1 原材料筛分试验生产配合比设计时，为了验证进场原材料规格的变异性，确保生产配合比设计合成级配的准确性，技术服务组对其目标配合比设计完成后进场的原材料进行了原材料筛分的复核工作，同时与目标配合比设计所用原

4、材料进行了比较。比较结果表明，进场原材料与目标配合比设计所用原材料集料规格基本能够保持一致。筛分试验结果见表3-1，差值结果见表3-2。表3-1 进场原材料筛分结果 材料下列筛孔的通过率（%）（方孔筛）31.526.519.013.29.54.752.361.180.60.30.150.0751#料10088.943.93.11.70.40.40.40.40.40.40.42#料10010010091.135.41.90.90.50.50.50.50.53#料10010010010099.116.52.91.20.70.70.70.74#料10010010010010090.69.01.81.

5、30.70.70.75#料10010010010010010085.649.128.314.19.98.1表3-2 目标配比设计用原材料与进场原材料筛分结果差值材料下列筛孔的通过率（%）（方孔筛）31.526.519.013.29.54.752.361.180.60.30.150.0751#料0.02.23.74.0-1.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.3-0.32#料0.00.00.01.01.7-1.2-0.6-0.2-0.3-0.3-0.3-0.33#料0.00.00.00.00.52.3-2.4-1.0-0.6-0.6-0.6-0.64#料0.00.00.00.00.0

6、0.7-2.3-0.9-0.9-0.5-0.5-0.65#料0.00.00.00.00.0-0.20.1-0.70.0-1.2-1.4-1.7注：差值结果为进场原材料与目标配比设计用原材料相减。 3.2 拌和楼冷料流量试验生产配合比设计中，技术服务组于4月18日与市高指、施工单位等三方共同完成了拌和楼冷料流量试验。本项目采用意大利产MARINI-4000型拌和楼，冷料进料速度采用变频器控制。生产过程中通过单仓变频器的设定，确保各料仓材料用量比例。本次流量试验是在保证每小时300吨混合料的生产情况下进行，对于每种材料按变频器设置的大小分别进行了3次流量试验，每次流量试验进料时间为3分钟，流量与变

7、频器设置关系见表3-3与图3-1。表3-3 MARINI-4000型拌和楼流量试验结果1#料2#料3#料4#料5#料变频器设置值流量(t/h)变频器设置值流量(t/h)变频器设置值流量(t/h)变频器设置值流量(t/h)变频器设置值流量(t/h)4040.44037.54028.82012.25039.99094.76067.16052.54026.58066.3120132.38084.78067.98067.910089.2图3-1皮带转速比与流量的关系图根据目标配合比设计结果，结合冷料流量试验绘制的流量关系曲线，计算出拌和楼正常产量在300t/h时各冷料仓皮带变频器设置值，结果如表3-4

8、所示。表3-4 HSZ-23标拌和楼各冷料仓流量设定材料1#料2#料3#料4#料5#料设定值（%）92.4 55.4 38.6 30.4 83.8 预计流量（t/h）99.557.728.820.272.13.3热料仓筛分试验（1）拌和楼筛网设置根据本项目矿料的级配以及对该拌和楼的使用经验，该拌和楼筛网尺寸设置分别为30mm、19mm、11mm、6mm、34mm。（2）在生产配合比设计过程中，为保证二次筛分试样的代表性和真实性，拌和楼进料时间为15分钟，上料速度与正常生产时相一致。上料后，各个热料仓单独放料，各热料仓前面料放掉，待稳定后从热料仓放料取样，并对所取样品采用四分法进行了热料仓料筛分

9、和密度试验，结果见表3-5和表3-6。表3-5 拌和楼各热料仓料筛分结果材料下列筛孔的通过率（%）37.526.519.013.29.54.752.361.180.60.30.150.0751#仓10088.620.31.31.10.80.60.60.60.60.60.62#仓10010010071.116.70.80.50.50.50.50.50.53#仓10010010010096.43.50.90.60.40.40.40.44#仓10010010010010083.715.92.91.60.60.60.65#仓10010010010010010091.959.130.116.011.17

10、.8矿粉100100100100100100100100100100.099.088.0表3-6 拌和楼各热料仓集料密度试验结果材料类型表观相对密度毛体积相对密度吸水率（%）1#仓2.7242.7060.252#仓2.7172.6980.263#仓2.7192.7020.244#仓2.7172.6920.345#仓2.7132.6051.52矿粉2.710/3.4生产配合比调试依据目标配合比设计级配及热料仓筛分试验结果，进行了生产配合比级配组合设计，各热仓料及矿粉质量比为：1#仓：2#仓:3#仓:4#仓:5#仓:矿粉=24.0%:25.0%:16.0%:9.0%:23.0%:3.0%。矿料合成

11、级配计算结果如表3-7所示。生产、目标配合比级配对照如图3-2。表3-7 生产配合比矿料级配组合设计材料及用量（%）下列筛孔的通过率（%）37.526.51913.29.54.752.361.180.60.30.150.0751#仓（24.0）24.021.34.90.30.30.20.10.10.10.10.10.12#仓（25.0）25.025.025.017.84.20.20.10.10.10.10.10.13#仓（16.0）16.016.016.016.015.40.60.10.10.10.10.10.14#仓（9.0）9.09.09.09.09.07.51.40.30.10.10.1

12、0.15#仓（23.0）23.023.023.023.023.023.021.113.66.93.72.61.8矿粉（3.0）3.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.02.6合成级配10097.380.969.154.934.525.817.210.37.16.04.8目标配比10096.981.966.453.136.925.615.810.76.95.74.8图3-2 目标、生产配合比级配对照图4 沥青用量确定根据生产配合比的级配调试结果，进行了目标配合比下最佳沥青用量（3.9%）及最佳沥青用量0.3%下的Superpave体积性能指标的测试。压实温度采用14515

13、0，按设计旋转压实次数成型试件（N100次），试验结果见表4-1。表4-1生产配合比各沥青用量下的各项体积指标 生产配合比级配的沥青用量（）VMA（）VFA（）F/A(%)设计次数下的压实度（%）初始次数压实度（）实测最大理论密度（g/cm3）计算最大理论密度（g/cm3）3.612.262.21.5295.487.12.5572.5623.912.367.21.3996.086.72.5462.5504.212.473.51.2796.786.62.5332.538Superpav设计标准12.065750.61.2*96.089.0/注：*表示当采用粗级配时，粉胶比（DP）可增加到0.81

14、.6。将上述结果绘制各项体积指标与沥青用量关系曲线（图4-1），由图可知沥青用量为3.9%时试件的空隙率为4.0%，最终取生产配合比最佳沥青用量为3.9%。图4-1 体积指标与沥青用量关系曲线5 生产配合比体积指标验证5.1 旋转压实试验根据选定的级配和沥青用量成型试件，验证最大压实次数（N=160）下对应的体积性质指标，试验结果见表5-1：表5-1 最大次数下体积指标试验结果沥青用量(%)设计压实次数F/A(%)初始压实度(%)最大压实度(%)压实度(%)VMA(%)VFA(%)3.996.012.367.71.3985.997.5Superpave标准96.01265750.61.2*89

15、98注：*当采用粗级配时，粉胶比可增加至0.81.6。试验结果表明在确定沥青用量为3.9%时，混合料旋转压实试验各项结果均满足Superpave技术要求。5.2 马歇尔试验马歇尔试验结果见表5-2，马歇尔试验结果各关键指标满足施工指导意见要求。表5-2 沥青混合料马氏试验结果 指标结果马氏密度(g/cm3)理论密度(g/cm3)空隙率(%)稳定度(kN)流值(0.1mm)饱和度(%)矿料间隙率(%)体积性质2.4292.5464.611.1831.963.512.6技术要求46820-406070126 抗水损害试验为了验证沥青混合料的抗水损害性能，进行了浸水马歇尔试验，试验结果见表6-1。试

16、验结果表明其抗水损害性能良好，满足省高指指导意见要求。表6-1 浸水马歇尔稳定度试验结果混合料类型非条件（0.5h）条件(48h)残留稳定度S0（%）要求（%）空隙率（%）马歇尔稳定度（kN）流值（0.1mm）空隙率（%）浸水马歇尔稳定度（kN）流值（0.1mm）Sup254.510.7329.54.811.3231.593.8854.811.0633.84.610.5634.84.711.3532.84.49.8733.74.411.5831.64.510.1831.9平均值4.611.1831.94.610.4833.07 生产配合比设计结论以目标配合比设计的结论为基础，技术服务组与施工单位对沪苏浙高速公路HSZ-23标MARINI-4000型拌和楼进行了生产配合比级配调试和最佳沥青用量的确定，并对最佳沥青用量进行了生产配合比体积指标验证，同时进行了抗水损害试验，得出了以下结论： 1、参照目标配合比级配设计的结果，省交通科学研究院技术服务组与施工单位共同进行了生产配合比的