sma-13生产配合比.doc

贵州省开阳至息烽高速公路第KXLM合同段路面工程沥青混凝土上面层(SMA-13)生产配合比设计报告项目名称:开息高速公路KXLM合同段施工单位:贵州省公路工程集团有限公司监理单位:重庆市交通工程监理咨询有限责任公司沥青混凝土上面层SMA-13生产配合比设计一、设计依据1、《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-20042、《公路路基路面现场测试规程》JTG E60-20083、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-20114、《公路工程集料试验规程》JTG E42-20055、《公路土工试验规程》JTG E40-20076、《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-20047、《两阶段施工图设计》路面专册二、原材料1、沥青为贵州塔里木有限公司生产的SBS改性沥青，沥青的三大指标如下：沥青的主要技术性质试验结果 表一试验项目规范要求试验结果针入度（0.1mm）（25℃、100g、5s）40~6051.5延度（5℃、5cm/min） (cm)＞2031软化点（℃）（环球法）≥6076.0与矿料的粘附性≥5级5级相对密度实测1.0222、细集料 采用中心料场生产的砂（0-3mm）、碎石（3-5mm）,3、粗集料采用息烽永胜玄武岩路料有限公司生产的玄武岩(5-10mm)、玄武岩（10-15mm），4、填料采用贵州省清镇市川江建材有限公司生产的矿粉，纤维是由上海葵非国际贸易有限公司代理的德国进口CFF路用木质纤维（用量为矿料总质量的0.35%），以上材料的各项试验结果见表二、表三、表四、表五、表六。

SMA-13型沥青砼上面层粗集料试验结果 表二指标规范要求试验结果备注级配符合设计合格/密度碎石（3-5mm）≥2.6表观相对密度2.706/毛体积相对密度2.652玄武岩（5-10mm）≥2.6表观相对密度2.918/毛体积相对密度2.828玄武岩（10-15mm）≥2.6表观相对密度2.916/毛体积相对密度2.828吸水率（％）碎石（3-5mm）≤2.00.75/玄武岩（5-10mm）≤2.01.10/玄武岩（10-15mm）≤2.01.06/压碎值（％）玄武岩（9.5-13.2mm）≤2612.8水洗法小于0.075mm颗粒含量（%）碎石（3-5mm）≤1.00.6/玄武岩（5-10mm）≤1.00.5/玄武岩（10-15mm）≤1.00.4/细集料试验结果表 表三指标规范要求试验结果筛分符合设计合格表观相对密度≥2.52.710毛体积相对密度2.616砂当量不小于(%)≥6066小于0.075mm含量(%)2.4 填料矿粉试验结果表 表四指标规范要求试验结果表观相对度≥2.502.720亲水系数（％）＜10.7塑性指数﹤43.1外观无团粒结块无团粒结块粒度范围＜0.60 （mm） （％）＜0.15（mm） （％）＜0.075（mm） （％）10090-10075-10010091.680.0 木质素纤维 表五名 称密度木质素纤维*0.75*注：纤维密度由厂家提供。

VCADRC测试结果 表六级配类型捣实容重（t/m3）4.75mm通过百分率（%）粗集料毛体积密（g/cm3）粗集料骨架间隙率VCADRC（%）SMA-131.7126.22.82539.5由以上数据计算VCADRC=（1-ρ/ρb）×100=（1-1.71/2.825）×100=39.5三、拌和楼生产配合比调试SMA-13型沥青砼生产采用JD3000型拌和楼一台，以目标配合比的比例进料，冷料仓的出料口为固定尺寸，仅用变量电机带动小皮带转速调整冷料进料比例，使各冷料按设计比例进入烘干筒进行烘干冷料调整正确后，经加热烘干提升进入热料仓进行二次筛分矿料根据不同粒级进入五个热料仓，根据试验室对五个热料仓材料进行水洗法筛分的结果，利用计算机进行计算确定JD3000型各热料仓的比例为:矿粉（0-0.6mm）:砂（0-3mm）：碎石（3-5mm）：玄武岩（5-10mm）：玄武岩（10-15mm）＝11 ：11 ：5 ：30 ：43 热料仓的密度结果汇总 表七 密度矿粉(0-0.6mm)砂（0-3mm）碎石（3-5mm）玄武岩（5-10mm）玄武岩（10-15mm）JD3000型毛体积相对密度2.7202.6162.6522.8282.828表观相对密度2.7102.7062.9182.916四、确定最佳油石比按最佳油石比5.9%以0.3%为变量，纤维用量为矿料总质量的0.35％,按热料仓集料比例拌制三组混合料，其试验结果如下： 马歇尔击实试验汇总及试验结果图 表八油石比（%）稳定度（KN）流值（mm）空隙率（％）VMA（%）VCAmix饱和度（％）毛体积相对密度最大理论相对密度5.610.373.214.616.639.472.02.4512.5705.910.193.564.016.639.476.02.4572.5596.29.843.773.616.939.778.52.4552.548SMA-13要求≥63~4.5≥16.5≤VCADRC75~85根据以上结果的曲线走势，求得最佳油石比为5.9%。

五、最佳油石比为5.9%时，验证其粗集料骨架间隙率，由以上数据用计算法计算各项检测指标如下：5.1粗集料捣实骨架间隙率VCADRCVCADRC =（1-ρ/ρb）×100=（1-1.71/2.825）×100=39.55.2计算矿料的合成毛体积相对密度γsbγsb=100/(p1/γ1+ p2/γ2+……pn/γn) =100/(11/2.720+11/2.616+5/652+30/2.828+43/2.828)=2.7825.3计算矿料的合成表观相对密度γsaγsa=100/(p1/γ1’+ p2/γ2’+……pn/γn’)=100/(11/2.720+11/2.710+5/2.706+30/2.918+43/2.916)=2.8595.4计算合成矿料吸水率WxWx= (1/γsb- 1/γsa) ×100= (1/2.782-1/2.859) ×100=0.9685.5合成矿料沥青吸收系数CC=0.033 Wx2-0.2936 Wx+0.9339=0.033×0.968×0.968-0.2936×0.968+0.9339=0.6815.6计算矿料有效相对密度γseγse=C×γsa+(1-C) × γsb= 0.681×2.859+(1-0.681) ×2.782=2.8345.7计算粗集料混合平均毛体积密度γcaγca=(P1+P2+……+Pn)/(P1/γ1+P2/γ2+ ……+Pn/γn)=(30+43）/(30/2.828+43/2.828)=2.8285.8计算混合料的最大理论相对密度γt=(100 + pa+Px)/(100/γse + pa/γb+Px/γx) =(100+5.9+0.35)/(100/2.834+5.9/1.022+0.35/0.75)=2.5595.9计算试件空隙率VVVV=(1-γf /γt) ×100=(1-2.457/2.559) ×100=4.05.10计算试件矿料间隙率VMAVMA=(1-γf /γsb×Ps/100)×100 =(1-2.457/2.782×94.45/100）×100=16.65.11计算试件有效沥青饱和度VFAVFA=（VMA-VV）/VMA×100 =(16.6-4.0)/16.6=75.95.12计算各种矿料占沥青混合料总质量的的百分率之和（%）PS已知沥青用量Pb=5.55% ，可得： PS=100-Pb=100-（5.9/（100+5.9+0.35）×100）=94.455.13计算级配中4.75mm筛余量PA4.75，即100减去4.75mm通过率PA4.75=100-26.2=73.85.14计算矿料中所有粗集料质量占沥青混合料总质量的百分率（%）PCAPCA=PS×PA4.75/100=94.45×73.8/100=69.75.15计算粗集料骨架间隙率VCAmixVCAmix=100-γf /γca×PCA =100-2.457 /2.828×69.7=39.4经计算：粗集料骨架间隙率VCAmix≤ VCADRC，满足设计要求。

六、由求得的最佳油石比5.9%进行马歇尔、谢伦堡析漏、肯塔堡飞散、车辙等试验，结果见表九、表十、表十一、表十二最佳油石比浸水马歇尔试验 表九油石比（%）稳定度（KN）流值（mm）空隙率（％）VMA（%）VCAmix饱和度（％）毛体积相对密度残留稳定度(%)5.910.193.434.016.639.476.02.45787.9SMA-13要求≥63~4.5≥16.5≤VCADRC75~85≥80 谢伦堡析漏试验 表十沥青混合料类型油石比(%)析漏1(%)析漏2(%)析漏3(%)平均(%)要求(%)SMA-135.90.050.070.070.06≤0.1 肯塔堡飞散试验 表十一沥青混合料类型油石比(%)飞散1(%)飞散2(%)飞散3(%)平均(%)要求(%)SMA-135.92.52.32.02.3≤15车辙试验 表十二沥青混合料类型油石比(%)动稳定度DS(次/mm)动稳定度DS(次/mm)动稳定度DS(次/mm)平均(次/mm)要求(%。