SMA13配合比设计报告_10_20.pdf

1 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 1-1 SMA-13 混合料的设计级配范围（JTG F40-2004）筛孔尺寸 (mm) 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 通过百分率 (%) 100 90-100 50-75 20-34 15-26 14-24 12-20 10-16 9-15 8-12 1.2 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 1-2 SAM 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（%）75~85 1.3 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 1-3 SMA 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]（%）≤0.1 20℃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2 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 2-1 SMA-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% 0.35 0.46 1.2 1.25 —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（%）13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 1#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100 100 100 100 100 100 100 99.9 91.9 2.3 纤维 纤维为絮状木质素纤维，密度为0.992 3 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) 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 级配 1 100.0 96.6 71.7 31.4 24.9 17.9 14.5 11.7 10.7 9.9 级配 2 100.0 95.5 62.6 27.3 21.7 16.4 13.9 11.8 11.0 10.4 级配 3 100.0 94.4 53.4 24.3 19.2 15.0 13.0 11.3 10.6 10.1 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 1 30.0 39.0 3.0 20.0 8.0 级配 2 40.0 33.0 3.0 15.0 9.0 级配 3 50.0 26.0 3.0 12.0 9.0 3 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VCAmix VCADCR毛体积密度理论密度VV （%）VMA（%）VFA （%）稳定度(KN) 流值(mm) 级配 1 43.4 43.7 2.419 2.505 4.1 16.8 75.4 16.0 4.5 级配 2 40.5 41.8 2.401 2.506 4.6 17.6 74.1 13.9 5.9 级配 3 38.5 40.0 2.380 2.507 5.7 18.3 68.5 10.5 5.1 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39.0 33.0 4.0 15.0 9.0 表 4-6 调整后的选用级配筛孔尺寸 (mm) 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 级配 2调整100.0 95.6 63.5 28.3 21.7 16.4 13.9 11.8 11.0 10.4 5 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 5-1 SMA-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) 6.0 2.3735.718.469.19.97.56.3 2.3884.718.074.19.16.16.6 2.4023.817.878.99.78.3 5.2 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。

4 2.3702.3752.3802.3852.3902.3952.4002.4055.86.06.26.46.66.8 油石比（ % ）毛体积密度（g/cm3）3.03.54.04.55.05.56.05.86.06.26.46.66.8油石比（ % ）空隙率（%）68.070.072.074.076.078.080.05.86.06.26.46.66.8油石比（ % ）沥青饱和度（%）17.717.817.918.018.118.218.318.45.86.06.26.46.66.8 油石比（ % ）矿料间隙率（%）5 8.08.59.09.510.010.511.05.86.06.26.46.66.8 油石比（ % ）稳定度（KN）5.05.56.06.57.07.58.08.55.86.06.26.46.66.8油石比（ % ）流值（mm）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 目标配合比设计结果汇总SMA-13 目标配合比设计结果汇总于表7-1表 6-1 SMA-13 目标配合比设计结果汇总配合比集料编号1# 2# 3# 4# 矿粉配合比(%) 39.033.04.015.09.0最佳油石比(%) 6.5% 试件体积参数空隙率（％）4.0 矿料间隙率(%) 17.9 沥青饱和度(%) 77.5 。