Superpave配比模板.doc

控制编号： 报告编号： 委托协议编号： 报告总页数： 沥青混合料*型目标配合比设计报告（Superpave配合比设计方法）委托单位： (机构名称)报告日期： 年 月 日报告批准：报告审核：负责人及报告编写： 参加人员：注意事项：1、检测报告未加盖“质检报告专用章”无效。2、一般情况委托检测只对来样负责。3、复制检测报告未重新加盖“质检报告专用章”无效。4、检测报告无试验、审核、批准人签字无效。5、检测报告涂改无效。6、检测报告或复制报告未加盖骑缝章无效。 地 址： 邮 编： 电 话： 名词和术语l Superpave Superior Performing Asphalt Pavement 高性能沥青路面l Sup Superpave的缩写l NMS 公称最大粒径l Va 压实沥青混合料的空隙率l VMA 压实沥青混合料的矿料间隙率l VFA 沥青填充率l SGC 沥青混合料的旋转压实仪，Superpave Gyratory Compactor 之略语l PG 美国沥青路用性能分级，Performance Graded之略语l Nini 初始旋转次数l Ndes 设计旋转次数l Nmax 最大旋转次数l Gmm 沥青混合料最大理论相对密度l Gmb 试件设计旋转次数下的毛体积相对密度l Gi 集料的毛体积相对密度l Gsb 合成级配集料的毛体积相对密度l Gsa 合成级配集料的表观相对密度l Gse 合成级配集料的有效相对密度l Vba 集料吸收的沥青的体积l Vbe 有效沥青体积l Ws 每立方厘米沥青混合料中集料的质量l Pbi 沥青用量l Pbe 有效沥青用量l AC 油石比l GmmNini 初始旋转次数时的压实度l GmmNdes 设计旋转次数时的压实度l GmmNmax 最大旋转次数时的压实度l DP 粉胶比l TSR 抗拉强度比值（水敏感性）1.任务来源受 委托，进行 下面层Sup25型沥青混合料目标配合比设计。2.设计的主要技术标准和依据为：2.1 JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范2.2 JTJ 052-2000公路工程沥青及沥青混合料试验规程2.3 JTG E422005公路工程集料试验规程2.4贾渝等，高性能沥青路面（Superpave）基础参考手册，人民交通出版社2005.52.5余叔藩，Superpave水准1沥青混合料设计，交通部重庆公路科学研究所，1997.123.材料 下面层采用*型沥青混合料。各原材料产地为： 产粗、细集料及石灰岩矿粉；沥青为 石油沥青。试验样品由委托方提供。3.1沥青（1）沥青性质对石油沥青按JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范要求进行了规定项目的试验检测，试验检测结果见表1。检测结果表明，对该样品所检项目符合70号A级道路石油沥青技术要求。表1 沥青技术性质检 测 项 目单位70号A级沥青要求试验结果试验方法针入度（25,100g,5s）0.1mm6080T0604软化点（环球法）不小于46T0606延度（5cm/min，15）cm不小于100T0605含蜡量（蒸馏法）%不大于2.2T0615闪点不小于245T0611溶解度（三氯乙烯）%不小于99.5T0607密度（15）g/cm3实测记录T0603TFOT后残留物（163，5h）质量变化%不大于±0.8T0609针入度比%不小于61T0604延度（10）cm不小于6T0605（2）PG分级对石油沥青进行PG分级试验检测结果见表2，检测结果表明，该样品PG分级为PG64-22。表2 沥青PG分级试验结果检 测 项 目单位试验温度（）技术要求试验结果试验方法原 样 沥 青粘度Pa·s1353.0T0625动态剪切G*/sinkPa641.0T315-0270旋转薄膜烘箱老化残留物（RTFOT）质量损失%163±1.0T0610动态剪切G*/sinkPa642.2T315-0270压力老化容器老化残留沥青（PAV）动态剪切G*/sinkPa255000T315-02蠕变劲度SMPa-18300TP1-12m-180.3-123.2矿料沥青混合料中的矿料包括粗集料、细集料和矿粉。（1）粗集料粗集料规格为10mm30mm、10mm20mm、5mm10mm、3mm5mm，试验项目及试验结果见表3。试验结果表明，对粗集料所检项目均符合JTG F402004公路沥青路面施工技术规范关于高速公路及一级公路沥青混合料用粗集料的技术要求。表3 粗集料技术性质检 测 项 目单位标准要求粗集料(mm)试验结果试验方法1030102051035集料压碎值%不大于28T0316洛杉矶磨耗损失%不大于30T0317表观相对密度不小于2.50T0304毛体积相对密度实测记录吸水率%不大于3.0对沥青的粘附性级不小于4T0616针片状颗粒含量（混合料）其中粒径大于9.5mm其中粒径小于9.5mm%不大于18不大于15不大于20T0312软石含量%不大于5T0320水洗法0.075mm颗粒含量%不大于1T0310（2）细集料细集料采用机制砂，试验项目及试验结果见表4。试验结果表明，对细集料所检项目均符合JTG F402004公路沥青路面施工技术规范关于高速公路及一级公路沥青混合料用细集料的技术要求。表4 细集料技术性质检 测 项 目单位标准要求试验结果试验方法表观相对密度不小于2.50T0328毛体积相对密度T0304砂当量%不小于60T0334棱角性（流动时间）s不小于30T0345（3）矿粉矿粉为石灰岩矿粉，试验结果见表5。试验结果表明，对矿粉所检项目均符合JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范关于高速公路及一级公路沥青混合料用矿粉的技术要求。表5 矿粉技术性质检 测 项 目单位标准要求试验结果试验方法表观密度t/m3不小于2.50T0352粒度范围 0.6mm0.15mm 0.075 mm%1009010075100T0351外观无团粒结块亲水系数小于1T03534.配合比设计4.1拌和及压实温度沥青的粘温曲线经试验确定，见图1。图1 70A沥青粘温曲线由粘温曲线计算得出拌和温度为 ，压实温度为 。结合公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）5.2.2条款关于沥青混合料施工温度的规定，确定本配合比设计所用沥青拌合温度为 ，压实温度为 。4.2设计集料结构的选择4.2.1初试级配的确定依据Superpave设计的一般方法，在选择集料结构时，首先调试选出粗、中、细三个初试级配。级配计算结果见表6，级配曲线见图2。表6 Sup25试验级配汇总表级配各规格（mm）矿料比例(%)初试合成级配103010205103503矿粉级配1级配2级配3筛孔(mm)各规格(mm)矿料通过百分率(%)级配1级配2级配337.5100.0100.0100.025.097.497.296.819.086.084.882.812.568.365.261.99.558.154.350.54.7538.435.833.22.3625.723.320.91.1817.315.914.40.613.112.111.10.39.69.08.50.156.96.66.30.0755.55.35.1图2 合成级配曲线图4.2.2估算初试沥青用量根据集料的性质（密度和吸水率）计算出三个级配的初试沥青用量，计算结果见表7。表7 估算沥青用量汇总表试验级配GsbGsaGseVba（cm3/cm3)Vbe（cm3/cm3)Ws（g/cm3)Pbi(%)级配1级配2级配34.2.3. 试验级配的评价根据各个级配的估算沥青用量进行试件的成型，沥青混合料的拌和温度为 和压实温度为 ，采用SGC旋转压实仪成型试件，设定旋转压实仪的单位压力为0.6MPa。根据交通量数据（330百万次），选择压实次数为： Nini =8次， Ndes=100次， Nmax=160次。根据Superpave 的设计标准，在估算沥青用量下进行成型试件时，将旋转压实次数设定在Ndes=100次。根据沥青浸渍法实测合成级配矿料混合料的有效相对密度（见表8）并计算沥青混合料最大理论相对密度。估算沥青用量下各级配混合料旋转压实试验结果汇总见表9。表8 合成集料有效相对密度试验结果项 目有效相对密度平 均有效相对密度合成集料级配1合成集料级配2合成集料级配3沥青 表9 三种试验级配旋转压实试验结果汇总表试验级配PbiGmmGmbGmmNini(%)GmmNdes(%)Va(%)VMA(%)VFA(%)级配1级配2级配3标准要求-89964126575经试验检测结果表明，在试拌沥青用量下，级配2和级配3混合料成型到设计转数Ndes时试件的VMA和VFA均满足规范要求，但均未达到4%空隙率或96%压实度，为了进一步分析在设计转数Ndes下达到4%空隙率时各级配各体积参数的变化程度，依据以上试验结果进行估算分析。估算结果见表10。表10 空隙率达到4%时沥青含量及体积参数估算结果试验级配Pbi(%)VMA(%)VFA(%)Pbe(%)DPGmmNini(%)级配1级配2级配3标准要求1265750.81.689由上表，级配1的VMA和DP均处在要求范围的边缘，由于施工过程中的变异性，难以控制，因此认为是不可接受的；而合成级配2和合成级配3的VMA、VFA、D.P.和Nini都满足规范要求，因此是可接受的。根据已有的经验选择级配2级配为设计级配结构，估算最佳沥青用量为3.7%（最佳油石比为3.8%），级配曲线见图3。图3 设计级配曲线图4.3最佳油石比的确定依据Superpave设计标准，分别对级配2在预估最佳油石比、预估最佳油石比±0.5%和预估最佳油石比1.0%等不同油石比条件下的混合料试件进行压实成型。然后评价混合料特性以确定设计最佳油石比。在不同油石比条件下对级配2的SGC旋转压实试验结果见表11，各体积参数随油石比变化关系曲线见图4。表11 级配2不同油石比下旋转压实试验结果汇总AC（%）GmmGmbGmmNini(%)GmmNdes(%)Va(%)VMA(%)VFA(%)标准要求89964.0126575 图4 试验相关参数随油石比变化曲线图4.4验证依据表11的试验结果及图4分析结果，确定设计最佳油石比 %，采用油石比 %成型试件，并验证 % 的油石比在最大压实次数Nmax=160次时, 设计级配对应的混合料压实度。经检测最大压实次数Nmax时混合料毛体积相对密度为 ，对应压实度为 %，符合Superpave标准要求。5.沥青混合料性能检验5.1 水稳定性检验水稳定性试验结果见表12。检验结果表明，*型沥青混合料在最佳油石比下水稳定性满足JTG F402004公路沥青路面施工技术规范的技术要求。表12 *型沥青混合料水稳定性检验结果（油石比 %）项目规范要求混合料检验结果试验方法残留稳定度（%）不小于80T0709残留强度比TSR（%）不小于75T07295.2 车辙试验车辙试验结果见表13。试验温度为60，轮压0.7MPa。检验结果表明，*型沥青混合料在设计最佳油石比条件下具有较好的抗车辙能力。满足JTG F402004公路沥青路面施工技术规范的技术要求。表13 *型沥青混合料车辙试验结果（油石比 %）项目规范要求检验结果试验方法平均动稳定度（次/mm）不小于1000T0719变异系数（%）不大于206.Sup25试件密度与马歇尔试件密度的对应关系建议用SGC进行生产配合比设计，并以SGC试件密度作为评定压实度的标准密度。当工地无SGC时，可按“密度等值”方法确定试件的标准密度。即SGC试件密度双面击实75次的马歇尔试件密度×修正系数。对比试验结果及修正系数见表14。表14 两种成型方式对比试验结果成型温度（）成型方法油石比毛体积相对密度修正系数SGC马歇尔法（双面击实75次）7. 配合比设计结论目标配合比设计结果见表15。表15 *型沥青混合料目标配合比设计结果材料种类矿料规格（mm）最佳油石比（%）油石比范围（%）103010205103503矿粉比例（%）第 13 页 共 13 页