SUP13上面层目标配合比设计报告材料.doc

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1、word编号：XXXXXX001XX省道XXX段改造工程上面层Sup13 橡胶改性沥青混合料目标配合比设计报告XXXX工程集团XXX年XX月XX日8 / 9原 材 试 验 检测 报 告委托单位XX工程建设指挥部建设单位工程名称监理单位样品名称石灰岩集料、橡胶改性沥青、矿粉检测类别委托检验样品数量1#料150kg、2#料100kg、3#料100kg、矿粉10 kg、橡胶改性沥青15 kg规格型号1# 515mm、2# 35mm、3# 03mm生产厂家送样日期送样人XX见证人/样品状态正常，可检试验日期XXXX检测地点XXXX检测环境XX检测项目Sup13目标配合比设计报告编号XXX检测仪器数显电

2、热鼓风干燥箱（101A）（QR-003）、沥青混合料拌和机（SDJ-20）（QR-004）、马歇尔电动击实仪（MDJ-I）（QR-007）、旋转压实仪（AFGIC）（QR-009）、全自动马歇尔稳定度仪（LD-190）（QR-015）、真空理论密度仪（C55JXHRL-4205）（QR-011）、循环式恒温水浴（SDSY-65）（QR-013）、电子天平（TSCALE）、自动车辙试验仪（TAT-II）（QR-）等检测依据JTG E42-2005、JTG E20-2011、JTG F40-2004、AI-SP2省高速公路沥青路面施工技术规DB32/T1087-2008检测数据参见报告检测结论符合

3、相关设计要求备注/编制：审核：签发：一、概述XX工程建设指挥部委托，XX集团对XX段改造工程上面层Sup13橡胶改性沥青混合料进行目标配合比设计。室目标配合比设计方法参考美国Superpave沥青混合料设计标准（AI-SP2）进行，并依据我国公路沥青路面施工技术规（JTG F40-2004）的要求进行马歇尔试验，提供Sup13室配合比的马歇尔试验技术数据。根据目标配合比设计结果，进行了水稳定性能（浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验）、高温动稳定度试验验证。二、原材料本次试验所用集料为XX料场产石灰岩，沥青为橡胶改性沥青，所有原材料均由委托单位送样，依据Superpave 设计要求，进行了集料性质试验

4、试验结果汇总于表2-1）和各种矿料及沥青的密度试验（试验结果汇总于表2-2）。表2-1 集料性质试验结果汇总表试验项目试验值Superpave规要求粗集料棱角性（%）100100%细集料棱角性（%）4845%细长扁平颗粒（）8.310%洛杉矶磨耗值（）24.83545%坚固性（）3.060%表2-2 集料与沥青密度试验结果汇总表矿 料表观相对密度毛体积相对密度吸水率（%）1# 料2.6992.6710.392# 料2.6982.6690.403# 料2.6802.5851.37矿 粉2.720/沥青密度1.三、设计集料结构的选择1. 依据Superpave设计的一般方法，在选择设计集料结构时

5、首先调试、选出粗、中、细三个级配，根据集料的性质（密度和吸水率）计算出三个级配的初始用油量。然后用初始用油量成型试件，根据试验结果，计算出这三个级配的沥青混合料在空隙率为4%时所需的沥青用量及相应的沥青混合料其他体积性质，矿料间隙率（VMA）、饱和度（VFA）、矿粉与有效沥青之比（F/A）、初始旋转次数的压实度（%Gmmat in）等。表3-1为各种集料的筛分试验结果，表3-2为三个调试级配的料堆配合比，表3-3为三个试验级配各筛孔尺寸通过率明细表，表3-4为估算沥青用量汇总表。表3-1 各种集料料堆的筛分结果 筛孔规格通过筛孔（方孔筛，mm）百分率（%）1913.29.54.752.361

6、180.60.30.150.1#10094.877.51.10.20.20.20.20.20.22#10010010070.40.70.60.60.60.60.63#10010010010090.657.936.420.413.710.2矿粉10010010010010010099.198.096.985.9表3-2 试验级配料堆配合比组成矿 料级配1级配2级配31#51.049.047.02#13.013.013.03#34.036.038.0矿粉2.02.02.0表3-3 试验混合物级配明细表筛孔尺寸通过率（%）级配1级配2级配319100.0100.0100.013.297.397.4

7、97.59.588.589.089.44.7545.747.749.72.3633.034.836.61.1821.823.024.20.614.515.216.00.39.19.59.90.156.87.07.30.5.35.55.7图1 初试三种级配曲线表3-4 估算沥青用量汇总表试验级配GsaGsbGseVbaVbeWsPbi（%）12.6932.6422.6830.0130.1022.2695.0322.6922.6402.6820.0130.1022.2685.0432.6922.6382.6810.0140.1022.2685.06表中：Gsa级配集料表观相对密度； Gsb级配集料

8、毛体积相对密度； Gse级配集料有效相对密度； Vba集料吸收的沥青胶结料体积； Vbe有效沥青胶结料的体积； Ws每立方厘米混合料中集料质量； Pbi估算沥青用量。2. 试验级配的评价根据各个级配的估算沥青用量，用5.0%的沥青用量成型试件，拌和及成型温度根据经验确定，采用旋转压实仪成型试件，设定旋转压实仪的单位压力为0.6MPa。根据交通量选择压实次数N最初=8次，N设计=100次，N最大=160次。将旋转压实次数设定在N设计，本次试验为N设计=100次，估算沥青用量下各级配旋转压实试验结果汇总于表3-5。表3-5 三种试验级配旋转压实试验结果汇总表压实次数级配1级配2级配3试件1试件2试

9、件1试件2试件1试件2N设计（8次）高度（mm）129.2128.9.4.1124.3124.1 N设计（100次）高度（mm）115.1114.8113.4113.1112.2111.6空气中重（g）4850.34834.24849.14835.44844.24837.2水中重（g）2817.62808.22823.82815.92826.62822.3饱和面干重（g）4861.64845.44856.64843.14849.64842.5毛体积相对密度2.3732.3732.3852.3852.3952.394初始压实度（%）85.0686.1486.85设计次数压实度（%）95.4996

10、0396.40最论相对密度2.4852.4842.484表3-6 三种级配估算沥青用量试验结果评价表级配4%空隙率沥青用量（）VMA（）（设计次数）VFA（）（设计次数）粉/有效沥青比例初始次数压实度（）15.2314.5772.541.1685.0625.0414.1771.771.2686.1434.9013.8271.061.3586.85Superpave标准14.065750.61.2*89.0注：*表示当级配通过限制区下方，粉胶比可增加到0.81.6。表3-6为三种级配估算沥青用量试验结果评价表。依据表3-6的评价指标，可以得出级配1、2均能满足Superpave 设计要求，根据

11、经验选择级配2为设计级配。3. 选择设计级配的沥青用量设计级配确定后，就要确定设计沥青用量Pb，所谓设计沥青用量就是指在设计旋转压实次数下得到空隙率为4%的沥青用量。根据Superpave 设计方法，一般选择四种沥青用量，它们分别为Pb、Pb0.5%、Pb+1%。由表3-6结合经验取Pb为5.0%，因此，四个沥青用量分别为： 4.5%、5.0%、5.5%、6.0%。在进行确定选择级配沥青用量的试验时，压实次数应设定在N设计，本次N设计=100次。表3-7 设计级配四种沥青用量试验结果汇总表沥青用量(%)4.55.05.56.0试件编号12121212高度（mm）8次127.7127.5.2.3

12、125.4125.7123.9123.8100次114.3114.2113.0113.4112.3112.5111.8111.6空气中重（g）4858.54856.84847.24863.44843.84864.44864.44851.6水中重（g）2818.52817.22821.02829.82820.92834.32839.82831.1饱和面干重（g）4867.14865.44852.94869.44848.14868.54867.74854.8毛体积相对密度2.3722.3712.3862.3842.3892.3912.3992.397初始压实度（%）84.8386.0986.748

13、8.31设计压实度（%）94.7496.0296.8997.92最论相对密度2.5032.4842.4672.449表3-8 四种沥青用量沥青混合料体积性质沥青用量（%）在设计压实次数时矿粉/有效沥青比例初始压实度（%）压实度（%）VMA（%）VFA（%）4.594.7414.2263.031.4184.835.096.0214.1871.891.2586.095.596.8914.4478.481.1286.746.097.9214.6285.771.0188.314.99(插值)96.0014.1871.791.2586.08Superpave标准14.065750.81.2*89注：*表

14、示当级配通过限制区下方，粉胶比可增加到0.81.6。根据表3-8中，4.5%、5.0%、5.5%、6.0%四个沥青用量的体积性质，得到设计沥青用量为4.99%及其对应的体积性质。图2 沥青混合料Superpave体积指标与沥青用量关系曲线4. 验证依据第3节中得到的设计沥青用量4.99%，根据经验采用沥青用量5.0%成型试件，验证该沥青用量在最大压实次数N最大=160次时对应的体积性质指标，试验结果汇总于表3-9。表3-9 设计沥青用量验证试验结果表沥青用量（）设计次数时F/A初始压实度（%）最大压实度（）压实度（）VMA（）VFA（）5.096.0214.1871.891.2586.0997

15、05Superpave标准14.065750.61.2*8998注：*表示当级配通过限制区下方，粉胶比可增加到0.81.6。5. 设计结果通过以上试验和分析，级配2为设计级配，配合比为1#：2#：3#：矿粉=49.0%：13.0%：36.0%： 2.0%。其对应的混合料体积指标列于表3-10。表3-10 混合料体积性质表混合料特性设计结果Superpave标准VMA（%）14.1814.0VFA（%）71.896575DP1.250.61.2*%Gmm（最初）86.0989%Gmm（最大）97.0598注：*表示当级配通过限制区下方，粉胶比可增加到0.81.6。四、马歇尔试验结果汇总表依据S

16、uperpave设计方法得到的Sup13沥青混合料，采用马歇尔试验方法成型试件，得到对应的马歇尔指标，试验结果汇总于表4-1。表4-1 Sup13马歇尔试验技术指标表试验项试验结果要求击实次数（次）正反75次正反75次稳定度（KN）12.668流值（0.1mm）26.42050空隙率（%）5.094.06.0沥青饱和度（%）66.916070矿料间隙率VMA（%）15.3914五、高温稳定性试验、水稳定性试验为了检验Sup13 橡胶改性沥青混合料的高温稳定性、水稳定性，按照有关规进行了浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、60车辙试验，试验结果汇总于表5-1、表5-2、表5-3。表5-1 浸水马歇尔试

17、验结果混合料类型马歇尔稳定度（kN）浸水马歇尔稳定度（kN）残留稳定度S0（%）要求（%）Sup1312.7111.1587.785表5-2 冻融劈裂试验结果混合料类型无条件劈裂强度（MPa）条件劈裂强度（MPa）TSR（%）要求（%）Sup130.57840.508287.980表5-3 车辙试验结果汇总表混合料类型沥青用量（%）动稳定度（次/mm）123平均要求Sup135.046004615458046023000六、目标配合比设计结论采用委托单位组织送样的集料、矿粉和橡胶改性沥青等原材料，参考美国Sup13设计标准进行室配合比设计，得到最佳沥青用量为5.0%（油石比为5.3%），通过旋转压实和马歇尔试验验证，其空隙率、VMA、VFA（饱和度）等均能满足要求；通过车辙试验得到其动稳定度满足要求；由浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验知，该级配抗水害性能满足要求；因此本次目标配合比设计结果可作为生产配合比设计依据。