Sup25型沥青混合料目标配合比设计报告.docx
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Sup25型沥青混合料目标配合比设计报告
下面层Sup-25型沥青混合料目标配合比之吉白夕凡创作
创作时间：
二零二一年六月三十日
设计陈说
下面层Sup-25型沥青混合料目标配合比
设计陈说
项目负责人
主要测试人员
编制
技术负责人
复核
分管领导
审核
主任
陈说编号
检测单元
证书编号
编制日期
注意事项：
1.本陈说未加盖检测单元陈说专用章、缺页、添页或涂改均无效；无相关人员及签发人签字无效；未经检测单元许可复印无效；
2.对检测陈说有异议者,请于收到陈说之日起十五日内向检测单元提出；
3.试验检测按国家标准、行业标准和企业标准执行,无标准的按双方协议执行.
设计陈说
委托单元
委托人
/
见证人
/
工程名称
委托日期
试样名称
集料：
1#、2#、3#、4#、5#、6#；SBS改性沥青；矿粉
样品规格
1#（）mm、
2#（16-）mm、
3#（）mm、
4#（）mm、
5#（2.36-4.75）mm、
6#（0-2.36）mm、
SBS改性沥青
产地
样品状态
试样数量
集料：
每档各约80kg；沥青：
50kg；矿粉：
20kg
试验日期
试验项目
沥青混合料目标配合比试验
环境条件
详见原始记录
样品用途
沥青路面下面层
样品描述
1#（16-）mm、2#（16-26.5）mm、3#（-16）mm、4#（）mm、5#（2.36-4.75）mm、6#（0-2.36）mm；SBS改性沥青；矿粉灰色无团粒结块
试验依据
《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20-2011）
《公路工程集料试验规程》（JTGE42-2005）
评价标准
试验设备
鼓风干燥箱（LH22-1）、鼓风干燥箱（LH22-2）、恒温水浴（LH21）、恒温水浴（LH06）、标准筛（JL01）、混合料拌和机（BH20）、马歇尔电动击实仪（LH28）、马歇尔稳定度仪（LH35）、电子天平（LH23）、针入度仪（LQ01）、软化点仪（LQ30）、延度仪（LQ26）、沥青薄膜烘箱（LQ09）,理论密度仪（LH13）、真空干燥箱（LQ16）、高温冰箱（SH31）、车辙仪（LH32）、沥青混合料资料性能试验机（LH38）等.
1.0概述
受XXXXXX委托,XXXXX检测中心承当XXX路下面层Sup-25型沥青混合料的目标配合比设计工作.本次Sup-25型沥青混合料的室内配合比设计方法依据美国Superpave沥青混合料设计标准进行设计,并依据《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40—2004）的要求进行马歇尔试验验证.
2.0设计依据
下面层Sup-25型沥青混合料目标配合比设计依据以下规范、规程及意见执行：
1、《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40-2004）；
2、《公路工程集料试验规程》（JTGE42-2005）；
3、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20-2011）；
4、《高性能沥青路面（Superpave）基础参考手册》；
3.0原资料试验
本次试验所用集料、矿粉、SBS改性沥青均为施工单元送样,各原材规格及产地如下：
1、沥青：
XXXXXSBS改性沥青；
2、粗集料：
XXXXX石灰岩碎石,即1#（16~31.5）mm、2#（16~26.5）mm、3#（~16）mm、4#（~9.5）mm、5#（~4.75）mm；
3、细集料：
XXXXX石灰岩,即6#（）mm；
4、矿粉：
XXXXX水泥厂产；
SBS改性沥青、矿粉、细集料、粗集料试验结果如表至表所示.
表3.0-1SBS改性沥青试验结果汇总表
试验项目
单元
试验结果
技术要求
结论
针入度（25℃,100g,5s）
65
50~80
合格
针入度指数PI
/
-
合格
延度（5cm/min,5℃）
㎝
47
≥30
合格
软化点（（TR&B）
℃
≥60
合格
相对密度（25℃）
/
实测
/
TFOT薄膜加热试验（163℃5h）
质量损失
%
≤±
合格
针入度比（25℃）
%
≥65
合格
延度（5cm/mim,5℃）
cm
30
≥20
合格
闪点（COC）
℃
303
≥230
合格
动力粘度（60℃）
Pa·s
≥800
合格
运动粘度（135℃）
Pa·s
≤
合格
溶解度
%
≥99
合格
离析,软化点
℃
≤
合格
弹性恢复（25℃）
%
≥70
合格
SHRP性能品级
/
PG70-22
PG70-22
合格
表3.0-2矿粉试验结果汇总表
试验项目
试验结果
技术要求
结论
表观密度（g/cm3）
≥
合格
表观相对密度
2.779
/
/
粒度范围
<0.6mm（%）
100
100
合格
<0.15mm（%）
90~100
合格
<0.075mm（%）
70~100
合格
外观
无团粒结块
无团粒结块
合格
亲水系数
<1
合格
表细集料试验结果汇总表
试验项目
试验结果
技术要求
结论
表观相对密度
98
≥
合格
毛体积相对密度
2.590
/
/
砂当量（%）
70
≥60
合格
表3.0-4粗集料试验结果汇总表
集料规格
试验项目
1#料
2#料
3#料
4#料
5#料
技术要求
结论
石料压碎值（%）
/
/
/
/
≤24
合格
表观相对密度
≥
合格
毛体积相对密度
/
/
吸水率（%）
≤
合格
针片状颗粒含量（%）
/
≤15
合格
4.0设计集料结构的选择
Sup-25型混合料矿料级配限制区界限见表,级配控制点见表.
表4.1-1Sup-25设计集料级配限制区界限
筛孔尺寸（mm）
限制区范围（通过率%）
最小
最年夜
表4.1-2Sup-25设计集料级配控制点界限
筛孔尺寸（mm）
控制点范围（通过率%）
19
最小
90
/
最年夜
100
90
初选级配
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、细三组级配,根据集料的性质（密度和吸水率）计算并结合工程经验得出三组级配的初始用油量为3.9%.然后用初始用油量成型试件.根据试验结果,计算出这三组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（%Gmmatin）.图4.2为三组试验级配曲线图,表为各种集料的筛分试验结果、三组初试合成级配各档集料比例以及三组初试级配各筛孔尺寸粒料通过率明细表,表为估算沥青用量（沥青含量）汇总表.
图三组试验级配曲线
各号集料筛分结果及三组试验级配
矿料规格
1#料
2#料
3#料
4#料
5#料
6#料
矿粉
合成级配
级配1
16
21
17
16
20
2.5
级配2
15
20
17
16
8
2.5
级配3
13
18
17
17
25
筛孔mm
级配1
级配2
级配3
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
表4.2-2估算沥青用量（沥青含量）汇总表
试验
级配
集料毛体积相对密度
Gsb
集料表观相对密度
Gsa
集料有效相对密度
Gse
集料吸收沥青胶结料体积
Vba（cm3/cm3）
有效沥青胶结料体积
Vbe（cm3/cm3）
每立方厘米混合料中集料质量
Ws（g/cm3）
初始试拌沥青用量（沥青含量）
Pbi（%）
1
2
73
59
28
78
747
278
3
根据各组级配的估算沥青用量,并结合设计经验拟用%的沥青用量（沥青含量）成型试件,沥青混合料的拌和温度和压实温度依据《XXX路Sup-25下面层施工指导意见》,采纳旋转压实仪成型试件,设定旋转压实仪的单元压力为,选择压实次数N最初=8次,N设计=100次,N最年夜=160次.根据Superpave的最新设计标准,在进行估算用油量成型试件时,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（沥青含量）下各级配旋转压实试验结果汇总于表.
组初试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1-1
试件1-2
试件2-1
试件2-2
试件3-1
试件3-2
N初始（8次）高度（mm）
N设计（100次）高度（mm）
空气中重（g）
水中重（g）
饱和面干重（g）
毛体积相对密度
最初压实度（%）
设计次数压实度（%）
最年夜理论相对密度
组初试级配估算沥青用量（沥青含量）试验结果评价表
级配
4.0%空隙率
沥青用量（沥青含量）（％）
矿料间隙率（％）
VMA（设计次数）
沥青饱和度（％）
VFA（设计次数）
矿粉/有效沥青比例DP
初始次数
压实度N初始（％）
1
2
3
Superpave标准
不小于12.0
65～75
（1）
≤
注：
（1）当级配在禁区下方通过时,粉胶比可取值0.8～1.6.
表为三组级配估算沥青用量（沥青含量）试验结果评价表.依据表的评价指标,可以得出级配2满足Superpave设计要求,本次选择级配2（1#:
2#:
3#:
4#:
5#:
6#:
矿粉=15:
20:
17:
16:
8:
:
）为设计级配.
4.4选择设计级配的沥青用量
设计级配确定后,根据Superpave设计方法,一般选择四个沥青用量（沥青含量）,它们分别为Pb、Pb±0.5%、Pb+1%.由表并结合以往类似工程实践经验取Pb为%,则选取四个沥青用量（沥青含量）分别为：
%、%、%、%（见表1）.在进行确定选择级配沥青用量（沥青含量）的试验时,压实次数应设定在N设计,本次N设计=100次.
（沥青含量）试验结果汇总表
沥青用量（沥青含量）（%）
理论最年夜相对密度
0
试件编号
1-1
1-2
2-1
2-2
3-1
3-2
4-1
4-2
高度（mm）
8次
100次
114.0
空气中重（g）
水中重（g）
饱和面干重（g）
毛体积相对密度
2.413
2.439
2.447
2.448
2.468
2.462
2.466
2.464
初始压实度（%）
83.2
85.0
86.0
86.7
设计压实度（%）
94.1
96.0
97.1
97.8
图体积指标与沥青含量关系曲线
根据表,得出%、%、%、%四个沥青用量（沥青含量）的体积指标,见表,并获得设计沥青用量（沥青含量）为%.
个沥青用量（沥青含量）沥青混合料体积指标
沥青用量
（沥青含量）
（％）
在压实次数时
矿粉/有效沥青比例DP
初始压实度N初始（%）
压实度（％）
（设计次数）
矿料间隙率VMA（％）
沥青饱和度
VFA（％）
52.1
12.0
66.5
11.8
75.6
82.5
1.00
（取用值）
Superpave标准
≥12
65～75
（1）
≤89
注：
（1）当级配在禁区下方通过时,粉胶比可取值0.8～1.6.
依据第节中获得的设计沥青用量（沥青含量）%,采纳沥青用量（沥青含量）%成型试件,验证采纳%的沥青用量（沥青含量）在压实次数设定在N最年夜时,本次N最年夜=160次,对应的混合料体积性质指标,试验结果汇总于表-1.
-1设计沥青用量（沥青含量）验证试验结果表
沥青用量（沥青含量）（％）
在压实次数时
粉胶比（F/A）
初始压实度N初始（%）
最年夜压实度N最年夜（％）
压实度（％）
（设计次数）
矿料间隙率VMA（％）
沥青饱和度
VFA（％）
Superpave标准
≥12
65～75
～
（1）
≤89
≤98
注：
（1）当级配在禁区下方通过时,粉胶比可取值0.8～1.6.
通过以上试验和分析,级配2为设计级配,配合比为1#:
2#:
3#:
4#:
5#:
6#:
矿粉=15:
20:
17:
16:
8:
:
其对应配制的混合料特性如表-1所示.
-1沥青混合料体积指标表
混合料特性
设计结果
Superpave标准
结论
空隙率VV（%）
合格
矿料间隙率VMA（%）
≥12
合格
饱和度VFA（%）
65～75
合格
粉胶比FB
（1）
合格
初始旋转次数（8）压实度
≤89
合格
最年夜旋转次数（160）压实度
≤98
合格
注：
（1）当级配在禁区下方通过时,粉胶比可取值0.8～1.6.
马歇尔试验结果汇总表
依据Superpave设计方法获得的沥青混合料,采纳马歇尔试验方法成型试件,获得对应的马歇尔试验结果,见表.
表Sup-25马歇尔试验结果表
试验项目
试验结果
指导意见要求
击实次数（次）
正反各75次
正反各75次
稳定度（kN）
≥
流值（）
20～40
空隙率（%）
4～6
沥青饱和度（%）
60～70
矿料间隙率（%）
≥12
高温稳定性、水稳定性、高温抗裂性试验
为了检验Sup-25型沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、高温抗裂性,依照有关规范进行了60℃车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、－10℃小梁弯曲试验,试验结果汇总于表6.0-1、表6.0-2、表6.0-3、-4.
表车辙试验结果
混合料类型
沥青用量（沥青含量）（%）
动稳定度（次/mm）
1
2
3
平均
要求
Sup-25
3150
3500
3706
3452
≥3000
表冻融劈裂试验结果
混合料类型
无条件劈裂强度（MPa）
条件劈裂强度（MPa）
TSR（%）
要求（%）
Sup-25
≥80
表6.0-3浸水马歇尔试验结果
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（%）
要求（%）
Sup-25
≥85
表-4－10℃小梁弯曲试验结果
混合料
类型
最年夜荷载
（kN）
跨中挠度
（mm）
抗弯拉强度（MPa）
劲度模量（MPa）
破坏应变（με）
要求
（με）
Sup-25
2923
2731
≥2500
7.0室内配合比设计结论
通过混合料级配调试和相关验证试验,标明所设计的Sup-25型SBS改性沥青混合料的抗高温性能、抗水损害性能、高温弯曲性能均满足设计要求,室内目标配合比设计结果为1#:
2#:
3#:
4#:
5#:
6#:
矿粉=15:
20:
17:
16:
8:
:
最佳沥青用量（沥青含量）为%,可用于XXX路XXX标下面层Sup-25型SBS改性沥青混合料的生产配合比设计工作.
以下无正文
声明：
本陈说未加盖陈说专用章、缺页、添页、复印或数据涂改均无效.本次测试陈说仅对送检样品负责.
创作时间：
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