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1、貴州省開(kāi)陽(yáng)至息烽高速公路第KXLM合同段路面工程瀝青混凝土上面層(SMA-13)生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)報(bào)告項(xiàng)目名稱:開(kāi)息高速公路KXLM合同段施工單位:貴州省公路工程集團(tuán)有限公司監(jiān)理單位:重慶市交通工程監(jiān)理咨詢有限責(zé)任公司瀝青混凝土上面層SMA-13生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)依據(jù)1、公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范JTG F40-20042、公路路基路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程JTG E60-20083、公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程JTG E20-20114、公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程JTG E42-20055、公路土工試驗(yàn)規(guī)程JTG E40-20076、公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)JTG F80/1-20047、兩階段施工圖設(shè)計(jì)

2、路面專冊(cè)二、原材料1、瀝青為貴州塔里木有限公司生產(chǎn)的SBS改性瀝青,瀝青的三大指標(biāo)如下:瀝青的主要技術(shù)性質(zhì)試驗(yàn)結(jié)果 表一試驗(yàn)項(xiàng)目規(guī)范要求試驗(yàn)結(jié)果針入度(0.1mm)(25、100g、5s)406051.5延度(5、5cm/min) (cm)2031軟化點(diǎn)()(環(huán)球法)6076.0與礦料的粘附性5級(jí)5級(jí)相對(duì)密度實(shí)測(cè)1.0222、細(xì)集料 采用中心料場(chǎng)生產(chǎn)的砂(0-3mm)、碎石(3-5mm),3、粗集料采用息烽永勝玄武巖路料有限公司生產(chǎn)的玄武巖(5-10mm)、玄武巖(10-15mm),4、填料采用貴州省清鎮(zhèn)市川江建材有限公司生產(chǎn)的礦粉,纖維是由上??菄?guó)際貿(mào)易有限公司代理的德國(guó)進(jìn)口CFF路用木質(zhì)

3、纖維(用量為礦料總質(zhì)量的0.35%),以上材料的各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表二、表三、表四、表五、表六。 SMA-13型瀝青砼上面層粗集料試驗(yàn)結(jié)果 表二指標(biāo)規(guī)范要求試驗(yàn)結(jié)果備注級(jí)配符合設(shè)計(jì)合格/密度碎石(3-5mm)2.6表觀相對(duì)密度2.706/毛體積相對(duì)密度2.652玄武巖(5-10mm)2.6表觀相對(duì)密度2.918/毛體積相對(duì)密度2.828玄武巖(10-15mm)2.6表觀相對(duì)密度2.916/毛體積相對(duì)密度2.828吸水率()碎石(3-5mm)2.00.75/玄武巖(5-10mm)2.01.10/玄武巖(10-15mm)2.01.06/壓碎值()玄武巖(9.5-13.2mm)2612.8水洗法小于0.

4、075mm顆粒含量(%)碎石(3-5mm)1.00.6/玄武巖(5-10mm)1.00.5/玄武巖(10-15mm)1.00.4/細(xì)集料試驗(yàn)結(jié)果表 表三指標(biāo)規(guī)范要求試驗(yàn)結(jié)果篩分符合設(shè)計(jì)合格表觀相對(duì)密度2.52.710毛體積相對(duì)密度2.616砂當(dāng)量不小于(%)6066小于0.075mm含量(%)2.4 填料礦粉試驗(yàn)結(jié)果表 表四指標(biāo)規(guī)范要求試驗(yàn)結(jié)果表觀相對(duì)度2.502.720親水系數(shù)()10.7塑性指數(shù)43.1外觀無(wú)團(tuán)粒結(jié)塊無(wú)團(tuán)粒結(jié)塊粒度范圍0.60 (mm) ()0.15(mm) ()0.075(mm) ()10090-10075-10010091.680.0 木質(zhì)素纖維 表五名 稱密度木質(zhì)素纖

5、維*0.75*注:纖維密度由廠家提供。 VCADRC測(cè)試結(jié)果 表六級(jí)配類型搗實(shí)容重(t/m3)4.75mm通過(guò)百分率(%)粗集料毛體積密(g/cm3)粗集料骨架間隙率VCADRC(%)SMA-131.7126.22.82539.5由以上數(shù)據(jù)計(jì)算VCADRC=(1-/b)100=(1-1.71/2.825)100=39.5三、拌和樓生產(chǎn)配合比調(diào)試SMA-13型瀝青砼生產(chǎn)采用JD3000型拌和樓一臺(tái),以目標(biāo)配合比的比例進(jìn)料,冷料倉(cāng)的出料口為固定尺寸,僅用變量電機(jī)帶動(dòng)小皮帶轉(zhuǎn)速調(diào)整冷料進(jìn)料比例,使各冷料按設(shè)計(jì)比例進(jìn)入烘干筒進(jìn)行烘干。冷料調(diào)整正確后,經(jīng)加熱烘干提升進(jìn)入熱料倉(cāng)進(jìn)行二次篩分。礦料根據(jù)不同粒

6、級(jí)進(jìn)入五個(gè)熱料倉(cāng),根據(jù)試驗(yàn)室對(duì)五個(gè)熱料倉(cāng)材料進(jìn)行水洗法篩分的結(jié)果,利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算確定JD3000型各熱料倉(cāng)的比例為:礦粉(0-0.6mm):砂(0-3mm):碎石(3-5mm):玄武巖(5-10mm):玄武巖(10-15mm)11 :11 :5 :30 :43 熱料倉(cāng)的密度結(jié)果匯總 表七 密度礦粉(0-0.6mm)砂(0-3mm)碎石(3-5mm)玄武巖(5-10mm)玄武巖(10-15mm)JD3000型毛體積相對(duì)密度2.7202.6162.6522.8282.828表觀相對(duì)密度2.7102.7062.9182.916四、確定最佳油石比按最佳油石比5.9%以0.3%為變量,纖維用量為礦料

7、總質(zhì)量的0.35,按熱料倉(cāng)集料比例拌制三組混合料,其試驗(yàn)結(jié)果如下: 馬歇爾擊實(shí)試驗(yàn)匯總及試驗(yàn)結(jié)果圖 表八油石比(%)穩(wěn)定度(KN)流值(mm)空隙率()VMA(%)VCAmix飽和度()毛體積相對(duì)密度最大理論相對(duì)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634.516.5VCADRC7585根據(jù)以上結(jié)果的曲線走勢(shì),求得最佳油石比為5.9%。五、最佳油石比為5.9%時(shí),驗(yàn)證其粗集料骨架間隙率,由以上數(shù)

8、據(jù)用計(jì)算法計(jì)算各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)如下:5.1粗集料搗實(shí)骨架間隙率VCADRCVCADRC =(1-/b)100=(1-1.71/2.825)100=39.55.2計(jì)算礦料的合成毛體積相對(duì)密度sbsb=100/(p1/1+ p2/2+pn/n) =100/(11/2.720+11/2.616+5/652+30/2.828+43/2.828)=2.7825.3計(jì)算礦料的合成表觀相對(duì)密度sasa=100/(p1/1+ p2/2+pn/n)=100/(11/2.720+11/2.710+5/2.706+30/2.918+43/2.916)=2.8595.4計(jì)算合成礦料吸水率WxWx= (1/sb- 1/sa

9、) 100= (1/2.782-1/2.859) 100=0.9685.5合成礦料瀝青吸收系數(shù)CC=0.033 Wx2-0.2936 Wx+0.9339=0.0330.9680.968-0.29360.968+0.9339=0.6815.6計(jì)算礦料有效相對(duì)密度sese=Csa+(1-C) sb= 0.6812.859+(1-0.681) 2.782=2.8345.7計(jì)算粗集料混合平均毛體積密度caca=(P1+P2+Pn)/(P1/1+P2/2+ +Pn/n)=(30+43)/(30/2.828+43/2.828)=2.8285.8計(jì)算混合料的最大理論相對(duì)密度t=(100 + pa+Px)/(

10、100/se + pa/b+Px/x) =(100+5.9+0.35)/(100/2.834+5.9/1.022+0.35/0.75)=2.5595.9計(jì)算試件空隙率VVVV=(1-f /t) 100=(1-2.457/2.559) 100=4.05.10計(jì)算試件礦料間隙率VMAVMA=(1-f /sbPs/100)100 =(1-2.457/2.78294.45/100)100=16.65.11計(jì)算試件有效瀝青飽和度VFAVFA=(VMA-VV)/VMA100 =(16.6-4.0)/16.6=75.95.12計(jì)算各種礦料占瀝青混合料總質(zhì)量的的百分率之和(%)PS已知瀝青用量Pb=5.55%

11、 ,可得: PS=100-Pb=100-(5.9/(100+5.9+0.35)100)=94.455.13計(jì)算級(jí)配中4.75mm篩余量PA4.75,即100減去4.75mm通過(guò)率PA4.75=100-26.2=73.85.14計(jì)算礦料中所有粗集料質(zhì)量占瀝青混合料總質(zhì)量的百分率(%)PCAPCA=PSPA4.75/100=94.4573.8/100=69.75.15計(jì)算粗集料骨架間隙率VCAmixVCAmix=100-f /caPCA =100-2.457 /2.82869.7=39.4經(jīng)計(jì)算:粗集料骨架間隙率VCAmix VCADRC,滿足設(shè)計(jì)要求。六、由求得的最佳油石比5.9%進(jìn)行馬歇爾、謝

12、倫堡析漏、肯塔堡飛散、車轍等試驗(yàn),結(jié)果見(jiàn)表九、表十、表十一、表十二。最佳油石比浸水馬歇爾試驗(yàn) 表九油石比(%)穩(wěn)定度(KN)流值(mm)空隙率()VMA(%)VCAmix飽和度()毛體積相對(duì)密度殘留穩(wěn)定度(%)5.910.193.434.016.639.476.02.45787.9SMA-13要求634.516.5VCADRC758580 謝倫堡析漏試驗(yàn) 表十瀝青混合料類型油石比(%)析漏1(%)析漏2(%)析漏3(%)平均(%)要求(%)SMA-135.90.050.070.070.060.1 肯塔堡飛散試驗(yàn) 表十一瀝青混合料類型油石比(%)飛散1(%)飛散2(%)飛散3(%)平均(%)要求

13、(%)SMA-135.92.52.32.02.315車轍試驗(yàn) 表十二瀝青混合料類型油石比(%)動(dòng)穩(wěn)定度DS(次/mm)動(dòng)穩(wěn)定度DS(次/mm)動(dòng)穩(wěn)定度DS(次/mm)平均(次/mm)要求(%)SMA-135.954315575533954485000經(jīng)試驗(yàn):最佳油石比為5.9%時(shí),此瀝青混合料馬歇爾、謝倫堡析漏、肯塔堡飛散、車轍等指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。七、JD3000型拌和樓試拌驗(yàn)證根據(jù)設(shè)計(jì)要求,按以下比例進(jìn)行試拌:礦粉(0-0.6mm):砂(0-3mm):碎石(3-5mm):玄武巖(5-10mm):玄武巖(10-15mm)11 :11 :5 :30 :43, 纖維用量為礦料總質(zhì)量的0.3

14、5,最佳油石比為5.9。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表十三、表十四。 試拌礦料級(jí)配 表十三級(jí)配范圍篩孔通過(guò)率(%)16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075實(shí)測(cè)級(jí)配100.097.360.926.020.116.914.812.610.79.6級(jí)配上限100.0100.075.034.026.024.020.016.015.012.0級(jí)配下限100.090.050.020.015.014.012.010.09.08.0級(jí)配中值100.095.062.527.020.519.016.013.012.010.0試拌混合料馬歇爾試驗(yàn) 表十四實(shí)測(cè)油石比(%)毛體積相對(duì)密度實(shí)測(cè)理論相對(duì)密度飽和度()流值(mm)空隙率()VMA(%)穩(wěn)定度(KN)5.942.4542.55775.83.264.016.89.90SMA

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