SMA配合比設計

1、1. SMA13目標配合比設計1.1 原材料性質(zhì)分析 SBS 改性瀝青按設計要求，選用I-D 級 SBS 改性瀝青，其技術(shù)性質(zhì)見表 1-1 。表1-1 改性瀝青主要技術(shù)性質(zhì)技術(shù)指標I-D 級改性瀝青技術(shù)指標要求改性瀝青試驗結(jié)果針入度 25 ， 100g,5s (0.1cm) 4061.0延度 5 ,5cm/min(cm) 2035.4軟化點(環(huán)球法)() 6072.1密度 15 (g/cm3) 實測記錄1.033運動粘度135（Pas）31.65閃點（）230343溶解度（%）9999.8離析，軟化點差（）2.50.3彈性恢復 25 （%）7095.0RTFOT后殘留物質(zhì)量損失-0.111.0

2、-0.11針入度比 25 78.76578.7延度 5 25.11525.11.1.2 礦料SMA-13 配合比設計試驗用粗集料為玄武巖，細集料為石灰?guī)r，產(chǎn)地為駐馬店；礦粉為石灰?guī)r磨制礦粉。依據(jù)瀝青面層粗集料,細集料和礦粉的技術(shù)要求，分別對此三種礦料進行了試驗分析。1.1.2.1粗集料粗集料采用10mm15mm，5mm10mm玄武巖，試驗項目及試驗結(jié)果見表1-2。試驗結(jié)果表明，以上各種粗集料均符合JTJ032-94中的有關(guān)的技術(shù)要求。.2 細集料細集料為石屑，試驗結(jié)果見表1-3。試驗結(jié)果表明，細集料性質(zhì)符合JTJ032-94中的有關(guān)技術(shù)要求。表1-2 粗集料主要技術(shù)性質(zhì)指 標高速公路技術(shù)要求粗

3、集料試驗結(jié)果10mm15mm5mm10mm集料壓碎值 (%)257.8洛杉磯磨耗損失 (%)3010.011.4表觀密度 (t/m3)2.9352.957表干相對密度 (t/m3)2.602.8482.853毛體積相對密度 (t/m3)實測值2.8042.8吸水率 (%)2.00.550.89對瀝青的粘附性 (級)455細長扁平顆粒含量 (%)153.3水洗法0.075mm顆粒含量 (%)10.50.4石料磨光值 (BPN)4243表1-3 細集料主要技術(shù)性質(zhì)檢 測 項 目單位標準要求試驗結(jié)果試驗方法表觀密度t/m3實測值2.718T 0328表觀相對密度2.502.723砂當量%6070T

4、0334.3 礦粉石灰?guī)r礦粉的試驗結(jié)果見表1-4。試驗結(jié)果表明，礦粉的性質(zhì)符合JTJ032-94中關(guān)于高速公路或一級公路瀝青面層礦粉的技術(shù)要求。表1-4 礦粉主要技術(shù)性質(zhì)指 標高速公路技術(shù)要求礦粉視密度(t/m3) 2.452.866有效密度(t/m3) 實測值2.871粒度范圍0.6mm(%) 100100.00.15mm(%) 9010097.40.075mm(%) 7510090.2親水系數(shù) 1.00.761.1.3 纖維纖維采用的是絮狀木質(zhì)素纖維。見表1-5。表1-5 纖維的主要技術(shù)性質(zhì)試 驗 指 標試 驗 結(jié) 果篩分析 纖維長度6mm 通過0.85mm篩85.3% 通過0.425mm

5、篩65.0% 通過0.106mm篩30.0%灰分含量18%pH值7.5吸油率5.0含水量4.31.2 SMA13目標配合比設計 確定初試級配及粗集料間隙率依據(jù)JTG F40-2004關(guān)于SMA-13型瀝青混合料的礦料級配范圍要求和各規(guī)格礦料篩分結(jié)果，通過計算機試算確定礦料配合比為1015mm：510mm：05mm：礦粉=40.0：35.0：15.0：10.0。纖維參量按0.3%，礦料篩分結(jié)果及配合比計算結(jié)果見表1-6，礦料級配曲線見圖1：表1-6 礦料篩分結(jié)果及配合比計算結(jié)果SMA-13瀝青混凝土配合比調(diào)試孔徑礦料規(guī)格（mm）礦料規(guī)格（mm）合成級配級配范圍中值規(guī)范級配范圍101551005礦

6、粉礦料配合比例（%）101551005礦粉40.0 35.0 15.0 10.0 100.0 上限下限mm各規(guī)格礦料通過百分率（篩分）（%）各規(guī)格礦料通過百分率（合成）（%）（%）（%）（%）（%）16.0 100.0 100.0 100.0 100.0 40.0 35.0 15.0 10.0 100.0 100.0 100.0 100.0 13.2 84.3 100.0 100.0 100.0 33.7 35.0 15.0 10.0 93.7 95.0 100.0 90.0 9.5 0.0 91.2 100.0 100.0 0.0 31.9 15.0 10.0 56.9 62.5 75.0

7、50.0 4.75 0.1 2.2 97.3 100.0 0.0 0.8 14.6 10.0 25.4 27.0 34.0 20.0 2.36 0.1 0.4 71.5 100.0 0.0 0.1 10.7 10.0 20.9 20.5 26.0 15.0 1.18 0.1 0.4 47.2 100.0 0.0 0.1 7.1 10.0 17.3 19.0 24.0 14.0 0.6 0.1 0.4 32.5 100.0 0.0 0.1 4.9 10.0 15.1 16.0 20.0 12.0 0.3 0.1 0.4 21.2 100.00.0 0.1 3.2 10.0 13.3 13.0 1

8、6.0 10.0 0.15 0.1 0.4 15.0 97.4 0.0 0.1 2.3 9.7 12.2 12.0 15.0 9.0 0.075 0.1 0.4 10.2 90.2 0.0 0.1 1.5 9.0 10.7 10.0 12.0 8.0 圖1-1 目標配合比設計礦料級配曲線級配的合成級配及粗集料間隙率VCADRC測試結(jié)果見表1-7。表1-7 目標配合比設計礦料級配及級配試驗結(jié)果礦料的毛體積相對密度（g/cm3）4.75mm以上粗集料毛體積相對密度（g/cm3）4.75mm以上粗集料松方相對密度（g/cm3）4.75mm以上粗集料的VCADRC（%）2.8532.8971.7314

9、0.231.2.2 確定油石比根據(jù)公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范JTG F40-2004采用馬歇爾方法設計（試件雙面擊實50次），纖維參量0.3%，油石比用量分別選用5.1%，5.4%，5.7%，6.0%，6.3%。實測不同油石比時混合料試件的各項技術(shù)指標，試驗結(jié)果見表1-8、圖2。取滿足技術(shù)指標要求的油石比用量為最佳設計油石比用量。表1-8 SMA-13型瀝青混合料體積參數(shù)及馬歇爾穩(wěn)定度試驗結(jié)果序號油石比（%）理論最大相對密度表干法毛體積相對密度VV（%）VMA（%）VFA（%）穩(wěn)定度（kN）流值（0.1mm）15.12.6292.515 4.3 18.1 73.17.53 19.4 25.42.

10、6172.5183.8 17.4 76.7 9.26 26.5 35.72.6062.5233.2 17.3 80.510.26 32.8 46.02.5942.520 2.917.7 82.99.17 44.1 56.32.5832.519 2.5 17.985.48.03 47.2 技術(shù)要求341775856-圖2 馬歇爾試驗結(jié)果示意圖需要說明的是，在計算SMA混合料空隙率時，應以礦料的有效密度計算混合料最大密度；而對于礦料間隙率和粗集料間隙率，礦質(zhì)混合料的理論密度應以礦料的毛體積密度進行計算。由表1-8結(jié)合圖2個體積參數(shù)計算出最佳油石比為5.8%，此時配比的各項指標均滿足設計提出的標準要求，且空隙率接近標準要求的中值。1.2.3 SMA13目標配合比設計的檢驗根據(jù)確定的最佳油石比5.8%制作試件對SMA13的性能檢驗結(jié)果見表1-9。結(jié)果表明，該配合比設計的各項指標符合技術(shù)要求，特別是具有優(yōu)良的水穩(wěn)定性和抗車轍能力。按目標配合比配制的SMA13的構(gòu)造深度達到1.3mm，可認為其具有優(yōu)良的表面性能。表1-9 SMA13配合比設計檢驗檢 驗 項 目技術(shù)要求試驗結(jié)果瀝青析