SMA-13生产配合比.doc

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1、-*贵州省开阳至息烽高速公路第KXLM合同段路面工程沥青混凝土上面层(SMA-13)生产配合比设计报告项目名称:开息高速公路KXLM合同段施工单位:贵州省公路工程集团有限公司监理单位:重庆市交通工程监理咨询有限责任公司沥青混凝土上面层SMA-13生产配合比设计一、设计依据1、公路沥青路面施工技术规范JTG F40-20042、公路路基路面现场测试规程JTG E60-20083、公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTG E20-20114、公路工程集料试验规程JTG E42-20055、公路土工试验规程JTG E40-20076、公路工程质量检验评定标准JTG F80/1-20047、两阶段施工图

2、设计路面专册二、原材料1、沥青为贵州塔里木有限公司生产的SBS改性沥青，沥青的三大指标如下：沥青的主要技术性质试验结果 表一试验项目规范要求试验结果针入度（0.1mm）（25、100g、5s）406051.5延度（5、5cm/min） (cm)2031软化点（）（环球法）6076.0与矿料的粘附性5级5级相对密度实测1.0222、细集料 采用中心料场生产的砂（0-3mm）、碎石（3-5mm）,3、粗集料采用息烽永胜玄武岩路料有限公司生产的玄武岩(5-10mm)、玄武岩（10-15mm），4、填料采用贵州省清镇市川江建材有限公司生产的矿粉，纤维是由上海葵非国际贸易有限公司代理的德国进口CFF路用

3、木质纤维（用量为矿料总质量的0.35%），以上材料的各项试验结果见表二、表三、表四、表五、表六。 SMA-13型沥青砼上面层粗集料试验结果 表二指标规范要求试验结果备注级配符合设计合格/密度碎石（3-5mm）2.6表观相对密度2.706/毛体积相对密度2.652玄武岩（5-10mm）2.6表观相对密度2.918/毛体积相对密度2.828玄武岩（10-15mm）2.6表观相对密度2.916/毛体积相对密度2.828吸水率（）碎石（3-5mm）2.00.75/玄武岩（5-10mm）2.01.10/玄武岩（10-15mm）2.01.06/压碎值（）玄武岩（9.5-13.2mm）2612.8水洗法小于

4、0.075mm颗粒含量（%）碎石（3-5mm）1.00.6/玄武岩（5-10mm）1.00.5/玄武岩（10-15mm）1.00.4/细集料试验结果表 表三指标规范要求试验结果筛分符合设计合格表观相对密度2.52.710毛体积相对密度2.616砂当量不小于(%)6066小于0.075mm含量(%)2.4 填料矿粉试验结果表 表四指标规范要求试验结果表观相对度2.502.720亲水系数（）10.7塑性指数43.1外观无团粒结块无团粒结块粒度范围0.60 （mm） （）0.15（mm） （）0.075（mm） （）10090-10075-10010091.680.0 木质素纤维 表五名 称密度木质

5、素纤维*0.75*注：纤维密度由厂家提供。 VCADRC测试结果 表六级配类型捣实容重（t/m3）4.75mm通过百分率（%）粗集料毛体积密（g/cm3）粗集料骨架间隙率VCADRC（%）SMA-131.7126.22.82539.5由以上数据计算VCADRC=（1-/b）100=（1-1.71/2.825）100=39.5三、拌和楼生产配合比调试SMA-13型沥青砼生产采用JD3000型拌和楼一台，以目标配合比的比例进料，冷料仓的出料口为固定尺寸，仅用变量电机带动小皮带转速调整冷料进料比例，使各冷料按设计比例进入烘干筒进行烘干。冷料调整正确后，经加热烘干提升进入热料仓进行二次筛分。矿料根据不

6、同粒级进入五个热料仓，根据试验室对五个热料仓材料进行水洗法筛分的结果，利用计算机进行计算确定JD3000型各热料仓的比例为:矿粉（0-0.6mm）:砂（0-3mm）：碎石（3-5mm）：玄武岩（5-10mm）：玄武岩（10-15mm）11 ：11 ：5 ：30 ：43 热料仓的密度结果汇总 表七 密度矿粉(0-0.6mm)砂（0-3mm）碎石（3-5mm）玄武岩（5-10mm）玄武岩（10-15mm）JD3000型毛体积相对密度2.7202.6162.6522.8282.828表观相对密度2.7102.7062.9182.916四、确定最佳油石比按最佳油石比5.9%以0.3%为变量，纤维用量为

7、矿料总质量的0.35,按热料仓集料比例拌制三组混合料，其试验结果如下： 马歇尔击实试验汇总及试验结果图 表八油石比（%）稳定度（KN）流值（mm）空隙率（）VMA（%）VCAmix饱和度（）毛体积相对密度最大理论相对密度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根据以上结果的曲线走势，求得最佳油石比为5.9%。五、最佳油石比为5.9%时，验证其粗集料骨架间隙率，由以

8、上数据用计算法计算各项检测指标如下：5.1粗集料捣实骨架间隙率VCADRCVCADRC =（1-/b）100=（1-1.71/2.825）100=39.55.2计算矿料的合成毛体积相对密度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计算矿料的合成表观相对密度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计算合成矿料吸水率WxWx= (1/sb- 1/

9、sa) 100= (1/2.782-1/2.859) 100=0.9685.5合成矿料沥青吸收系数CC=0.033 Wx2-0.2936 Wx+0.9339=0.0330.9680.968-0.29360.968+0.9339=0.6815.6计算矿料有效相对密度sese=Csa+(1-C) sb= 0.6812.859+(1-0.681) 2.782=2.8345.7计算粗集料混合平均毛体积密度caca=(P1+P2+Pn)/(P1/1+P2/2+ +Pn/n)=(30+43）/(30/2.828+43/2.828)=2.8285.8计算混合料的最大理论相对密度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计算试件空隙率VVVV=(1-f /t) 100=(1-2.457/2.559) 100=4.05.10计算试件矿料间隙率VMAVMA=(1-f /sbPs/100)100 =(1-2.457/2.78294.45/100）100=16.65.11计算试件有效沥青饱和度VFAVFA=（VMA-VV）/VMA100 =(16.6-4.0)/16.6=75.95.12计算各种矿料占沥青混合料总质量的的百分率之和（%）PS已知沥青用量Pb=5.5

11、5% ，可得： PS=100-Pb=100-（5.9/（100+5.9+0.35）100）=94.455.13计算级配中4.75mm筛余量PA4.75，即100减去4.75mm通过率PA4.75=100-26.2=73.85.14计算矿料中所有粗集料质量占沥青混合料总质量的百分率（%）PCAPCA=PSPA4.75/100=94.4573.8/100=69.75.15计算粗集料骨架间隙率VCAmixVCAmix=100-f /caPCA =100-2.457 /2.82869.7=39.4经计算：粗集料骨架间隙率VCAmix VCADRC，满足设计要求。六、由求得的最佳油石比5.9%进行马歇尔

12、、谢伦堡析漏、肯塔堡飞散、车辙等试验，结果见表九、表十、表十一、表十二。最佳油石比浸水马歇尔试验 表九油石比（%）稳定度（KN）流值（mm）空隙率（）VMA（%）VCAmix饱和度（）毛体积相对密度残留稳定度(%)5.910.193.434.016.639.476.02.45787.9SMA-13要求634.516.5VCADRC758580 谢伦堡析漏试验 表十沥青混合料类型油石比(%)析漏1(%)析漏2(%)析漏3(%)平均(%)要求(%)SMA-135.90.050.070.070.060.1 肯塔堡飞散试验 表十一沥青混合料类型油石比(%)飞散1(%)飞散2(%)飞散3(%)平均(%)

13、要求(%)SMA-135.92.52.32.02.315车辙试验 表十二沥青混合料类型油石比(%)动稳定度DS(次/mm)动稳定度DS(次/mm)动稳定度DS(次/mm)平均(次/mm)要求(%)SMA-135.954315575533954485000经试验：最佳油石比为5.9%时，此沥青混合料马歇尔、谢伦堡析漏、肯塔堡飞散、车辙等指标均满足设计及规范要求。七、JD3000型拌和楼试拌验证根据设计要求，按以下比例进行试拌：矿粉（0-0.6mm）:砂（0-3mm）：碎石（3-5mm）：玄武岩（5-10mm）：玄武岩（10-15mm）11 ：11 ：5 ：30 ：43, 纤维用量为矿料总质量的0

14、.35，最佳油石比为5.9。试验结果见表十三、表十四。 试拌矿料级配 表十三级配范围筛孔通过率（%）16.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075实测级配100.097.360.926.020.116.914.812.610.79.6级配上限100.0100.075.034.026.024.020.016.015.012.0级配下限100.090.050.020.015.014.012.010.09.08.0级配中值100.095.062.527.020.519.016.013.012.010.0试拌混合料马歇尔试验 表十四实测油石比（%）毛体积相对密度实测理论相对密度饱和度（）流值（mm）空隙率（）VMA（%）稳定度（KN）5.942.4542.55775.83.264.016.89.90SMA-13要求758534.516.56.0八、结论根据试验结果确定JD3000型沥青拌和楼SMA-13型沥青混合料生产配合比为：矿粉（0-0.6mm）:砂（0-3mm）：碎石（3-5mm）：玄武岩（5-10mm）：玄武岩（10-15mm）11 ：11 ：5 ：30 ：43,纤维用量为矿料总质量的0.35，最佳油石比为5.9。通过对混合料各种性能相关验证试验，本次生产配合比设计满足各项指标要求，设计结论可用于SMA-13型沥青混合料的正常施工生产。