(完整word版)Sup20普通瀝青混合料目標配合比設計

2015公路養(yǎng)護大中修 Sup20普通瀝青混合料目標配合比設計報告2015公路養(yǎng)護大中修 Sup-20普通瀝青混合料的目標配合比設計。本次 Sup20瀝青混合料的室內(nèi)配合比設計方法依據(jù) Superpave瀝青混合料設計方法進行設計。《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》 (JTGF40-2004)《公路工程集料試驗規(guī)程》 (JTGE42-2005)《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》 (JTGE20-2011)《2015年普通國省道干線公路路面大中修工程》本次試驗所用集料產(chǎn)地為上方， 礦粉產(chǎn)地為常山， 瀝青為寧波鎮(zhèn)海 70#普通瀝青。依據(jù)Superpave設計要求，進行了各種礦料的密度試驗和瀝青密度試驗(試驗結果見表1)。表1礦料及瀝青密度試驗結果表礦料表觀相對密度毛體積相對密度(19-26.5mm)1#料2.7302.716(9.5-19mm) 2#料2.7352.702(4.75-9.5mm) 3#料2.7602.686(0-4.75mm)4#料2.7592.686礦粉2.718/普通瀝青相對密度( 25℃)1.028四、設計集料結構的選擇初選級配依據(jù)Superpave設計的一般方法，在選擇集料結構時，首先調(diào)試選出粗、中、細三個級配，根據(jù)集料的性質(密度和吸水率)計算出三個級配的初始用油量。然后用

根據(jù)試驗結果， 計算出這三個級配的瀝青混合料在空隙率為 4.0%如礦料間隙率 （VMA）、飽和度（VFA）、DP）、初始旋轉次數(shù)的壓實度（ %Gmmati）n。表 2為各種集料的篩為三種試驗級配曲線，表 3為估算瀝青用量匯總表。）%（率過通00000987651篩孔尺寸（ mm））%（率過通00000987651篩孔尺寸（ mm）1三種試驗級配曲線級配1＃料2＃料3＃料4＃料礦粉組合級配級配 1222424291級配 2182426311級配 31723.525331.5篩孔( mm)通過率( %)級配 1級配 2級配 326.5mm100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.019.0mm80.0100.0100.0100.0100.095.696.496.616.0mm2.780.4100.0100.0100.073.977.878.913.2mm1.530.6100.0100.0100.061.765.667.09.5mm0.32.883.7100.0100.050.854.556.14.75mm0.20.66.595.9100.030.632.635.02.36mm0.20.63.077.0100.024.225.827.81.18mm0.20.52.350.8100.016.417.519.00.6mm0.20.51.433.6100.011.211.913.10.3mm0.20.41.320.9100.07.58.08.90.15mm0.10.31.014.099.75.45.76.50.075mm0.10.31.011.796.24.74.95.6表3估算瀝青用量匯總表試驗級配GsbGsaGseVbaVbeWsPbi（ %）12.6972.7472.7370.0130.08952.3464.2822.6962.7482.7370.0130.08952.3474.3132.6952.7482.7370.0130.08952.3474.31表中： Gsb––––級配集料毛體積密度 (g/cm3)；G sa––––級配集料表觀密度 (g/cm3)；G se––––級配集料有效密度 (g/cm3)；V ba––––集料吸收的瀝青膠結料體積 (cm3/cm3)；V be––––有效瀝青膠結料的體積 (cm3/cm3)；Ws––––每立方厘米混合料中集料質量( g)；Pbi––––膠結料的百分數(shù)(%)。試驗級配的評價根據(jù)各個級配的估算瀝青用量及設計經(jīng)驗擬用 4.30%的瀝青用量，采用旋轉壓實儀成型試件，設定旋轉壓實儀的單位壓力為 0.6MPa。根據(jù) Superpave設計經(jīng)驗，選擇壓實次數(shù) N初始=8次， N設計=100次， N最大=160次。根據(jù) Superpave的設計標準，在進行估算用油量成型試件時， 將旋轉壓實次數(shù)設定在 N設計，本次試驗為 N設計=100次，估算瀝青用量下各級配旋轉壓實試驗結果匯總于表 4。三種級配估算瀝青用量試驗結果匯總5。表4三種試驗級配旋轉壓實試驗結果匯總表級配實測最大理論相對密度試件編號高度(mm)空氣中重（g）水中重（g）飽和面干重（g）毛體積相對密度N初始壓實度 （%）N設計壓實度 （%）8次100次級配12.5331127.3115.44964.12900.44981.42.38585.494.22127.4115.54949.32891.24962.72.389級配22.5341126.1114.64792.32815.74803.12.41186.495.12126.3114.84806.32820.44818.22.406級配32.5331125.2113.24785.42820.24792.12.42786.895.92125.8113.94795.22839.64812.42.431表5三種級配估算瀝青用量試驗結果評價表級配4%空隙率瀝青用量（％）VMA（％）（設計次數(shù)）VFA（％）（設計次數(shù)）粉膠比（ D.P）估算N初始壓實度（％）15.0014.973.21.0587.224.6814.372.01.1987.334.3513.770.91.4886.9設計要求≥13.065～750.6～1.2*≤89.0注：*表示當級配通過禁區(qū)下方，粉膠比可增加到 0.8～1.6。依據(jù)表5的評價結果，可以看出級配 1、級配 2、級配3瀝青混合料的體積指標均滿足Superpave設計要求，根據(jù) Superpave設計經(jīng)驗選擇級配 3為設計級配。選擇設計級配的瀝青用量設計級配確定后， 由表5并根據(jù)設計經(jīng)驗， 取 Pb為4.30%，選擇四種瀝青用量 Pb、Pb±0.5％和 Pb+1％進行試驗以確定選擇級配的瀝青用量，在試驗時壓實次數(shù)設定在 N設計（本次 N設計=100次）。試驗結果分別見表 6和表 7。

表6設計級配四種瀝青用量試驗結果匯總表瀝青用量（ %）實測最大理論相對密度試件編號高度(mm)空氣中重（g）水中重（g）飽和面干重（g）毛體積相對密度N初始壓實度（%）N設計壓實度（%）8次100次3.802.5531125.7114.84726.82794.24743.72.42586.694.92125.5114.54719.62786.14735.42.4214.302.5331125.2113.24785.42820.24792.12.42786.895.92125.8113.94795.22839.64812.42.4314.802.5141125.71134723.52782.44729.22.42686.696.52125.9112.94717.12778.54724.72.4245.302.4941127.8112.74717.32785.94722.62.43686.496.92127.1112.64726.12792.94731.32.438表7四種瀝青用量瀝青混合料體積性質瀝青用量（％）N設計壓實度（％）VMA（％）VFA（％）粉膠比（ D.P）N初始壓實度 （%）3.8094.913.562.31.7386.64.3095.913.870.11.5086.84.8096.514.375.31.3286.65.3096.914.478.71.1886.4設計標準≥13.065～750.6～1.2*≤89注：*表示當級配通過禁區(qū)下方，粉膠比可增加到 0.8～1.6。根據(jù)表7中， 3.80%、4.30%、4.80%、5.30%四個瀝青用量的體積性質，得到設計空隙率為 4.0%時的瀝青用量為 4.36%。VV、VMA、VFA、D.P與瀝青用量的關系圖見圖 2。

5.55.04.5V%4.0VV3.53.02.52.0314.514.414.314.214.1A%14.0VM13.913.813.713.613.513.4.33.8 4.3 4.8 5.瀝青用量 %3.8 4.3 4.8 5瀝青用量 %85.080.075.0A%70.0V65.060.055.031.801.701.601.501.40P.D1.301.201.101.000.900.803..33.8 4.3 4.8 5.瀝青用量 %8 4.3 4.8 5瀝青用量 %2VV、VMA、VFA和DP與用油量的關系圖設計級配瀝青用量的驗證依據(jù)第3節(jié)中得到的設計瀝青用量 4.36%，采用瀝青用量 4.36%成型試件，驗證4.36%的瀝青用量在壓實次數(shù)設定在 N最大（N最大=160次）時對應的體積性質指標，試驗結果匯總于表 8。表8設計瀝青用量驗證試驗結果表瀝青用量（％）N設計壓實度（％）VMA（％）VFA（％）粉膠比（ D.P）N初始壓實度（%）N最大壓實度（％）4.3696.013.870.71.4786.596.8設計標準≥13.065～750.6～1.2*≤89≤98注：*表示當級配通過禁區(qū)下方，粉膠比可增加到 0.8～1.6。根據(jù)表 8，表明設計瀝青用量的瀝青混合料體積指標滿足設計要求。設計結果通過以上試驗和分析，確定級配 3為設計級配，配合比為 1#：2#：3#：4#：礦粉=17.0%：23.5%：25.0%：33.0%：1.5%，瀝青用量為 4.36%。其對應的混合料特性如表9以及馬歇爾試驗體積指標如表 10。

表9混合料體積性質表混合料特性設計結果設計標準VV（%）4.04.0VMA（%）13.8≥13.0VFA（%）70.765～75粉膠比（ D.P）1.470.6～1.2*%Gm（初始）m86.5≤89%Gm（最大）m96.8≤98注：*表示當級配通過禁區(qū)下方，粉膠比可增加到 0.8～1.6。表10混合料馬歇爾技術指標表混合料特性設計結果設計標準瀝青用量4.36 試件毛體積相對密度2.408 實測最大理論相對密度2.531 VV（%）4.94～6VMA（%）14.5≥13.0VFA（%）66.660～70穩(wěn)定度 MS（kN）13.21≥8流值 FL（mm）3.32～5浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度（ %）87.2≥85凍融