sup25改性改性目標(biāo)配合比(玄武巖)

1、設(shè) 計(jì) 報(bào) 告326省道沭陽段改擴(kuò)建工程S7標(biāo)下面層Sup25瀝青混合料目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)報(bào)告 2014年12月10日Sup25目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)一、概述本次用于326省道沭陽段改擴(kuò)建工程S7標(biāo)下面層Sup25目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的方法是依據(jù)美國Superpave瀝青混合料設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（AI- SP2）進(jìn)行，并依據(jù)我國公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F40-2004）的要求進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，提供Sup25室內(nèi)配合比的馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)數(shù)據(jù)。根據(jù)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)結(jié)果，進(jìn)行了水穩(wěn)定性能（浸水馬歇爾試驗(yàn)）試驗(yàn)驗(yàn)證。二、原材料本次試驗(yàn)所用集料為安峰山產(chǎn)的玄武巖，瀝青為A-70道路石油瀝青，依據(jù)Superpave 設(shè)計(jì)要求，進(jìn)

2、行了瀝青技術(shù)指標(biāo)檢測試驗(yàn)和各種礦料技術(shù)指標(biāo)檢測試驗(yàn)（試驗(yàn)結(jié)果匯總于表1和表2）。表1 瀝青技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果瀝青品種25針入度（0.1mm）延度（cm）軟化點(diǎn)（5）相對密度15A-706910047.51.030質(zhì)量要求60-80100460.961.04表2 原材料各技術(shù)指標(biāo)檢測結(jié)果序號名稱針片狀含量（%）含泥量（%）砂當(dāng)量（%）表觀相對密度毛體積相對密度親水系數(shù)0.075mm通過率壓碎值（%）磨耗值（%）粘附性116-26.5mm6.90.42.9422.86110.813.74級29.5-16mm6.10.42.9512.84032.36-9.5mm5.00.52.9382.82140-2

3、.36mm672.7052.6495礦粉2.7180.8785.7質(zhì)量要求15%1%60%2.6/175%24%28%4級三、設(shè)計(jì)集料結(jié)構(gòu)的選擇1. 依據(jù)Superpave設(shè)計(jì)的一般方法，在選擇設(shè)計(jì)集料結(jié)構(gòu)時(shí)，首先調(diào)試、選出粗、中、細(xì)三個(gè)級配，根據(jù)集料的性質(zhì)（密度和吸水率）計(jì)算出三個(gè)級配的初始用油量。然后用初始用油量成型試件，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算出這三個(gè)級配的瀝青混合料在空隙率為4%時(shí)所需的瀝青用量及相應(yīng)的瀝青混合料其他體積性質(zhì)，礦料間隙率（VMA）、飽和度（VFA）、礦粉與有效瀝青之比（F/A）、初始旋轉(zhuǎn)次數(shù)的壓實(shí)度（%Gmmat in）等。表3-1為各種集料的篩分試驗(yàn)結(jié)果，表3-2為三個(gè)調(diào)試

4、級配的料堆配合比，表3-3為三個(gè)試驗(yàn)級配各篩孔尺寸通過率明細(xì)表，表3-4為估算瀝青用量匯總表。表3-1 各種集料料堆的篩分結(jié)果篩孔集料通過篩孔（方孔篩，mm）百分率（%）31.526.51913.29.54.752.361.180.60.30.150.0751#10094.4 55.6 0.9 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 2#100100.0 100.0 81.4 18.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 3#100100.0 100.0 100.0 99.6 31.8 1.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 4#100100

5、.0 100.0 100.0 100.0 100.0 74.6 51.8 35.5 24.2 15.8 10.5 礦粉100100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 99.8 98.9 85.7 表3-2 試驗(yàn)級配料堆配合比組成礦 料1#2#3#4#礦粉級配135.023.015.026.01.0級配232.024.015.028.01.0級配329.025.015.030.01.0表3-3 試驗(yàn)混合物級配明細(xì)表篩孔級配通過篩孔（方孔篩，mm）百分率（%）31.526.51913.29.54.752.361.180.60.30.150.07

6、5級配1100.098.084.561.046.231.920.614.610.37.45.23.7級配2100.098.285.863.848.433.922.115.611.07.95.53.9級配3100.098.487.166.650.535.823.616.611.78.45.84.1圖1 初試三種級配曲線表3-4 估算瀝青用量匯總表試驗(yàn)級配Gsa GsbGseVbaVbeWsPbi（%）12.8762.7912.8590.0210.0822.4734.10022.8712.7862.8540.0210.0822.4694.10532.8662.7822.8490.0210.0822

7、.4664.110表中：Gsb級配集料毛體積相對密度； Gsa級配集料表觀相對密度； Gse級配集料有效相對密度； Vba集料吸收的瀝青膠結(jié)料體積； Vbe有效瀝青膠結(jié)料的體積； Ws每立方厘米混合料中集料質(zhì)量； Pbi估算瀝青用量。2. 試驗(yàn)級配的評價(jià)根據(jù)各個(gè)級配的估算瀝青用量，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用4.0%的瀝青用量成型試件，拌和及成型溫度按粘溫曲線確定，采用旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀成型試件，設(shè)定旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀的單位壓力為0.6MPa。根據(jù)交通量選擇壓實(shí)次數(shù)N最初=8次，N設(shè)計(jì)=100次，N最大=160次。將旋轉(zhuǎn)壓實(shí)次數(shù)設(shè)定在N設(shè)計(jì)，本次試驗(yàn)為N設(shè)計(jì)=100次，估算瀝青用量下各級配旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn)結(jié)果匯總于表3-5。壓實(shí)

8、次數(shù)級配1級配2級配3試件1試件2試件3試件1試件2試件3試件1試件2試件3N設(shè)計(jì)（8次）高度（mm）125.4125.3125.5124.6 124.7 124.8 123.3 123.4 123.4 N設(shè)計(jì)（100次）高度（mm）113.4113.2113.4112.2 112.3 112.2 111.2 111.4 111.2 空氣中重（g）4732.6 4749.2 4752.3 4746.8 4757.3 4772.5 4778.9 4752.8 4765.3 水中重（g）2871.1 2877.1 2878.6 2897.2 2904.6 2910.3 2934.2 2920.4

9、2927.5 飽和面干重（g）4748.5 4764.8 4766.2 4757.6 4767.6 4783.5 4786.2 4759.6 4773.6 毛體積相對密度2.521 2.516 2.518 2.551 2.554 2.548 2.580 2.584 2.581 初始壓實(shí)度（%）85.686.587.8設(shè)計(jì)次數(shù)壓實(shí)度（%）94.796.197.4最大理論相對密度2.6592.6552.651 表3-5 三種試驗(yàn)級配旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn)結(jié)果匯總表表3-6 三種級配估算瀝青用量試驗(yàn)結(jié)果評價(jià)表級配4%空隙率瀝青用量（）VMA（）（設(shè)計(jì)次數(shù)）VFA（）（設(shè)計(jì)次數(shù)）粉/有效瀝青比例初始次數(shù) 壓實(shí)度

10、（）14.6213.460.40.9885.624.0612.167.51.2186.533.5510.976.61.5287.8Superpave標(biāo)準(zhǔn)12.065750.61.2*89.0 注：*表示當(dāng)級配通過限制區(qū)下方，粉膠比可增加到0.81.6。表3-6為三種級配估算瀝青用量試驗(yàn)結(jié)果評價(jià)表。依據(jù)表3-6的評價(jià)指標(biāo)，可以得出級配2能滿足Superpave 設(shè)計(jì)要求，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇級配2為設(shè)計(jì)級配。3. 選擇設(shè)計(jì)級配的瀝青用量設(shè)計(jì)級配確定后，就要確定設(shè)計(jì)瀝青用量Pb，所謂設(shè)計(jì)瀝青用量就是指在設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)次數(shù)下得到空隙率為4%的瀝青用量。根據(jù)Superpave 設(shè)計(jì)方法，一般選擇四種瀝青用量，它

11、們分別為Pb、Pb0.5%、Pb+1%。由表3-6取Pb為4.0%，因此，四個(gè)瀝青用量分別為：3.5%、4.0%、4.5%、5.0%。在進(jìn)行確定選擇級配瀝青用量的試驗(yàn)時(shí)，壓實(shí)次數(shù)應(yīng)設(shè)定在N設(shè)計(jì)，本次N設(shè)計(jì)=100次。瀝青用量(%)3.54.04.55.0最大理論相對密度2.6772.6552.6342.612試件編號123123123123高度(mm)8次125.3 125.4 125.3 124.6 124.3 124.5 123.2 123.1 123.3 121.7 121.6 121.5 100次113.2 113.3 113.3 112.5 112.6 112.6 111.7 111

12、.5 111.6 110.4 110.3 110.5 空氣中重（g）4763.5 4774.5 4768.3 4782.9 4759.2 4773.5 4788.8 4784.5 4780.5 4776.7 4749.4 4750.5 水中重（g）2902.4 2909.2 2910.0 2918.2 2900.5 2908.5 2917.6 2916.3 2924.9 2910.5 2892.3 2891.1 飽和面干重（g）4778.1 4788.7 4783.6 4793.3 4769.8 4782.3 4796.6 4792.6 4797.1 4782.4 4754.7 4756.2

13、毛體積相對密度2.540 2.540 2.545 2.551 2.546 2.547 2.549 2.550 2.553 2.552 2.550 2.547 初始壓實(shí)度（%）85.8086.8087.7288.62設(shè)計(jì)壓實(shí)度（%）94.9496.0096.8497.61表3-7 設(shè)計(jì)級配四種瀝青用量試驗(yàn)結(jié)果匯總表表3-8 四種瀝青用量瀝青混合料體積性質(zhì)瀝青用量（%）在設(shè)計(jì)壓實(shí)次數(shù)時(shí)礦粉/有效瀝青比例初始壓實(shí)度（%）壓實(shí)度（%）VMA（%）VFA（%）3.594.6112.057.71.4785.804.096.0012.267.01.2386.804.596.8412.674.81.0687.

14、725.097.6113.181.70.9488.62Superpave標(biāo)準(zhǔn)12.065750.81.2*89 注：*表示當(dāng)級配通過限制區(qū)下方，粉膠比可增加到0.81.6。根據(jù)表3-8中，3.5%、4.0%、4.5%、5.0%四個(gè)瀝青用量的體積性質(zhì)，得到設(shè)計(jì)瀝青用量為4.0%及其對應(yīng)的體積性質(zhì)。 圖2 瀝青混合料Superpave體積指標(biāo)與瀝青用量關(guān)系曲線4. 驗(yàn)證依據(jù)第3節(jié)中得到的設(shè)計(jì)瀝青用量4.0%，采用瀝青用量4.0%成型試件，驗(yàn)證4.0%的瀝青用量在最大壓實(shí)次數(shù)時(shí)，本次N最大=160次, 對應(yīng)的體積性質(zhì)指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果匯總于表3-9。表3-9 設(shè)計(jì)瀝青用量驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果表瀝青用量（）設(shè)計(jì)次

15、數(shù)時(shí)F/A初始壓實(shí)度（%）最大壓實(shí)度（）壓實(shí)度（）VMA（）VFA（）4.096.0412.1467.351.2386.7496.99Superpave標(biāo)準(zhǔn)12.065750.61.2*8998注：*表示當(dāng)級配通過限制區(qū)下方，粉膠比可增加到0.81.6。5. 設(shè)計(jì)結(jié)果通過以上試驗(yàn)和分析，級配2為設(shè)計(jì)級配，配合比為1#:2#:3#:4#:礦粉=32%:24%:15%:28%:1%。其對應(yīng)的混合料體積指標(biāo)列于表3-10。表3-10 混合料體積性質(zhì)表混合料特性設(shè)計(jì)結(jié)果Superpave標(biāo)準(zhǔn)VMA（%）12.212.0VFA（%）67.06575DP1.230.61.2*%Gmm（最初）86.889%Gmm（最大）97.098注：*表示當(dāng)級配通過限制區(qū)下方，粉膠比可增加到0.81.6。四、馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果匯總表依據(jù)Superpave設(shè)計(jì)方法得到的Sup25瀝青混合料，采用馬歇爾試驗(yàn)方法成型試件，得到對應(yīng)的馬歇爾指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果匯總于表4-1。表4-1 Sup25 馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)表試驗(yàn)項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果要求擊實(shí)次數(shù)（次）正反75次正反75次穩(wěn)定度（KN）12.468流值（0.1mm）29.22040空隙率（%）4.84.06.0瀝青飽和度（%）62.86070五、水穩(wěn)定性試驗(yàn)為了檢驗(yàn)Sup25瀝青混合料的水穩(wěn)定性，按照有關(guān)規(guī)范進(jìn)行了浸水馬歇爾試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果匯總于表5-1。表5-1 浸水馬歇爾試驗(yàn)