SMA-13上面層混合料配合比設(shè)計(jì)

1、SMA-13上面層配合比設(shè)計(jì)本項(xiàng)目瀝青上面層采用4cm SMA13細(xì)粒式瀝青瑪蹄脂碎石混合料（改性瀝青），具有平整、密實(shí)、耐久及抗車(chē)轍、抗裂、抗滑、抗水害等多方面的綜合性能。根據(jù)部頒標(biāo)準(zhǔn)JTG F402004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范、SHC F40-01-2002瀝青瑪蹄脂碎石混合料設(shè)計(jì)施工指南設(shè)計(jì)規(guī)范及作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，將試驗(yàn)原材料、混合料及配合比設(shè)計(jì)方面重點(diǎn)要求進(jìn)行學(xué)習(xí)。1、 原材料原材料自檢合格認(rèn)可的首要條件是必須經(jīng)監(jiān)理抽檢確認(rèn)并經(jīng)總監(jiān)辦批準(zhǔn)使用后方可使用。1改性瀝青（1）瀝青采用經(jīng)SBS改性的聚合物改性瀝青，其技術(shù)要求應(yīng)符合下表的規(guī)定。（2）進(jìn)場(chǎng)改性瀝青每車(chē)都應(yīng)進(jìn)行取樣和試驗(yàn)，取樣和試驗(yàn)應(yīng)符

2、合公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程（JTJ0522000）的規(guī)定。（3）瀝青性能整套檢驗(yàn)應(yīng)委托有關(guān)試驗(yàn)單位進(jìn)行（每批檢測(cè)一次），工地試驗(yàn)室對(duì)針入度、延度、軟化點(diǎn)進(jìn)行檢驗(yàn)，還應(yīng)檢驗(yàn)老化后的質(zhì)量損失、針入度比、延度、并留樣備檢。 改性瀝青技術(shù)要求 試 驗(yàn) 項(xiàng) 目單 位技術(shù)要求試驗(yàn)方法針入度（25，100g，5s） 0.1mm4060T0604針入度指數(shù)PI 不小于0T0604延度（5cm./min,5） 不小于cm20T0605軟化點(diǎn)（環(huán)球法） 不小于60T0606運(yùn)動(dòng)粘度 135 不大于pas3T0625 T0619閃點(diǎn)（coc） 不小于230T0611溶解度（三氯乙烯） 不小于%99T0607

3、彈性恢復(fù)25 不小于%75T0662離析,48h 軟化點(diǎn)差 不大于2.5T0661相對(duì)密度（25） 實(shí)測(cè)記錄T0603RTFOT后殘留物質(zhì)量損失 不大于%±1.0T0610針入度比25 不小于%65T0604延度（5） 不小于cm15T06052、粗集料（1）上面層粗集料（>2.36mm）采用玄武巖碎石。（2）所有面層石料要求采用反擊式破碎機(jī)加工成近似立方體形狀、潔凈、干燥、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)，具有足夠的強(qiáng)度、耐磨耗、耐磨光性能的碎石。（3）集料粒徑的規(guī)格分檔建議采用表1建議值。技術(shù)質(zhì)量應(yīng)符合表2的規(guī)定。（4）檢測(cè)頻率按照要求進(jìn)行。 集料粒徑加工規(guī)格分檔建議值 表1級(jí) 配1#料2#

4、料3#料4#料13.29.59.54.754.752.362.360規(guī)范規(guī)格S10S12S14S16 SMA-13上面層用粗集料質(zhì)量技術(shù)要求 表2指 標(biāo)單 位技術(shù)要求試驗(yàn)方法石料壓碎值 不大于%24T0316洛杉磯磨耗損失 不大于%28T0317表觀相對(duì)密度 不小于2.60T0304吸水率 不大于%2.0T0304對(duì)瀝青的粘附性(改性瀝青) 不小于級(jí)5級(jí)T0616 T0663堅(jiān)固性 不大于%12T0314細(xì)長(zhǎng)扁平顆粒含量 (混合料) 不大于其中粒徑大于9.5mm 不大于其中粒徑小于9.5mm 不大于%15T03121218水洗法<0.075mm顆粒含量 不大于%1T0310軟石含量 不大

5、于%3T03203細(xì)集料（1）細(xì)集料(<2.36mm)宜采用堅(jiān)硬、潔凈、無(wú)風(fēng)化、無(wú)雜質(zhì)的優(yōu)質(zhì)石灰?guī)r采用專用的制砂機(jī)加工而成的機(jī)制砂。（2）機(jī)制砂細(xì)集料的級(jí)配應(yīng)符合S16的要求（表3）。（3）細(xì)集料的技術(shù)要求應(yīng)符合表4的規(guī)定。 SMA-13上面層用細(xì)集料規(guī)格 表3規(guī) 格公稱粒徑（mm）通過(guò)下列篩孔（方孔篩，mm）的質(zhì)量百分率（%）9.54.752.361.180.60.30.150.075S16031008010050802560845025010 SMA-13上面層用細(xì)集料質(zhì)量技術(shù)要求 表4指 標(biāo)單 位標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法表觀相對(duì)密度 不小于2.50T0328堅(jiān)固性（大于0.3mm部分） 不大于

6、%12T0340砂當(dāng)量 不小于%60T0334亞甲藍(lán)值 不大于g/kg25T0349棱角性（流動(dòng)時(shí)間） 不小于s30T03454、填料（1）填料宜采用石灰?guī)r或巖漿巖中的強(qiáng)基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨制的礦粉，由專業(yè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)。為提高混合料的抗剝離性能，廠家生產(chǎn)過(guò)程中填料添加15%的磨細(xì)生石灰粉（填料總質(zhì)量的百分比）。填料不應(yīng)含泥土雜物和團(tuán)粒，要求干燥、潔凈，其質(zhì)量應(yīng)符合下表的技術(shù)要求。（2）拌和機(jī)回收的粉塵嚴(yán)禁作礦粉使用，應(yīng)運(yùn)至指定地點(diǎn)存放處理，以防污染。 SMA-13上面層用礦粉質(zhì)量技術(shù)要求 指標(biāo)單 位規(guī)定值試驗(yàn)方法表觀密度 不小于t/m32.50T0352含水量 不大于%1T0103烘干法粒

7、度范圍 <0.6 mm <0.15 mm <0.075mm%1009010075100T0351外觀無(wú)團(tuán)粒結(jié)塊親水系數(shù)<1T0353塑性指數(shù)%<4T0354加熱安定性合格T03555、穩(wěn)定劑采用優(yōu)良的木質(zhì)素絮狀纖維，摻加比例以瀝青混合料料總質(zhì)量的0.3%。木質(zhì)素絮狀纖維技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足下表的要求。SMA-13上面層用木質(zhì)素絮狀纖維質(zhì)量技術(shù)要求 指標(biāo)單位技術(shù)要求篩分析： 方法A：沖氣篩分析 纖維長(zhǎng)度 通過(guò)0.15mm 篩 方法B：普通篩分析 纖維纖維長(zhǎng)度 通過(guò)0.85mm篩 通過(guò)0.425mm篩 通過(guò)0.106mm篩(mm)(%)(mm)(%)(%)(%)< 6

8、70±10< 685±1065±1030±10灰分含量(%)18±5， 無(wú)揮發(fā)物PH值 7.5±1.0吸油率纖維質(zhì)量的(5.0±1.0)倍含水量(%)< 5 (以質(zhì)量計(jì))6、集料的生產(chǎn)加工集料的加工過(guò)程將直接影響到集料的質(zhì)量，因此，在生產(chǎn)加工過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）徹底清除采石場(chǎng)的泥土雜物的覆蓋層。（2）要隨時(shí)去除已風(fēng)化、變質(zhì)等各種品質(zhì)低劣的石料。（3）采石場(chǎng)的基底必須保持潔凈，以免泥土雜物混入料中（特別是用裝載機(jī)裝料時(shí)）。（4）嚴(yán)禁在雨天或地面泥濘時(shí)開(kāi)采加工石料。（5）集料破碎應(yīng)采用反擊式破碎機(jī)。（6）對(duì)各

9、結(jié)構(gòu)層的集料規(guī)格按要求分檔。（7）對(duì)破碎的集料應(yīng)及時(shí)進(jìn)行篩分，試組配礦料級(jí)配，若組配不夠理想（或不成規(guī)格料）應(yīng)及時(shí)對(duì)篩網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整或?qū)线M(jìn)行二次篩分，直至組配合理穩(wěn)定為止，方可為配合比設(shè)計(jì)提供原材料。7、堆放環(huán)境與現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)（1）注意防止運(yùn)料車(chē)輛輪胎沾帶泥土進(jìn)入礦料堆放場(chǎng)地。（2）拌和場(chǎng)區(qū)域場(chǎng)地應(yīng)提前硬化。（3）拌和場(chǎng)區(qū)域場(chǎng)地應(yīng)排水良好（特別是礦料堆放處）。（4）不同規(guī)格集料必須采用固定隔墻相互隔開(kāi)，以免混堆。（5）細(xì)集料堆放后應(yīng)采取覆蓋措施，以免雨天影響，晴天可以去除覆蓋。（6）礦粉或生石灰粉的存放必須采取防雨、防潮措施。二、試驗(yàn)儀器設(shè)備瀝青路面施工試驗(yàn)工作非常重要，必須配備性能良好、精度符合

10、規(guī)定的質(zhì)量檢測(cè)儀器,并配備足夠的易損部件。工地試驗(yàn)室主要儀器設(shè)備基本配置如下表。在施工前及施工過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行必要的檢查和標(biāo)定以保持其完好性和精確性，以保證檢測(cè)結(jié)果的可靠性。 工地試驗(yàn)室儀器設(shè)備配置 表3-1序 號(hào)儀器設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單 位數(shù)量1瀝青延度儀1.5M臺(tái)12瀝青針入度儀臺(tái)13瀝青軟化點(diǎn)儀LR3臺(tái)14旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱臺(tái)15強(qiáng)制式拌和機(jī)臺(tái)16自動(dòng)馬歇爾擊實(shí)儀臺(tái)17馬歇爾穩(wěn)定度儀臺(tái)18瀝青混合料抽提儀臺(tái)19搖篩機(jī)臺(tái)110標(biāo)準(zhǔn)篩套311游標(biāo)卡尺把312恒溫水浴臺(tái)213電子點(diǎn)溫計(jì)套414電子天平2kg、6kg臺(tái)各215路面回彈彎沉測(cè)定儀5.4米臺(tái)216連續(xù)式平整度儀臺(tái)117核子密度儀臺(tái)118鉆芯機(jī)臺(tái)

11、119砂當(dāng)量?jī)x臺(tái)120烘箱臺(tái)大2，中121電腦臺(tái)122滲水儀臺(tái)123彎沉儀臺(tái)124構(gòu)造深度儀臺(tái)125摩擦系數(shù)擺值儀臺(tái)1三、SMA-13混合料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)按瀝青面層所選定的熱拌瀝青混合料種類(lèi)，為間斷密級(jí)配瀝青混合料。根據(jù)JTG F402004的規(guī)定，上面層瀝青混合料應(yīng)符合下表規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其配合比檢驗(yàn)應(yīng)符合下表各項(xiàng)指標(biāo)的要求。SMA-13混合料馬歇爾試驗(yàn)配合比設(shè)計(jì)技術(shù)要求 試驗(yàn)項(xiàng)目單位技術(shù)要求試驗(yàn)方法馬歇爾試件尺寸mm101.6mm×63.5mmT0702馬歇爾試件擊實(shí)次數(shù)兩面各擊75次T0702空隙率VV%3-4T0705礦料間隙率VMA%不小于17.0T0705粗集料骨架間隙率VCA

12、mix%不大于VCADRCT0705瀝青飽和度VFA%7585T0705穩(wěn)定度KN不小于6.0T0709流值mm25T0709注： 對(duì)重交通路段或炎熱地區(qū)，VMA可放寬到16.5%。SMA-13混合料配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)指標(biāo)技術(shù)要求 檢驗(yàn)項(xiàng)目單位技術(shù)要求試驗(yàn)方法謝倫堡瀝青析漏試驗(yàn)的結(jié)合料損失%不大于0.1T0732肯塔堡飛散試驗(yàn)的混合料損失 (20)%不大于15T0733車(chē)轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度次/mm不小于 4000T0719水穩(wěn)定性：殘留馬歇爾穩(wěn)定度 凍融劈裂試驗(yàn)殘留強(qiáng)度比%80以上80以上T0709T0729滲水系數(shù)ml/min不大于 80T0730注： 謝倫堡瀝青析漏試驗(yàn)在施工最高溫度下進(jìn)行，沒(méi)有明

13、確規(guī)定時(shí)，非改性瀝青混合料的試驗(yàn)溫度為170，改性瀝青混合料的試驗(yàn)溫度為185。 車(chē)轍試驗(yàn)試件不得采用經(jīng)二次加熱重塑成型的試件。 此滲水系數(shù)僅適用于配合比設(shè)計(jì)室內(nèi)試驗(yàn)的壓實(shí)試件檢驗(yàn)。四、瀝青混合料組成設(shè)計(jì)改性瀝青SMA-13配合比設(shè)計(jì)采用馬歇爾試件體積設(shè)計(jì)方法，包括馬歇爾試驗(yàn)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)配合比檢驗(yàn)兩項(xiàng)內(nèi)容。其礦料級(jí)配應(yīng)符合下表的規(guī)定。SMA-13礦料級(jí)配范圍 篩孔（mm）通過(guò)篩孔的百分率（%）16.010013.2901009.550754.7520342.3615261.1814240.612200.310160.159150.0758121、目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段（1）SMA目標(biāo)配合設(shè)計(jì)按下式流

14、程的步驟進(jìn)行。（2）按公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范JTG F40附錄B的方法計(jì)算初試級(jí)配礦料的合成毛體積相對(duì)密度sb、合成表觀相對(duì)密度sa、有效相對(duì)密度se。其中各礦料的毛體積相對(duì)密度、表觀相對(duì)密度試驗(yàn)方法遵照該規(guī)范附錄B的規(guī)定執(zhí)行。（3）設(shè)計(jì)初試級(jí)配：調(diào)整各種礦料比例，設(shè)計(jì)3個(gè)不同粗細(xì)的初試級(jí)配，必須符合標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配范圍的要求，3個(gè)級(jí)配的4.75 mm通過(guò)率宜分別為23%、27、31%左右，3個(gè)級(jí)配礦粉數(shù)量宜相同，使0.075mm通過(guò)率為10%左右。按下式計(jì)算大于4.75mm粗集料的混合毛體相對(duì)密度CA。 式中: P1、P2分別為1號(hào)料（9.513.2）和2號(hào)料（4.759.5）的配比； 1、2 分

15、別為1號(hào)料和2號(hào)料的毛體積相對(duì)密度。 （4） 用搗實(shí)法測(cè)定大于4.75mm的粗集料搗實(shí)密度s按（T0309）試驗(yàn)，由下式計(jì)算各組初試級(jí)配搗實(shí)狀態(tài)下粗集料松裝間隙率VCADRC。 式中：w水的密度（g/cm3，常溫下可取 0.999）。 （5） 選擇制作馬歇爾試件的初試油石比。初試油石比應(yīng)根據(jù)礦料級(jí)配的平均毛體積相對(duì)密度選擇。 （6）按照選擇的初試油石比和礦料級(jí)配制作SMA馬歇爾試件，一組馬歇爾試件數(shù)目46個(gè)，試件毛體積相對(duì)密度f(wàn)，必須由表干法測(cè)定。 （7）供計(jì)算SMA混合料體積指標(biāo)的最大相對(duì)理論密度t按下式計(jì)算得到。 式中：Pa混合料油石比，； Px纖維用量，以礦料質(zhì)量百分率計(jì)，由占瀝青混合料

16、總量百分率換算得到，： se 礦料合成有效相對(duì)密度； b 瀝青的相對(duì)密度(25/25)： x纖維相對(duì)密度，由廠方提供或?qū)崪y(cè)。 （8）按式（1）、式（2）、式（3）和式（4）計(jì)算SMA馬歇爾試件的礦料間隙率VMA、粗集料骨架間隙率VCAmix、空隙率VV和瀝青飽和度VFA。 （1） （2） （3） （4）式中：Ps瀝青混合料中除瀝青外全部礦料占瀝青混合料的質(zhì)量百分率，即(100-瀝青用量)，%； PCA瀝青混合料中粗集料的比例，即大于4.75mm的顆粒占瀝青混合料的質(zhì)量百分率，；材料選擇纖維穩(wěn)定劑材料試驗(yàn)粗集料、細(xì)集料 礦粉瀝青選擇初試級(jí)配測(cè)定粗集料的VCADRC設(shè)計(jì)粗集料骨架，以4.75mm通

17、過(guò)率為關(guān)鍵性篩孔，選用高、中、低3個(gè)檔次，設(shè)計(jì)三組配比選擇初試瀝青用量，制作馬歇爾試件分析VMA、VCA，確定設(shè)計(jì)級(jí)配 對(duì)設(shè)計(jì)級(jí)配變化瀝青用量制作馬歇爾試件分析VV、VFA等，確定最佳瀝青用量進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，檢驗(yàn)穩(wěn)定度、流值進(jìn)行各種配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)，確定配合比不合格合格不合格合格不合格合格圖 SMA-13目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)流程圖（9） 從3組初試級(jí)配試驗(yàn)結(jié)果中選擇設(shè)計(jì)級(jí)配時(shí)，必須符合VCAmix< VCADRC及VMA17的要求，當(dāng)有1組以上的級(jí)配同時(shí)符合要求時(shí)，以4.75mm通過(guò)大且VMA較大的級(jí)配為設(shè)計(jì)級(jí)配。 （10） 馬歇爾試件的設(shè)計(jì)空隙率VV應(yīng)符合要求，根據(jù)所選擇的設(shè)計(jì)級(jí)配和初試油石比

18、試驗(yàn)的空隙率結(jié)果，以0.2%0.4%為間隔，調(diào)整3個(gè)不同油石比，制作馬歇爾試件。（11） 進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度試驗(yàn)，檢驗(yàn)穩(wěn)定度和流值是否符合要求。表中穩(wěn)定度和流值并不作為配合比設(shè)計(jì)可以接受或否決的唯一指標(biāo)，容許根據(jù)同類(lèi)型改性瀝青SMA-13工程的經(jīng)驗(yàn)予以調(diào)整。 （12）根據(jù)希望的設(shè)計(jì)空隙率（通常為4），確定最佳油石比OAC。 （13） 按規(guī)定的項(xiàng)目進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)檢驗(yàn)。2生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段（1）確定各熱料倉(cāng)礦料和礦粉的用量。必須從二次篩分后進(jìn)入各熱料倉(cāng)的礦料取樣進(jìn)行篩分，根據(jù)篩分結(jié)果，通過(guò)計(jì)算，使礦質(zhì)混合料的級(jí)配符合設(shè)計(jì)級(jí)配和規(guī)范規(guī)定，并特別注意使0.075mm、4.75mm、9.5mm的篩孔通過(guò)量控制接近目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)級(jí)配，以確定各料倉(cāng)和礦粉的用料比例，供拌和機(jī)控制室使用。同時(shí)反復(fù)調(diào)整冷料倉(cāng)進(jìn)料比例，以達(dá)到供料均衡。 （2）確定最佳油石比。取目標(biāo)配合