HSZ-23標(biāo)SUP25生產(chǎn)配合比設(shè)計報告

1、編號：011907050滬蘇浙高速公路HSZ-23標(biāo)下面層Sup25生產(chǎn)配合比設(shè)計報告江蘇省交通科學(xué)研究院71中心試驗室二00七年四月1概述受江蘇省高速公路建設(shè)指揮部委托，江蘇省交通科學(xué)研究院承擔(dān)了滬蘇浙高速公路 HSZ-23標(biāo)下面層70號道路石油號瀝青Sup25生產(chǎn)配合比的設(shè)計。內(nèi)容包括：原材料 篩分復(fù)核、冷料倉轉(zhuǎn)速比的確定、熱料倉料篩分、生產(chǎn)配合比級配組合設(shè)計、瀝青用量 的確定等工作。此次生產(chǎn)配合比設(shè)計參照了美國Superpave瀝青混合料設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（AISP-2 ）、江蘇省高速公路建設(shè)指揮部瀝青路面施工技術(shù)指導(dǎo)意見匯編（2007年1月）及目標(biāo)配合比設(shè)計報告。2目標(biāo)配合比設(shè)計結(jié)果按照Supe

2、rpave設(shè)計方法技術(shù)服務(wù)組對 HSZ-23標(biāo)下面層70號道路石油號瀝青 Sup25進(jìn)行了設(shè)計，并進(jìn)行了各項性能試驗的驗證，目標(biāo)配合比設(shè)計的結(jié)果如下：表2-1 設(shè)計瀝青用量及礦料比例瀝青用量（%）礦料名稱及比例（% ）1#2#3#4#5#礦粉3.934.520.010.07.025.03.5表2-2目標(biāo)配合比設(shè)計級配混合料類型集料級配，下列篩孔（mm ）的通過率（%）37.526.519.013.29.54.752.361.180.60.30.150.075Sup2510096.981.966.453.136.925.615.810.76.95.74.8表2-3設(shè)計瀝青用量時旋轉(zhuǎn)壓實試驗驗證表

3、瀝青用量（%）設(shè)計壓實次數(shù)F/A(%)初始壓實度（%）取大壓頭度（%）壓實度（%）VMA(%)VFA(%)3.995.712.3765.231.4285.797.1Superpave標(biāo)準(zhǔn)96.0> 1265750.61.2*< 89< 98注：*表示當(dāng)采用粗級配時，粉膠比（DP）可增加到0.81.6。3生產(chǎn)配合比級配調(diào)試3.1原材料篩分試驗生產(chǎn)配合比設(shè)計時，為了驗證進(jìn)場原材料規(guī)格的變異性，確保生產(chǎn)配合比設(shè)計合成 級配的準(zhǔn)確性，技術(shù)服務(wù)組對其目標(biāo)配合比設(shè)計完成后進(jìn)場的原材料進(jìn)行了原材料篩分 的復(fù)核工作，同時與目標(biāo)配合比設(shè)計所用原材料進(jìn)行了比較。比較結(jié)果表明，進(jìn)場原材 料與目標(biāo)配

4、合比設(shè)計所用原材料集料規(guī)格基本能夠保持一致。篩分試驗結(jié)果見表3-1，差值結(jié)果見表3-2。表3-1進(jìn)場原材料篩分結(jié)果材料下列篩孔的通過率(%)（方孔篩）31.526.519.013.29.54.752.361.180.60.30.150.0751#料10088.943.93.11.70.40.40.40.40.40.40.42#料10010010091.135.41.90.90.50.50.50.50.53#料10010010010099.116.52.91.20.70.70.70.74#料10010010010010090.69.01.81.30.70.70.75#料1001001001001

5、0010085.649.128.314.19.98.1表3-2目標(biāo)配比設(shè)計用原材料與進(jìn)場原材料篩分結(jié)果差值材料下列篩孔的通過率（%）（方孔篩）*牛讀萬卷書行萬里路431.526.519.013.29.54.752.361.180.60.30.150.0751#料0.02.23.74.0-1.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.2-0.3-0.32#料0.00.00.01.01.7-1.2-0.6-0.2-0.3-0.3-0.3-0.33#料0.00.00.00.00.52.3-2.4-1.0-0.6-0.6-0.6-0.64#料0.00.00.00.00.00.7-2.3-0.9-0.9-

6、0.5-0.5-0.65#料0.00.00.00.00.0-0.20.1-0.70.0-1.2-1.4-1.7注：差值結(jié)果為進(jìn)場原材料與目標(biāo)配比設(shè)計用原材料相減。3.2拌和樓冷料流量試驗生產(chǎn)配合比設(shè)計中，技術(shù)服務(wù)組于 4月18日與市高指、施工單位等三方共同完成 了拌和樓冷料流量試驗。本項目采用意大利產(chǎn) MARINI-4000 型拌和樓，冷料進(jìn)料速度采用變頻器控制。生 產(chǎn)過程中通過單倉變頻器的設(shè)定，確保各料倉材料用量比例。本次流量試驗是在保證每 小時300噸混合料的生產(chǎn)情況下進(jìn)行，對于每種材料按變頻器設(shè)置的大小分別進(jìn)行了3次流量試驗，每次流量試驗進(jìn)料時間為3分鐘，流量與變頻器設(shè)置關(guān)系見表3-3與

7、圖3-1。表3-3 MARINI-4000 型拌和樓流量試驗結(jié)果1#料2#料3#料4#料5#料變頻器設(shè)置值流量（訕）變頻器設(shè)置值流量(t/h)變頻器設(shè)置值流量(t/h)變頻器設(shè)置值流量(t/h)變頻器設(shè)置值流量(t/h)4040.44037.54028.82012.25039.99094.76067.16052.54026.58066.3120132.38084.78067.98067.910089.21#料流量關(guān)系圖2#料流量關(guān)系圖3#流量關(guān)系曲線圖4#料流量關(guān)系曲線圖5料流量關(guān)系曲線圖圖3-1皮帶轉(zhuǎn)速比與流量的關(guān)系圖根據(jù)目標(biāo)配合比設(shè)計結(jié)果，結(jié)合冷料流量試驗繪制的流量關(guān)系曲線，計算出拌和樓

8、正常產(chǎn)量在300t/h時各冷料倉皮帶變頻器設(shè)置值，結(jié)果如表3-4所示。表3-4 HSZ-23標(biāo)拌和樓各冷料倉流量設(shè)定材料1#料2#料3#料4#料5#料設(shè)定值(%)92.455.438.630.483.8預(yù)計流量(t/h )99.557.728.820.272.13.3熱料倉篩分試驗(1)拌和樓篩網(wǎng)設(shè)置根據(jù)本項目礦料的級配以及對該拌和樓的使用經(jīng)驗，該拌和樓篩網(wǎng)尺寸設(shè)置分別為 30mm、19mm、11mm、6mm、3 x 4m。(2)在生產(chǎn)配合比設(shè)計過程中，為保證二次篩分試樣的代表性和真實性，拌和樓進(jìn)料時間為15分鐘，上料速度與正常生產(chǎn)時相一致。上料后，各個熱料倉單獨(dú)放料， 各熱料倉前面料放掉，待

9、穩(wěn)定后從熱料倉放料取樣，并對所取樣品采用四分法進(jìn)行了熱 料倉料篩分和密度試驗，結(jié)果見表 3-5和表3-6。表3-5拌和樓各熱料倉料篩分結(jié)果材料下列篩孔的通過率(%)37.526.519.013.29.54.752.361.180.60.30.150.0751#倉10088.620.31.31.10.80.60.60.60.60.60.62#倉10010010071.116.70.80.50.50.50.50.50.53#倉10010010010096.43.50.90.60.40.40.40.44#倉10010010010010083.715.92.91.60.60.60.65#倉100100

10、10010010010091.959.130.116.011.17.8礦粉100100100100100100100100100100.099.088.0表3-6拌和樓各熱料倉集料密度試驗結(jié)果材料類型表觀相對密度毛體積相對密度吸水率（%）1#倉2.7242.7060.252#倉2.7172.6980.269 讀萬卷書行萬里路3#倉2.7192.7020.244#倉2.7172.6920.345#倉2.7132.6051.52礦粉2.710/3.4生產(chǎn)配合比調(diào)試依據(jù)目標(biāo)配合比設(shè)計級配及熱料倉篩分試驗結(jié)果，進(jìn)行了生產(chǎn)配合比級配組合設(shè)計，各熱倉料及礦粉質(zhì)量比為：1# 倉：2#倉:3#倉:4#倉:5#

11、倉:礦粉=24.0%:25.0%:16.0%:9.0%:23.0%:3.0%礦料合成級配計算結(jié)果如表 3-7所示。生產(chǎn)、目標(biāo)配合比級配對照如圖3-2表3-7生產(chǎn)配合比礦料級配組合設(shè)計材料及用量（%）下列篩孔的通過率（%）37.526.51913.29.54.752.361.180.60.30.150.0751#倉（24.0）24.021.34.90.30.30.20.10.10.10.10.10.12#倉25.25.025.017.844.29-0.20.10.10.10.10.10.1(25.0 )03#倉(16.0 )16.016.016.016.015.40.60.10.10.10.10

12、.10.14# 倉(9.0 )9.09.09.09.09.07.51.40.30.10.10.10.15#倉(23.0 )23.023.023.023.023.023.021.113.66.93.72.61.8礦粉(3.0)3.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.02.6合成級配10097.380.969.154.934.525.817.210.37.16.04.8目標(biāo)配比10096.981.966.453.136.925.615.810.76.95.74.8生產(chǎn)配合比目標(biāo)配合比J/-1行萬里路4r八19080706050403020O00通過率圖3-2目標(biāo)、生產(chǎn)配合比

13、級配對照圖4瀝青用量確定根據(jù)生產(chǎn)配合比的級配調(diào)試結(jié)果，進(jìn)行了目標(biāo)配合比下最佳瀝青用量（3.9% ）及最佳瀝青用量土0.3%下的perpave體積性能指標(biāo)的測試。壓實溫度采用145150 C,按設(shè)計旋轉(zhuǎn)壓實次數(shù)成型試件（N = 100次），試驗結(jié)果見表4-1。表4-1生產(chǎn)配合比各瀝青用量下的各項體積指標(biāo)生產(chǎn)配合 比級配的 瀝青用量(%)VMA(%)VFA(%)F/A(%)設(shè)計次數(shù)下的壓實度(%)初始次數(shù)壓實度(%)實測最大理論密度(g/cm 3)計算最大理論密度(g/cm 3)3.612.262.21.5295.487.12.5572.5623.912.367.21.3996.086.72.54

14、62.5504.212.473.51.2796.786.62.5332.538Superpav設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)> 12.065750.6 1.2*96.0< 89.0/注：*表示當(dāng)采用粗級配時，粉膠比(DP)可增加到0.81.6。將上述結(jié)果繪制各項體積指標(biāo)與瀝青用量關(guān)系曲線(圖 4-1 ),由圖可知瀝青用量為3.9%時試件的空隙率為4.0%，最終取生產(chǎn)配合比最佳瀝青用量為3.9%圖4-1體積指標(biāo)與瀝青用量關(guān)系曲線5生產(chǎn)配合比體積指標(biāo)驗證5.1旋轉(zhuǎn)壓實試驗根據(jù)選定的級配和瀝青用量成型試件，驗證最大壓實次數(shù)（N=160） 積性質(zhì)指標(biāo)，試驗結(jié)果見表5-1 :表5-1最大次數(shù)下體積指標(biāo)試驗結(jié)果瀝青

15、用量(%)設(shè)計壓實次數(shù)F/A(%)初始壓實度(%)取大壓頭度(%)壓實度(%)VMA(%)VFA(%)3.996.012.367.71.3985.997.5Superpave標(biāo)準(zhǔn)96.0> 1265750.61.2*< 89< 98注：*當(dāng)采用粗級配時，粉膠比可增加至0.81.6 。試驗結(jié)果表明在確定瀝青用量為3.9%時，混合料旋轉(zhuǎn)壓實試驗各項結(jié)果均滿足Superpave 技術(shù)要求。5.2馬歇爾試驗馬歇爾試驗結(jié)果見表5-2，馬歇爾試驗結(jié)果各關(guān)鍵指標(biāo)滿足施工指導(dǎo)意見要求表5-2瀝青混合料馬氏試驗結(jié)果指標(biāo)馬氏理論流值密度密度空隙率穩(wěn)定度飽和度礦料間隙率結(jié)果(g/cm 3(g/cm

16、 3(%)(kN)(0.1mm)(%)(%)體積性質(zhì)2.4292.5464.611.1831.963.512.6技術(shù)要求/46>820-406070> 126抗水損害試驗為了驗證瀝青混合料的抗水損害性能，進(jìn)行了浸水馬歇爾試驗，試驗結(jié)果見表6-1試驗結(jié)果表明其抗水損害性能良好，滿足省高指指導(dǎo)意見要求表6-1浸水馬歇爾穩(wěn)定度試驗結(jié)果混合料類型非條件(0.5h )條件(48h)殘留 穩(wěn)疋度S0(%)要求(%)空隙率(%)馬歇爾穩(wěn)定度(kN )流值(0.1mm)空隙率(%)浸水馬歇爾穩(wěn)定度(kN )流值(0.1mm)4.510.7329.54.811.3231.5Sup254.811.0633.84.610.5634.84.711.3532.84.49.8733.793.8> 854.411.5831.64.510.1831.9平均值4.611.1831.94.610.4833.07生產(chǎn)配合比設(shè)計結(jié)論以目標(biāo)配合比設(shè)計的結(jié)論為基礎(chǔ)，技術(shù)服務(wù)組與施工單位對滬蘇浙高速公路 HSZ-23標(biāo)MARINI-4000 型拌和樓進(jìn)行了生產(chǎn)配合比級配調(diào)試和最佳瀝青用量的確 定，并對最佳瀝青用量進(jìn)行了生產(chǎn)配合比體積指標(biāo)驗證，同時進(jìn)行了抗水損害試驗，得 出了以下結(jié)論：1、參照目標(biāo)配合比級配設(shè)計的結(jié)果，省交通科