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(yáng)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(yáng)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(guó)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(guó)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(cè)試驗(yàn)和各種礦料技術(shù)指標(biāo)檢測(cè)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(cè)結(jié)果瀝青品種25針入度（0.1mm）延度（cm）軟化點(diǎn)（5）相對(duì)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(cè)結(jié)果序號(hào)名稱(chēng)針片狀含量（%）含泥量（%）砂當(dāng)量（%）表觀相對(duì)密度毛體積相對(duì)密度親水系數(shù)0.075mm通過(guò)率壓碎值（%）磨耗值（%）粘附性116-26.5mm6.90.42.9422.86110.813.74級(jí)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(jí)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(jí)配，根據(jù)集料的性質(zhì)（密度和吸水率）計(jì)算出三個(gè)級(jí)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(jí)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(jí)配的料堆配合比，表3-3為三個(gè)試驗(yàn)級(jí)配各篩孔尺寸通過(guò)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(guò)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(jí)配料堆配合比組成礦 料1#2#3#4#礦粉級(jí)配135.023.015.026.01.0級(jí)配232.024.015.028.01.0級(jí)配329.025.015.030.01.0表3-3 試驗(yàn)混合物級(jí)配明細(xì)表篩孔級(jí)配通過(guò)篩孔（方孔篩，mm）百分率（%）31.526.51913.29.54.752.361.180.60.30.150.07

6、5級(jí)配1100.098.084.561.046.231.920.614.610.37.45.23.7級(jí)配2100.098.285.863.848.433.922.115.611.07.95.53.9級(jí)配3100.098.487.166.650.535.823.616.611.78.45.84.1圖1 初試三種級(jí)配曲線表3-4 估算瀝青用量匯總表試驗(yàn)級(jí)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(jí)配集料毛體積相對(duì)密度； Gsa級(jí)配集料表觀相對(duì)密度； Gse級(jí)配集料有效相對(duì)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(jí)配的評(píng)價(jià)根據(jù)各個(gè)級(jí)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(jí)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(jí)配1級(jí)配2級(jí)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(duì)密度2.521 2.516 2.518 2.551 2.554 2.548 2.580 2.584 2.581 初始?jí)簩?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(duì)密度2.6592.6552.651 表3-5 三種試驗(yàn)級(jí)配旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn)結(jié)果匯總表表3-6 三種級(jí)配估算瀝青用量試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)表級(jí)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(jí)配通過(guò)限制區(qū)下方，粉膠比可增加到0.81.6。表3-6為三種級(jí)配估算瀝青用量試驗(yàn)結(jié)果評(píng)價(jià)表。依據(jù)表3-6的評(píng)價(jià)指標(biāo)，可以得出級(jí)配2能滿(mǎn)足Superpave 設(shè)計(jì)要求，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇級(jí)配2為設(shè)計(jì)級(jí)配。3. 選擇設(shè)計(jì)級(jí)配的瀝青用量設(shè)計(jì)級(jí)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(jí)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(duì)密度2.6772.6552.6342.612試件編號(hào)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(duì)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?jí)簩?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(jí)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?jí)簩?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(jí)配通過(guò)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(duì)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(duì)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?jí)簩?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(jí)配通過(guò)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(guò)以上試驗(yàn)和分析，級(jí)配2為設(shè)計(jì)級(jí)配，配合比為1#:2#:3#:4#:礦粉=32%:24%:15%:28%:1%。其對(duì)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(jí)配通過(guò)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(duì)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)