沥青混合料目标配合比设计(SMA-13).

合肥市畅通二环（西二环-合武铁路）工程SMA-13沥青混合料目标配合比设计试验报告安安徽环通工程试验检测有限公司二O一九年四月十九日一、设计及试验依据1．《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）2．《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）3．《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)4．《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）5．《合肥市畅通二环（西二环-合武铁路）工程施工图设计说明》二、原材料1．碎石：玄武岩规格：9.5~13.2mm、4.75~9.5mm；产地：枞阳华州玄武岩石料厂2.碎石：石灰岩规格：2.36~4.75mm、0~2.36mm；产地：安徽石鑫矿业有限公司3. 矿粉：石灰岩质产地：聚龙新型材料有限公司4. 沥青：改性沥青产地：合肥宝盈物资有限公司规格：SBS5.木质素纤维：江苏华康建材实业有限公司各种矿料及沥青的密度试验见表1、各种矿料筛分结果见表2。

表一密度试验结果表二筛分试验结果(水洗法)三、SMA沥青混合料配合比设计本次目标配合比设计采用的级配类型为SMA-13型。

1．混合料级配2．矿料配合比计算根据各种矿料的筛分结果，确定SMA-13的三种级配（A、B、C）4.75mm筛孔通过率分别为24.6%、27.1%和29.7%，三种级配设计组成见表4。

分别测定三种级配的VCA DRC，按油石比为6.0%制作马歇尔试件，测定VCA mix及VMA等指标，在满足VCA mix 小于VCA DRC和VMA>17要求的基础上确定级配，测试结果见表5和表6。

表4 三种级配的设计组成结果表5 VCADRC测试结果表6 初试级配的体积分析注：对于高温稳定性要求较高的重交通或炎热地区，VFA可以放宽到70%。

由表5和表6得出三种级配中只有级配B满足要求，本次设计选取级配B为设计级配。

图1 SMA-13级配曲线3．马歇尔稳定度试验按比例称取矿料配制级配B，调整3个不同的油石比，制做马歇尔试件，进行马歇尔稳定度试验，试验结果列于表7。

SMA-13沥青混凝土配合比设计方法方案1.适用范围本方法适用于密级配沥青混凝土及沥青稳定碎石混合料。

2.试验目的沥青路面上面层由于直接承受车轮荷载及自然因素作用,对行车舒适、安全、美观都有极高的要求；SMA路面具有良好的高温稳定性、高温抗车辙、低温开裂、疲劳开裂、抗水损害、抗老化等性能，同时还具备抗滑、降噪、改善雨天路面明视度等优异的面层特性。

3.试验依据《公路沥青路面施工技术规范》、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》、《公路集料试验规程》。

4.检验人员检验人员均为持证上岗人员。

5.试验设备马歇尔试件击实仪、智能沥青混合料拌和机、燃烧法沥青含量试验仪、电液式轮碾成型机、全自动车辙试验仪、马歇尔稳定度测定仪、电热鼓风干燥箱、标准恒温水浴、沥青混凝土集料筛等。

6.配合比设计概论6.1对于配合比设计的各种材料按《公路沥青路面施工技术规范》附录B规定选择，其质量必须符合本规范第四章规定的技术要求。

6.2热拌沥青混合料的配合比设计应通过目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段，确定沥青混合料的品种及配合比、矿料级配、最佳沥青用量。

6.3热拌沥青混合料的目标配合比设计宜按照图B.1.3的框图的步骤进行。

7.设计初试级配7.1 SMA路面的工程设计级配范围宜直接采用表5.3.2规定的级配范围。

公称最大粒径等于或小于9.5mm的SMA混合料，以2.36mm 作为粗集料骨架的分界筛孔，公称最大粒径等于或大于13.2mm的SMA 混合料以4.75mm作为粗集料骨架的分界筛孔。

7.2 在工程设计级配范围内，调整各种矿料的比例设计3组不同粗细的初级试配，3组级配的粗集料骨架分界筛孔的通过率处于级配范围的中值、中值±3％附近，矿粉数量均为10％左右如图。

7.3 按照《公路沥青路面施工技术规范》附录B的方法计算初试级配的矿料的合成毛体积相对密度、合成表观相对密度、有效相对密度。

其中各种集料的毛体积相对密度、表观相对密度试验方法按照附录B的规定进行。

钢渣SMA-13型沥青混合配合比设计及路用性能研究一、引言公路建设对于国家经济和社会的发展具有至关重要的作用。

在道路建设中，沥青混合料作为常用路面材料，在道路的使用过程中所遭受的高强度和高频次的载荷，磨损，风雨侵蚀，易受到破坏。

因此，有效的沥青混合料设计及使用对于公路交通建设的长远发展必不可少。

钢渣SMA-13型沥青混合配合比设计及路用性能研究，旨在通过对钢渣SMA-13型沥青混合料的配合比、制备工艺和使用性能等方面进行研究，为我国公路建设提供更加可靠、环保的路面材料。

二、配合比设计2.1 原材料选择工程中选用的原材料及标号分别为：钢渣（G）、石筛石25-31.5mm（CA）、石子16-19mm（FA）、石灰石粉（L）、SBS改性沥青（SBS）和沥青（AC-20）。

2.2 配合比设计流程根据配合比设计原则，首先根据设计要求确定各成分的质量比例和混合料总配合量，进而考虑混合料强度、适应性以及稳定性等因素确定混合比。

经过反复试验，确定了钢渣SMA-13型沥青混合料的最佳配合比为：G：CA：FA：L：SBS：AC-20=21.2%：35.1%：23.4%：7.5%：9.2%：3.6%。

混合料总配合量为1850kg/m3。

三、制备工艺3.1 材料的预处理将钢渣经过筛分，取其20-40目部分作为配合料。

石灰石粉需要经过干燥处理，以降低水分含量。

石子和石筛石需要清洗并干燥。

3.2 沥青混合料制备将CA、FA、L混合均匀，再与G、SBS混合拌和，最后加入热沥青拌和。

制备过程中混合料的温度控制在150℃-170℃左右。

拌和后还需通过振动致密机器进行致密处理，以保证混合料的稳定性和适应性。

四、路用性能研究4.1 拉伸性能测试在20℃的环境下，使用拉伸试验机对混合料进行拉伸测试，并测量混合料的抗拉强度。

试验结果表明，该混合料的抗拉强度达到了9.8MPa左右，表明混合料的抗拉性能较好。

4.2 耐水、耐热性能测试在60℃恒温水槽中，使用夹心试验方法对混合料进行耐水性能测试；在140℃恒温箱中，使用热空气对混合料进行耐热性能测试。

SMA-13沥青混合料目标配合比设计严谨求实科学管理精益求精质量至上编号: 试验报告样品名称：SMA-13沥青混合料目标配合比设计检验类别：委托试验委托单位:试验单位:批准日期：XX省交通建设质量监督试验检测中心试验报告主检: 审核： 审批：XX 省交通建设质量监督试验检测中心试验 报 告主检: 审核：审批：设计说明1．沥青混合料的级配采用SMA-13型级配。

根据委托要求，工程级配范围采用《公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）》中的SMA-13级配范围。

2．SMA-13沥青混合料的原材料均为委托单位来样，其组成为：（1）粗集料：清镇市万隆达矿产开发有限公司生产的玄武岩碎石。

（2）细集料：清镇市万隆达矿产开发有限公司生产的石灰石机制砂。

（3）沥青：厦门华特生产的SBS改性沥青。

（4）矿粉：茫顶石场生产的石灰石矿粉。

（5）水泥：贵定海螺盘江水泥有限公司生产的32.5级普通硅酸盐水泥。

（6）纤维：武汉优尼克工程纤维有限公司生产的絮状木质素纤维，用量为混合料质量的3‰。

3．按规范要求，混合料理论最大相对密度采用理论计算法。

4．混合料拌和时沥青的加热温度为180℃，集料的加热温度为190℃，试件的击实成型温度为170℃。

5．原材料和混合料的技术要求采用《公路沥青路面施工技术规范（JTG F40-2004）》之规定。

6．配合比设计试验及计算参数均以“JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》中附录C SMA混合料配合比设计方法”中的程序及公式计算。

7．试验结果：经室内配合比设计试验与相关验证，确定SBS改性沥青SMA-13混合料目标配合比设计的最佳油石比为6.0％，在进行生产配合比设计与试验时，其合成级配应尽可能与目标配合比级配曲线接近。

目标配合比的各级集料比例见有关设计图表。

XX省交通建设质量监督试验检测中心2010年7月15日一．原材料试验矿料筛分曲线图如下：二． SMA-13沥青混合料技术要求1．设计矿料级配的确定（1）根据JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求，在工程设计级配范围内，调整各种矿料比例设计3组不同粗细的初试级配，3组级配的粗集料骨架分界筛孔的通过率处于级配范围的中值、中值±3%附近，矿粉数量均为10%左右。

检验报告样品名称：SMA-13配合比设计委托单位：工程名称:报告日期：检测编号：******************检测有限公司检测报告第1页，共6页1.1沥青材料SMA-13采用SBS改性沥青。

其主要实测性能指标如表1:表1 SBS改性沥青的基本性能1.2集料筛分SMA-13混合料的集料采用洁净、干燥、表面粗糙的破碎卵石。

破碎卵石规格有：3-5、5-15，细集料采用0-3机制砂，矿粉采用细磨石灰石石粉。

各种集料的颗粒组成见表2:1.3集料性能实测上述集料的各种性能见表3：表3 各种集料的实测性能2.1级配及配合比根据级配要求，由表2中各种集料的颗粒组成设计出矿料合成级配见表4：表4 SMA-13合成级配计算表表5 不同粗集料用量时沥青混合料马歇尔试件的结构参数级配 编号 油石比 (%) 4.75m m 通过率(%) 捣实状态下的粗集料间隙率VCA DRC (%)理论相对密度毛体积相对密度 混合料粗集料间隙率VCA mix (%)空隙率VV(%)矿料间隙率 VMA(%)沥青饱和度VFA(%)稳定度(k N)流值(mm)1 6.3 27.0 38.4 2.464 2.376 35.8 3.6 17.2 79.2 8.27 3.5 2 6.3 24.0 37.9 2.465 2.362 33.5 4.2 17.7 76.5 8.51 3.6 36.330.039.02.464 2.392 38.02.916.782.4 7.953.2技术指标≤VCA DRC 3～4≥17.0 75～85 ≥8.0 2～4由上表可见：级配1混合料马歇尔试件的各项参数指标均满足设计及规范要求；级配2混合料孔径(㎜) 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 合成级配(%)1 100.0 93.6 61.1 27.0 19.2 17.3 15.2 12.9 11.6 9.8 合成级配(%)2 100.0 93.3 59.4 24.0 18.8 17.3 15.2 12.9 11.6 9.8 合成级配(%)3 100.0 93.8 62.7 30.0 20.6 18.3 15.9 13.3 11.9 10.0 要求范围(%)100.090-10050-7020-3415-2614-2412-2010-169-158-12第4页，共6页马歇尔试件的各项参数指标中，空隙率不满足规范要求；级配3混合料马歇尔试件的矿料间隙率和空隙率不满足规范要求。

SMA-13目标配合比设计书1 设计依据：1、JTG E20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》2、JTG E42-2005《公路工程集料试验规程》3﹑JTG F40-2004《公路工程沥青路面施工技术规范》4、图纸设计要求2 原材料本次目标配合比设计木质素纤维掺量为沥青混合料质量的0.3%。

本次目标配合比设计沥青抗剥落剂掺量为沥青质量的0.4%。

各种集料、矿粉、木质素纤维及沥青的密度试验结果见表2-1和表2-2、各种矿料及矿粉的筛分结果见表2-3。

表2-1 集料密度试验结果*注：纤维密度由厂家提供。

表2-3 各种矿料和矿粉的筛分结果3 设计沥青混合料配合比本次沥青混合料配合比设计为SMA-13型。

3.1 混合料级配SMA-13混合料级配范围见表3-1。

表3-1 SMA-13混合料级配范围3.2 矿料配合比计算先确定SMA-13的三种级配（级配A、级配B和级配C），4.75mm筛孔通过率分别为22.9％、26.7％、31.3％，三种级配组成见表3-2。

分别测定三种级配的VCA DRC，初试油石比按6.1%双面各击实75次制作试件，测定VCAmix及VMA等指标，在满足VCAmix小于VCA DRC和VMA不小于17%等条件的基础上确定级配，测试结果见表3-3和表3-4。

表3-2 三种级配的设计组成结果图3-1 SMA-13设计级配曲线测试结果*①注最大理论密度计算过程见附件1、2、3由表3-3和表3-4可知，级配B体积指标满足要求，而级配A和级配C 体积指标均不满足要求。

因此本次设计选择级配B为设计级配。

3.3马歇尔稳定度试验按级配B称取矿料，采用3种油石比，双面各击实75次成型马歇尔试件，然后将成型的试件进行马歇尔稳定度试验，试验结果列于表3-5。

表3-5 沥青混合料马歇尔试验结果*①注最大理论密度计算过程见附件1、2、33.4 设计油石比的确定根据SMA路面设计要求，空隙率应控制在3-4.5%。

合肥市庐州大道改建工程沥青路面工程SMA-13沥青混合料目标配合比设计试验报告安徽中盛建设工程试验检测有限责任公司二O一六年六月十二日一、设计及试验依据1．《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）2．《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）3．《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ 052-2000)4．《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006）5．《庐州大道道路设计总说明》二、原材料1．碎石：玄武岩规格：9.5~13.2mm、4.75~9.5mm；产地：枞阳华州玄武岩石料厂2.碎石：石灰岩规格：2.36~4.75mm、0~2.36mm；产地：安徽石鑫矿业有限公司3. 矿粉：石灰岩质产地：聚龙新型材料有限公司4. 沥青：SK-改性沥青产地：江苏宝利国际投资股份有限公司规格：SBS5.木质素纤维：江苏华康建材实业有限公司各种矿料及沥青的密度试验见表1、各种矿料筛分结果见表2。

表一密度试验结果表二筛分试验结果(水洗法)三、SMA沥青混合料配合比设计本次目标配合比设计采用的级配类型为SMA-13型。

1．混合料级配表3 SMA-13型混合料级配范围2．矿料配合比计算根据各种矿料的筛分结果，确定SMA-13的三种级配（A、B、C）4.75mm筛孔通过率分别为24.6%、27.1%和29.7%，三种级配设计组成见表4。

分别测定三种级配的VCA DRC，按油石比为6.0%制作马歇尔试件，测定VCA mix及VMA等指标，在满足VCA mix 小于VCA DRC和VMA>17要求的基础上确定级配，测试结果见表5和表6。

表4 三种级配的设计组成结果表5 VCADRC测试结果表6 初试级配的体积分析注：对于高温稳定性要求较高的重交通或炎热地区，VFA可以放宽到70%。

由表5和表6得出三种级配中只有级配B满足要求，本次设计选取级配B为设计级配。

图1 SMA-13级配曲线3．马歇尔稳定度试验按比例称取矿料配制级配B，调整3个不同的油石比，制做马歇尔试件，进行马歇尔稳定度试验，试验结果列于表7。

SMA-13型沥青混合料配比设计王役民（东煤沈阳测试中心辽宁沈阳110016）摘要本文结合山东高刑高速高唐至临清段工程，在原材料试验的基础上，进行了SMA-13型沥青碎石混合料配合比设计，经过检验，配合比符合设计及规范要求，同时提出在配合比设计过程中应该注意的几个问题。

关键词沥青玛蹄脂碎石配合比集料油石比级配0 引言沥青玛蹄脂碎石（SMA）是由沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙组成一体的一种沥青混合料。

具有三高一低（粗集料含量高、矿粉含量高、沥青含量高、细集料含量低）、掺纤维增强剂的组成特点。

粗骨料在混合料中的颗粒面与面直接接触、相互嵌锁构成的骨架直接承受荷载作用，这种骨架对温度敏感性小，可有效地提高路面的耐久性，增强路用性能。

从实践效果看，SMA路面表面粗糙，具有优良的抗车辙和抗滑性能，高温稳定性和低温抗裂性好，水稳定性和耐久性较强。

SMA混合料配合比的好坏是影响路面质量的关键。

本文结合山东省高刑高速高唐至临清段路面工程上面层采用SMA-13型沥青碎石路面，对SMA-13型沥青碎石混合料在配合比设计中应该注意的几个问题进行试验研究，谨供同仁参考。

1 原材料1.1 粗集料粗集料应选用质地坚硬、表面粗糙、形状接近立方体的玄武岩碎石，以便充分发挥粗集料的嵌挤作用。

本工程采用玄武岩碎石的规格为：5-10mm,10-15mm。

试验项目及结果见表1.从表1中关于高速公路沥青路面表面层使用粗集料质量的技术要求。

注意问题：①.SMA用的粗集料不得采用颚式破碎机加工。

②.当采用酸性石料做粗集料，沥青与石料的粘附性和沥青混合料的水稳定性不符合要求时，应采用改性沥青、参加适量消石灰或水泥等措施。

如使用抗剥落剂时，必须确认抗剥落剂具有长期的抗水损害效果。

③.抗剥落剂的选用，必须按规程检验，④.SMA的高温稳定性是基于含量甚多的粗集料之间的嵌挤作用，在很大程度上取决于集料石质的坚韧性、颗粒形状和棱角性。

沥青上面层SMA-13目标配合比验证结果
1、马歇尔试验体积指标
根据目标配合比的级配设计结果，进行了最佳油石比（6.20%）的马歇尔体积性能指标的测试。

油石比采用6.20%，击实温度采用160℃进行马歇尔试件成型，试验结果见表1-1。

表1-1 最佳油石比下SMA-13马歇尔体积指标
*注：对重交通路段或炎热地区，VMA可放宽到16.5%
2、性能验证试验
为了检验SMA13沥青混合料的水稳定性，按照有关规范进行了浸水马歇尔试验，结果汇总于表2-1。

表2-1 浸水马歇尔试验结果
3、目标配合比验证结论
验证结果表明，在最佳油石比下各项试验指标均满足设计要求，验证结果见表3-1。

表3-1 各集料、矿粉比例及设计沥青用量
4、材料厂家
沥青供货单位：南通通沙SBS改性沥青
集料供货单位：南京金石磊矿产玄武岩
矿粉厂家：南京山宝云石物料有限公司
木质纤维：南京路佳
抗剥落剂：江苏文昌电子化工有限公司
江六高速公路JL-JL-5总监办试验室
2012.3.22。