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Sup-25型沥青混合料目标配合比设计报告

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卜面层Sup-25型沥青混合料目标配合比 设计报告 卜面层Sup-25型沥青混合料目标配合比 设计报告

项目负责人 主要测试人员 编 制 技术负责人 复 核 分管领导 审 核 主 任 报告编号 检测单位 证书编号 编制日期 注意事项: 1•本报告未加盖检测单位报告专用章、缺页、添页或涂改均无效；无相关人员及签发人 签字无效；未经检测单位许可复印无效； 2•对检测报告有异议者，请于收到报告之日起十五日内向检测单位提出； 3.试验检测按国家标准、行业标准和企业标准执行，无标准的按双方协议执行。 设计报告 委托单位 委托人 /

见证人 /

工程名称 委托日期

试样名称 集料：1#、2#、3#、4#、5#、6#; SBS 改性沥青；矿粉 样品规格 1# (16-31.5) mm、 2#

(16-26.5) mm、 3# (9.5-16) mm、 4# (4.75-9.5) mm、 5#

(2.36-4.75) mm、 6# (0-2.36) mm、 SBS改性沥青

产地 样品状态

试样数量 集料：每档各约 80kg;沥青：50kg ； 矿粉：20 kg 试验日期 试验项目 沥青混合料目标配合比试验 环境条件 详见原始记录 样品用途 沥青路面下面层 样品描述 1#（ 16-31.5）mm、2#（ 16-26.5）mm、3#（ 9.5-16）mm、4#（ 4.75-9.5）mm、 5#（ 2.36-4.75）mm、6#（ 0-2.36）mm ； SBS改性沥青；矿粉灰色无团粒结 块

试验依据 《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（ JTG E20-2011） 《公路工程集料试验规程》（JTG E42-2005）

评价标准

试验设备 鼓风干燥箱（LH22-1 ）、鼓风干燥箱（LH22-2 ）、恒温水浴（LH21 ）、恒温水 浴（LH06 ）、标准筛（JL01 ）、混合料拌和机（BH20 ）、马歇尔电动击实仪 （LH28 ）、马歇尔稳定度仪 （LH35 ）、电子天平（LH23）、针入度仪（LQ01 ）、 软化点仪（LQ30）、延度仪（LQ26）、沥青薄膜烘箱（LQ09 ）,理论密度仪 （LH13 ）、真空干燥箱（LQ16 ）、低温冰箱（SH31）、车辙仪（LH32 ）、沥 青混合料材料性能试验机（LH38、等。 1・0概述 受XXXXXX 委托，XXXXX检测中心承担XXX路下面层Sup-25型沥青混合 料的目标配合比设计工作。本次 Sup-25型沥青混合料的室内配合比设计方法依据 美国Superpave沥青混合料设计标准进行设计，并依据《公路沥青路面施工技术规 范》(JTG F40-2004)的要求进行马歇尔试验验证。

2.0设计依据 下面层Sup-25型沥青混合料目标配合比设计依据以下规范、 规程及意见执行： 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》(JTG E20-2011); 4、 《高性能沥青路面(Superpave基础参考手册》;

3.0原材料试验 本次试验所用集料、矿粉、SBS改性沥青均为施工单位送样，各原材规格及 产地如下： 1、 沥青：XXXXXSBS改性沥青； 2、 粗集料：XXXXX 石灰岩碎石，即 1# (16~31.5) mm、2# (16~26.5) mm、 # # # 3# (9.5~16) mm、4# (4.75~9.5) mm、5# (2.36~4.75 mm；

3、 细集料：XXXXX 石灰岩，即 6# (0~2.36) mm； 4、 矿粉：XXXXX 水泥厂产； SBS改性沥青、矿粉、细集料、粗集料试验结果如表 3.0-1至表3.0-4所示。表3.0-1 SBS改性沥青试验结果汇总表 试验项目 单位 试验结果 技术要求 结论

针入度(25C ,100g, 5s) 0.1mm 65 50~80

合格

针入度指数PI / 0.20 -0.2~+1.0 合格 延度(5cm/min， 5C) cm 47 > 30 合格

软化点（（T R&B ） C 76.0 > 60 合格

相对密度（25 C） / 1.028 实测 /

TFOT薄膜加热 试验（163 C 5h）

质量损失 % -0.039 <± 0.6 合格

针入度比（25 C） % 75.4 > 65 合格

延度(5cm/mim,5 C) cm 30 > 20 合格

闪点（COC） C 303 > 230 合格 动力粘度（60C） Pas 1704.7 > 800 合格

运动粘度（135 C） Pas 2.072 < 3.0 合格

溶解度 % 99.51 > 99 合格 离析，软化点 C 0.9 < 2.5 合格 弹性恢复（25C） % 97.5 > 70 合格

SHRP性能等级 / PG70-22 PG70-22 合格

表3.0-2矿粉试验结果汇总表 试验项目 试验结果 技术要求 结论 表观密度（g/cm3） 2.774 > 2.5 合格 表观相对密度 2.779 / /

粒度范围 <0.6mm (%) 100 100 合格

<0.15mm (%) 90.3 90~100 合格 <0.075mm (%) 71.4 70~100 合格 外观 无团粒结块 无团粒结块 合格 表3.0-1 SBS改性沥青试验结果汇总表 亲水系数 0.70 <1 合格 表3.0-3细集料试验结果汇总表

试验项目 试验结果 技术要求 结论 表观相对密度 2.798 > 2.6 合格 毛体积相对密度 2.590 / /

砂当量（%） 70 > 60 合格

表3.0-4粗集料试验结果汇总表 -集料规格 试验项目 一~■一〜〜 1#料 2#料 3#料 4#料 5#料 技术要求 结论

石料压碎值（%） / / 22.7 / / < 24 合格 表观相对密度 2.746 2.744 2.774 2.730 2.734 > 2.6 合格 毛体积相对密度 2.700 2.700 2.714 2.669 2.674 / /

吸水率（%） 0.62 0.60 0.80 0.84 0.82 < 2.0 合格 针片状颗粒含量（%） 8.6 7.9 8.3 8.9 / < 15 合格

4.0设计集料结构的选择 4.1矿料的级配范围 Sup-25型混合料矿料级配限制区界限见表 4.1-1,级配控制点见表4.1-2

表4.1-1 Sup-25设计集料级配限制区界限 ' 筛孔尺寸（mm） 限制区范围（通过率%） 一一 2.36 1.18 0.6 0.3

最小 26.8 18.1 13.6 11.4

最大 30.8 24.1 17.6 11.4

表4.1-2 Sup-25设计集料级配控制点界限 筛孔尺寸（mm） 控制点范围（通过率%）-〜~~ 26.5 19 2.36 0.075

最小 90 / 19.0 1.0

最大 100 90 45.0 7.0

4.2初选级配 依据Superpave设计的一般方法，在选择集料结构时，首先调试选出粗、中、 细三组级配，根据集料的性质（密度和吸水率）计算并结合工程经验得出三组级配 的初始用油量为3.9%。然后用初始用油量成型试件。根据试验结果，计算出这三组 级配的沥青混 合料在空隙率为4%时所需的沥青用量及相应的沥青混合料其他性质, 矿料间隙率（VMA ）、饱和度（VFA ）、矿粉与有效沥青之比（F/A）、初始旋转次数 的压实度（%Gmmat in ）。图4.2为三组试验级配曲线图，表4.2-1为各种集料的筛分 试验结果、三组初试合成级配各档集料比例以及三组初试级配各筛孔尺寸粒料通过 率明细表，表4.2-2为估算沥青用量（沥青含量）汇总表。

图4.2三组试验级配曲线 表4.2-1各号集料筛分结果及三组试验级配 矿料规格 1#料 2#料 3#料 4#料 5#料 6#料 矿粉 合成级配 级配1 16 21 17 16 7.5 20 2.5

级配2 15

20 17 16 8

21.5 2.5

级配3 13 18

17 17 7.5 25 2.5

筛孔mm 级配1 级配2 级配3 31.5mm 100 100 100 100 100 100 100 100.0 100.0 100.0

26.5mm 70.7 100 100 100 100 100 100 95.3 95.6 96.2 19.0mm 11.3 79.6 100 100 100 100 100 81.5 82.6 84.8 16.0mm 5.2 35.4 99.4 100 100 100 100 71.2 72.8 75.9 13.2mm 1.1 11.1 91.0 100 100 100 100 64.0 65.9 69.6 9.5mm 0.2 1.8 38.2 96.4 100 100 100 52.3 54.3 58.2 4.75mm 0.2 1.2 2.8 27.3 94.4 99.6 100 34.6 36.6 39.8 2.36mm 0.2 1.2 1.8 4.2 7.1 79.2 100 20.1 21.3 24.1 1.18mm 0.2 1.2 1.6 3.0 1.4 57.0 100 15.0 15.9 17.9 0.60mm 0.2 1.2 1.6 1.8 1.2 34.6 100 10.4 10.9 12.1

0.30mm 0.2 1.2 1.6 1.8 1.2 19.5 97.8 7.3 7.6 8.2

0.15mm 0.2 1.2 1.6 1.8 1.2 13.8 90.3 6.0 6.2 6.6

0.075mm 0.2 0.8 1.3 1.8 1.2 10.0 71.4 4.6 4.7 5.1

00 20 10 0 筛孔尺寸（mm

级配1 ■级配2 亠 级配3 一 限制区 控制点 推荐级配 80 o O 7 6

o O 5 4 30

茁—率过通孔筛

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高性能沥青路面(道路石油沥青Superpave-25)下面层施工指导

高性能沥青路面(道路石油沥青Superpave-25)下面层施工指导

高性能沥青路面（道路石油沥青Superpave-25）下面层施工指导Superpave沥青混合料采用旋转压实仪成型试件，依据沥青混合料初始、设计和最大旋转压实次数时的密实度以及在设计压实次数时的空隙率、矿料间隙率、沥青填隙率、填料与有效沥青之比进行沥青混合料的组成设计。

它在沥青混合料组成设计时首先依据石料的性质进行级配组成设计，然后再进行油石比的选择。

在吸收国外先进设计方法的基础上，结合试验研究成果，制定了《高性能沥青路面（道路石油沥青Superpave25）下面层施工指导意见（修订版》，以指导高速公路沥青路面下面层施工。

沥青路面下面层采用Superpave25结构时其厚度不小于8cm。

其沥青混合料级配应满足表一和表二，技术指标应满足表三和表四。

Superpave25设计集料级配限制区界限表一Superpave25设计集料级配控制点界限表二Superpave25技术指标表表三*注：当级配在禁区下方通过时，粉胶比可取值0.8～1.6。

Superpave25混合料马歇尔技术指标表表四一、材料要求1、沥青沥青面层采用优质道路石油沥青，标号70号，技术要求见表五。

沥青性能整套检验由省高指委托有关试验单位进行，各施工单位和驻地监理组工地试验室、市高指中心试验室按xx高技（XX）203号《关于进一步明确高速公路沥青路面原材料检测项目和检测频率的通知》规定对到场沥青进行检测，并留样备检。

2、粗集料应采用石质坚硬、清洁、不含风化颗粒、近立方体颗粒的碎石，粒径大于2.36mm。

下面层采用石灰岩等碱性石料，应选用反击式破碎机轧制的碎石，严格控制细长扁平颗粒含量，以确保粗集料的质量。

集料质量应从源头抓起，派专人进驻集料加工厂，对不合格的集料不得装车、装船，对进场粗集料按xx高技（XX）203号文规定进行检验。

粗集料技术要求见表六。

3、细集料采用坚硬、洁净、干燥、无风化、无杂质并有适当级配的人工轧制的米砂，石质为石灰岩，不能采用山场的下脚料。

沥青混合料配合比设计

沥青混合料配合比设计

江 苏 NSPORTATION RESEARCH INSTITUTE
Super
原材料指标 级配范围 成型设备 压实次数 试件直径 初选沥青用量 部分 采用控制点和禁区控制 旋转压实仪 根据交通量 150mm 根据原材料密度、 根据原材料密度、级配等进 行计算 空隙率4%标准 空隙率 标准 体积指标 根据混合料类型不同矿料间 隙率大于一个固定值 根据交通量 确定沥青用量 压实验证 性能验证 采用四个油 N最大验证 AASHTOT283
AC设计主要特点 AC设计主要特点
1、采用马歇尔击实仪成型，试件直径100mm 、采用马歇尔击实仪成型，试件直径 2、空隙率根据层位有一定的范围 、 3、级配有固定范围，并在此范围内选择优选级配 、级配有固定范围， 4、采用浸水马歇尔、冻融劈裂试验评价混合料水 、采用浸水马歇尔、 损害性能，采用车辙评价混合料高温性能， 损害性能，采用车辙评价混合料高温性能，采用 低温小梁弯曲评价混合料的低温性能。 低温小梁弯曲评价混合料的低温性能。
JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE
主要内容
一、设计思路 二、 Superpave和AC配合比设计 和 配合比设计 介绍、比较与设计要点分析 比较与设计要点分析 三、案例分析
江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院
JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE
江 苏 省 交 通 科 学 研 究 院
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级配调整原则
对夏季温度高、高温持续时间长， 对夏季温度高、高温持续时间长，重载交通多 的路段，宜选用粗型密级配沥青混合料(AC-C型)， 的路段，宜选用粗型密级配沥青混合料 型， 并取较高的设计空隙率。 并取较高的设计空隙率。 对冬季温度低、且低温持续时间长的地区， 对冬季温度低、且低温持续时间长的地区，或 者重载交通较少的路段（ 者重载交通较少的路段（部分二级道路及更次等 级道路），宜选用细型密级配沥青混合料(AC-F ），宜选用细型密级配沥青混合料 级道路），宜选用细型密级配沥青混合料 型)，并取较低的设计空隙率。 ，并取较低的设计空隙率。
沥青混合料配合比设计.

沥青混合料配合比设计.

OAC1＝(a1+a2+a3+a4)／3
如果在所选择的沥青用量范围未能函盖沥青饱 和度的要求范围，按下式计算初始值OAC1。
OAC1＝(a1+a2+a3)／3 对所选择的沥青用量范围，密度和稳定度没
有出现峰值（最大值经常出现在曲线的两端）时， 可直接以目标空隙率所对应的沥青用量a3作为 OAC1，但OAC1必须界OACmin+OACmax的 范围内，否则应重新进行配合比设计。
（2）、试件成型 a、配料：按每次拌和一个试件配料，一般矿 料为1200g。 b、烘料：矿料烘干，并加热至比拌和温度高 出10-20度 c、拌和：矿料+沥青→拌匀+矿粉→拌匀， 拌和时间3min，设定90s 拌和温度150—160度
d、装模： 通过漏斗一次装入，插上温度计， 接近击实 温度时，沿周边插捣15次，中间均匀插捣10次。
C、 确定最佳沥青用量中值(OAC2)
① 按沥青混合料技术标准对稳定度、流值、 空隙率和饱和度的要求，分别确定满足各单个指 标要求的沥青用量范围（见图）。
② 画综合图，将满足各单个指标要求的沥青 用量范围，等比例移到同一坐标图上，确定满足 稳定度、流值、空隙率和饱度要求的共同沥青用 量范围OACmin～OACmax，其中值为OAC2 。
●做法：保持矿料配合比例不变，改变沥青用量 ，制作至少5个油石比的马歇尔试件，测定试件的 体积指标和稳定度、流值，结合技术标准，按规定 的方法确定沥青用量。
●步骤：（1）、确定拌和温度及击实温度 a、用粘度-温度曲线确定（见下） b、查表：拌和温度：140—160℃ 击实温度：130—150℃ 改性沥青比普通沥青高10—20℃
不小于
0
0
0
沥青及沥青混合料目标配合比设计(全面)

沥青及沥青混合料目标配合比设计(全面)


根据对调整沥青用量马歇尔试验的混合料体积指标的分析，和沥青析漏试验 结果，由于在计算理论最大相对密时，没有考虑纤维的比重和含量，一般这 部分会使VV提高0.3%~0.5%最终选用沥青含量6.2%，按此沥青含量进行肯 塔保飞散试验。此混合料能满足要求，具体数据如下：
1号件：△s=3.63% 2号件：△s=4.56% 3号件：△s=3.95%
所以选择A级配增大用油量能使各项指标达到要求。
选择A级配，由于在初试油石比中，由于VV过大，VFA偏小，所以在变化
沥青用量来确定最佳沥青用量时，按沥青用量6.2%，6.5%，6.8%来制作马 歇尔试验，并在此过程中，对玛蹄脂部分的性质进行了测试（谢伦堡沥青析 漏试验），来综合考虑选取最佳沥青用量。
上限
100 100 75 34 26 24 20 16 15 12
中线
100 95 62.5 27 20.5 19 16 13 12 10
下限
100 90 50 20 15 14 12 10
9
8
对A、B、C三个级配的VCAdrc进行了测定：
A级配： VCADRC=41.6% B级配： VCADRC=41.7% C级配： VCADRC=41.9%
车辙试件试验 按设计好的配合比制成： 300mm×300mm×50mm试件，并在试件上进行渗水和构 造深度及动稳定的测定，各项性能均能满足技术标准要求 （具体数据如下）：
项目
单位
实测数据
Cw
ml/min
基本不透水
TD
mm
1.43
DS
次/mm
9016(>6000)
VCA（间隙率）的测定 谢伦堡沥青析漏试验 肯塔堡飞散试验 渗水试验 构造深度 车辙动稳定度试验