SUP-13上面层目标配合比
设计
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报告
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编号:XXXXXX001
XX省道XXX段改造工程上面层
Sup13 橡胶改性沥青混合料目标配合比设计报告
XXXX工程集团有限公司
XXX年XX月XX日
原 材 试 验 检 测 报 告
一、概述
XX工程建设指挥部委托,XX集团有限公司对XX段改造工程上面层Sup13橡胶改性沥青混合料进行目标配合比设计。室内目标配合比设计方法参考美国Superpave沥青混合料设计
标准
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(AI-SP2)进行,并依据我国《公路沥青路面
施工
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技术规范》(JTG F40-2004)的要求进行马歇尔试验,提供Sup13室内配合比的马歇尔试验技术数据。根据目标配合比设计结果,进行了水稳定性能(浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验)、高温动稳定度试验验证。
二、原材料
本次试验所用集料为XX料场产石灰岩,沥青为橡胶改性沥青,所有原材料均由委托单位送样,依据Superpave 设计要求,进行了集料性质试验(试验结果汇总于表2-1)和各种矿料及沥青的密度试验(试验结果汇总于表2-2)。
表2-1 集料性质试验结果汇总表
表2-2 集料与沥青密度试验结果汇总表
三、设计集料结构的选择
1. 依据Superpave设计的一般方法,在选择设计集料结构时,首先调试、选出粗、中、细三个级配,根据集料的性质(密度和吸水率)计算出三个级配的初始用油量。然后用初始用油量成型试件,根据试验结果,计算出这三个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体积性质,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)等。表3-1为各种集料的筛分试验结果,表3-2为三个调试级配的料堆配合比,表3-3为三个试验级配各筛孔尺寸通过率明细表,表3-4为估算沥青用量汇总表。
表3-2 试验级配料堆配合比组成
表3-3 试验混合物级配明细表
图1 初试三种级配曲线 表3-4 估算沥青用量汇总表
表中:Gsa Gsb––––级配集料毛体积相对密度; Gse––––级配集料有效相对密度;
Vba––––集料吸收的沥青胶结料体积; Vbe––––有效沥青胶结料的体积;
Ws––––每立方厘米混合料中集料质量; Pbi––––估算沥青用量。
2. 试验级配的评价
根据各个级配的估算沥青用量,用5.0%的沥青用量成型试件,拌和及
成型温度根据经验确定,采用旋转压实仪成型试件,设定旋转压实仪的单位压力为0.6MPa。根据交通量选择压实次数N最初=8次,N设计=100次,N最大=160次。将旋转压实次数设定在N设计,本次试验为N设计=100次,估算沥青用量下各级配旋转压实试验结果汇总于表3-5。
表3-5 三种试验级配旋转压实试验结果汇总表
表3-6 三种级配估算沥青用量试验结果评价表
注:*表示当级配通过限制区下方,粉胶比可增加到0.8,1.6。
表3-6为三种级配估算沥青用量试验结果评价表。依据表3-6的评价指标,可以得出级配1、2均能满足Superpave 设计要求,根据经验选择级配2为设计级配。
3. 选择设计级配的沥青用量
设计级配确定后,就要确定设计沥青用量Pb,所谓设计沥青用量就是指在设计旋转压实次数下得到空隙率为4%的沥青用量。根据Superpave 设计方法,一般选择四种沥青用量,它们分别为Pb、Pb?0.5%、Pb+1%。由表3-6结合经验取Pb为5.0%,因此,四个沥青用量分别为: 4.5%、5.0%、5.5%、6.0%。在进行确定选择级配沥青用量的试验时,压实次数应设定在N设计,本次N设计=100次。
表3-7 设计级配四种沥青用量试验结果汇总表
表3-8 四种沥青用量沥青混合料体积性质
注:*表示当级配通过限制区下方,粉胶比可增加到0.8,1.6。?根据表3-8中,4.5%、5.0%、5.5%、6.0%四个沥青用量的体积性质,得图2 沥青混合料Superpave体积指标与沥青用量关系曲线
4. 验证
依据第3节中得到的设计沥青用量4.99%,根据经验采用沥青用量5.0%成型试件,验证该沥青用量在最大压实次数N最大=160次时对应的体积性质指标,试验结果汇总于表3-9。
表3-9 设计沥青用量验证试验结果表
注:*表示当级配通过限制区下方,粉胶比可增加到0.8,1.6
。
5. 设计结果
通过以上试验和
分析
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,级配2为设计级配,配合比为1#:2#:3#:矿粉=49.0%:13.0%:36.0%: 2.0%。其对应的混合料体积指标列于表3-10。
表3-10 混合料体积性质表
四、马歇尔试验结果汇总表
依据Superpave设计方法得到的Sup13
沥青混合料,采用马歇尔试验方法成型试件,得到对应的马歇尔指标,试验结果汇总于表4-1。
表4-1 Sup13马歇尔试验技术指标表
五、高温稳定性试验、水稳定性试验
为了检验Sup13 橡胶改性沥青混合料的高温稳定性、水稳定性,按照有关
规范进行了浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、60?车辙试验,试验结果汇总于表5-1、表5-2、表5-3。
表5-1 浸水马歇尔试验结果
表5-2 冻融劈裂试验结果
表5-3 车辙试验结果汇总表
六、目标配合比设计结论
采用委托单位组织送样的集料、矿粉和橡胶改性沥青等原材料,参考美国Sup13设计标准进行室内配合比设计,得到最佳沥青用量为5.0%(油石比为5.3%),通过旋转压实和马歇尔试验验证,其空隙率、VMA、VFA(饱和度)等均能满足要求;通过车辙试验得到其动稳定度满足要求;由浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验知,该级配抗水害性能满足要求;因此本次目标配合比设计结果可作为生产配合比设计依据。