SMA-13S生产配合比

镇溧高速公路ZL-JL-LY1标

SMA-13S型

生 产 配 合 比 设 计 镇溧高速ZL-JL-LY1标监理组试验室

二00七年六月

镇溧高速公路工程ZL-JL-LY1标 沥青砼上面层SMA-13S生产配合比设计

一、设计依据 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、《公路工程沥青路面施工技术规范》 ( JTG F40-2004) 5、《公路路基路面现场测试规程》 (JTJ 059-95) 6、《江苏省高速公路沥青路面施工技术指导意见汇编》 (2005.06) 7、《江苏省交通科学研究院SMA-13S目标配合比设计报告》（2007.5）

二、原材料

1、 沥青为江阴科斯密特种沥青有限公司提供的SBS改性沥青，沥青的三大指标如下：

沥青的主要技术性质试验结果 表一

试验项目 规范要求 试验结果 77.5 针入度（0.1mm）（25℃、100g、50—80 5s） 40 延度（5℃、5cm/min） (cm) ≥30 67.5 软化点（℃）（环球法）不小≥60 于 与矿料的粘附性 ≥5级 5级 1.033 相对密度 实测 2、矿料 施工中集料为1＃料（9.5~13.2）mm、2＃料（4.75~9.5）mm、3＃料（2.36~4.75）mm、4＃料（0~2.36）mm、均是溧阳江阳公司生产的玄武岩，选用填料（矿粉）产地溧阳，纤维是南京佳友公司的松散木质素纤维（用量为混合料总质量的0.3%），抗剥落剂为江苏文昌电子化工有限公司生产的TW-1型沥青抗剥落剂（用量为沥青质量的0.4%）以上材料的各项试验结果见表二、表三、表四。

SMA-13S型沥青砼上面层粗集料试验结果 表二 指标 规范要求 试验结果 备注 / 级配 符合设计 合格 表观相对密度 3.000 1＃料 ≥2.6 毛体积相对密/ 2.930 密度 度 / 2＃料 ≥2.6 表观相对密度 3.000 3＃料 1＃料 2＃料 3＃料 高温 常温 1＃料 2＃料 1＃料 2＃料 3＃料 ≥2.6 ≤2.0 ≤2.0 ≤2.0 ≤24 ≤20 ≤12 ≤12 吸水率（％） 压碎值（％） 1＃料 细长扁平颗粒含量 （%） 水洗法小于0.075mm颗粒含量（%） 毛体积相对密度 表观相对密度 毛体积相对密度 0.81 0.92 1.31 13.4 11.9 7.7 8.4 2.918 2.992 2.880 / / / / / / / 指标 筛分 表观相对密度 毛体积相对密度 砂当量不小于(%) 小于0.075mm含量(%) 0.6 / ≤0.6 0.5 / ≤0.8 0.6 / ≤1.0 细集料试验结果表 表三 规范要求 试验结果 符合设计 合格 2.989 ≥2.5 2.871 76 ≥60 6.6 ≤12.5 填料矿粉试验结果表 表四 规范要求 试验结果 2.50 2.710 1 0.4 0.67 ＜1 3.0 ﹤4 无团粒结块 无团粒结块 100 100 90-100 92.5 75-100 80.5 指标 表观相对度不小于 含水量不大于（％） 亲水系数（％） 塑性指数 外观 粒度范围 ＜0.60 （mm） （％） ＜0.15（mm） （％） ＜0.075（mm） （％） 木质素纤维、抗剥落剂质量外委检验结果见项目部统计数据。 三、拌和楼生产配合比调试

SMA-13S型沥青砼生产采用ACP4000型拌和楼一台，分别配备四个冷料仓，按顺序容纳1#料、2＃料、3#料、4＃料，以目标配合比的比例进料，

冷料仓的出料口为固定尺寸，仅用变量电机带动小皮带转速调整冷料进料比例，使各冷料按设计比例进入烘干筒进行烘干。

冷料调整正确后，经加热烘干提升进入热料仓进行二次筛分。矿料根据不同粒级进入四个热料仓，根据试验室对四个热料仓材料进行水洗法筛分的结果，利用计算机进行人机对话确定ACP4000型各热料仓的比例为:

4＃仓:3＃仓:2＃仓:1＃仓:矿粉 ＝41 ：31 ：4.5 ：13 ：10.5

（级配计算表附后）。

热料仓的密度结果汇总 表五 密度 ACP4000毛体积相对密度 型 表观相对密度 4＃仓 2.928 3.004 3＃仓 2.921 3.005 2＃仓 2.891 2.991 1＃仓 2.867 2.989 四、生产最佳沥青用量的确定

ACP4000型生产最佳沥青用量的确定：

4＃仓:3＃仓:2＃仓:1＃仓:矿粉 ＝41 ：31 ：4.5 ：13 ：10.5

确定沥青混合料的最大理论相对密度

按最佳沥青用量6.0%以0.3%为变量，按热料仓集料拌制三组混合料，用计算法得最大相对密度5.7%=2.672,6.0%=2.661,6.3%=2.649。计算如下： 3.1计算矿料的合成毛体积相对密度γsb γsb=100/(p1/γ1+ p2/γ2+……pn/γn)

=100/(41/2.928+31/2.921+4.5/2.891+13/2.867+10.5/2.710) =2.891

3.2计算矿料的合成表观相对密度γsa γsa=100/(p1/γ1’+ p2/γ2’+……pn/γn’)

=100/(41/3.004+31/3.005+4.5/2.991+13/2.989+10.5/2.710) =2.968

3.3计算合成矿料吸水率Wx

Wx= (1/γsb- 1/γsa)= (1/2.891-1/2.968)=0.90 3.4合成矿料沥青吸收系数C

C=0.033* Wx2-0.2936 Wx+0.9339=0.70 3.5计算矿料有效相对密度γse γse=C*γsa+(1-C)* γsb

= 0.70*2.968+(1-0.70)*2.891=2.945 3.6计算粗集料混合毛体积密度γca γca=(P1+P2)/(P1/γ1+P2/γ2)

=(41+31）/(41/2.928+31/2.921)=2.925

3.7计算混合料的最大理论相对密度

γti=(100 + pai+Px)/(100/γse + pai/γb+Px/γx)

Pa=5.7,γt=2.672， Pa=6.0,γt=2.661， Pa=6.3,γt=2.649

马歇尔击实试验汇总表 表六

稳定空隙饱和毛体最大流值VMAVCAm度 积相理论度率油石比（%） （0.1ix （KN（％（%）（％对密相对mm） ） ） ） 度 密度 5.7 6.0 6.3 Sma-13s要求 7.93 8.74 8.82 ≥6 23.8 26.4 28.6 4.7 4.1 3.4 16.7 16.7 16.7 37.9 37.9 37.9 71.8 2.546 2.672 75.7 2.553 2.661 79.8 2.560 2.649 / / ≤75~8≥16.20~50 3~4.5 VCAdr5 0 c 五、最佳油石比浸水马歇尔试验：

稳定空隙饱和毛体流值VMAVCAm度 积相度率油石比（%） （0.1ix （KN（％（%）（％对密mm） ） ） ） 度 6.0 Sma-13s要求 8.26 ≥6 27.1 4.0 16.7 37.9 75.9 2.554 / ≤75~8≥16.20~50 3~4.5 VCAdr5 0 c 表七 残留稳定度 91.8 ≥85% 六、谢伦堡析漏试验： 表八 油石比 析漏1 析漏2 析漏3 平均 要求 级配类型 (%) (%) (%) (%) (%) (%) Sma-13s 6.0 0.05 0.05 0.04 0.05 ≯0.1 七、矿料配合比及最佳沥青用量

沥青砼试验结果汇总表 表九

沥青混合沥青用下列各种矿料所占比例（％） 料类型 量（％） 1＃料 2＃料 3＃料 4＃料 矿粉 Sma-13s 6.0 41 31 4.5 13 10.5 八、试拌验证

根据省高指要求，按以下比例进行试拌： 4#仓:3#仓:2#仓:1#仓:矿粉=41:31:4.5:13:10.5，最佳沥青用量为6.0％（-0.1~+0.2%范围内）。结果见下表：

试拌矿料级配: 表十

级配范围 筛孔通过率（%） 16.0 13.2 96.5 100 92.1 96.1 9.5 60.9 65.0 57.0 61.0 4.75 26.6 30.1 22.1 26.1 2.36 20.5 23.5 17.4 20.4 1.18 16.0 20.2 14.2 17.2 0.6 13.8 17.6 11.6 14.6 0.3 12.6 15.5 9.5 12.5 0.15 11.1 13.9 7.9 10.9 0.075 9.0 10.8 6.8 8.8 实测级配 级配上限 级配下限 级配中值 100 100 100 100.0 毛体实测油石比积相（%） 对密度 6.08 试拌混合料马歇尔试验 表十一 实测稳定残留饱和流值空隙VMA理论度稳定度 （0.1率（%） （KN相对度（％） mm） （％） 密度 ） （％） 75.3 28.0 4.2 16.9 8.38 90.2 2.550 2.661 Sma-13s要≥16.≥/ / 75~85 20-50 3~4.5 ≥6.0 5 85% 求 九、结论

根据试验结果确定ACP4000型沥青拌和楼Sma-13s型沥青混合料生产配合比为4#仓:3#仓:2#仓:1#仓:矿粉=41:31:4.5:13:10.5，最佳沥青用量为6.0％。通过对混合料各种性能相关验证试验，本次生产配合比设计满足各项技术要求，设计结论可用于Sma-13s型沥青混合料的正常施工生产。

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八、试拌验证

根据省高指要求，按以下比例进行试拌： 4#仓:3#仓:2#仓:1#仓:矿粉=41:31:4.5:13:10.5，最佳沥青用量为6.0％（-0.1~+0.2%范围内）。结果见下表：

试拌矿料级配: 表十

级配范围 筛孔通过率（%） 16.0 13.2 96.5 100 92.1 96.1 9.5 60.9 65.0 57.0 61.0 4.75 26.6 30.1 22.1 26.1 2.36 20.5 23.5 17.4 20.4 1.18 16.0 20.2 14.2 17.2 0.6 13.8 17.6 11.6 14.6 0.3 12.6 15.5 9.5 12.5 0.15 11.1 13.9 7.9 10.9 0.075 9.0 10.8 6.8 8.8 实测级配 级配上限 级配下限 级配中值 100 100 100 100.0 毛体实测油石比积相（%） 对密度 6.08 试拌混合料马歇尔试验 表十一 实测稳定残留饱和流值空隙VMA理论度稳定度 （0.1率（%） （KN相对度（％） mm） （％） 密度 ） （％） 75.3 28.0 4.2 16.9 8.38 90.2 2.550 2.661 Sma-13s要≥16.≥/ / 75~85 20-50 3~4.5 ≥6.0 5 85% 求 九、结论

根据试验结果确定ACP4000型沥青拌和楼Sma-13s型沥青混合料生产配合比为4#仓:3#仓:2#仓:1#仓:矿粉=41:31:4.5:13:10.5，最佳沥青用量为6.0％。通过对混合料各种性能相关验证试验，本次生产配合比设计满足各项技术要求，设计结论可用于Sma-13s型沥青混合料的正常施工生产。

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