Sup-25型沥青混合料目标配合比设计报告

下面层Sup-25型沥青混合料目标配合比

设计报

告

下面层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 / 人 委托单 位 见 证 / 人 工程名 委托日 称 期 1#（）mm、 2#（）mm、 3#（）mm、 试样名集料：1#、2#、3#、4#、5#、样品规4#（）mm、 称 6#；SBS改性沥青；矿粉 格 5#（）mm、 6#（）mm、 SBS改性沥青

样品状产地 态 试样数集料：每档各约80kg；沥青：试验日 量 50kg；矿粉：20 kg 期 试验项沥青混合料目标配合比试验 环境条详见原始记录 样品用沥青路面下面层 样品描1#（）mm、2#（）mm、3#（）mm、4#（）mm、5#（）mm、6#述试验依（）mm；SBS改性沥青；矿粉灰色无团粒结块《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG 评价标 准

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）、马歇尔稳定度试验设仪（LH35）、电子天平（LH23）、针入度仪（LQ01）、软化备 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。

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。 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》； 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~）mm、2#（16~）mm、3#

（~16）mm、4#（~）mm、5#（~）mm； 3、细集料：XXXXX石灰岩，即6#（0~）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至表所示。

表 SBS改性沥青试验结果汇总表

试验项目针入度（25℃,100g，5s） 针入度指数PI 延度（5cm/min，5℃） 软化点（(T） 相对密度（25℃） TFOT薄膜加质量损失 热试单位0.1mm / ㎝ ℃ / % 试验结技术要结论65 50~80 ~+ ≥30 ≥60 实测 ≤± ≥65 ≥20 ≥230 ≥800 ≤ ≥99 ≤ ≥70 合格 合格 合格 合格 / 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 合格 47 % 验针入度比（25℃）延度cm 30 303 闪点（COC） 动力粘度（60℃） 运动粘度（135℃） 溶解度 离析，软化点 弹性恢复（25℃） SHRP性能等级

℃ Pa·s Pa·s % ℃ % / PG70-22 PG70-22 合格

表 矿粉试验结果汇总表

试验项目表观密度（g/cm） 表观相对密度 粒度范围 <0.6mm <0.15mm <0.075mm 外观 亲水系数

3试验结果 技术要求≥ / 100 90~100 70~100 无团粒结块 <1 结论合格 / 合格 合格 合格 合格 合格 100 无团粒结块 表 细集料试验结果汇总表

试验项目表观相对密度毛体积相对密度试验结果 技术要求≥/≥60 结论合格/合格砂当量（%）70表 粗集料试验结果汇总表

集料规1#料 2#料 3#料 4#料 5#料 技术要结论 石料压碎值（%）表观相对密度毛体积相对密度吸水率（%）针片状颗粒含量（%） 设计集料结构的选择 矿料的级配范围

/ / / / ≤24≥/≤≤15合格合格/合格合格/

Sup-25型混合料矿料级配限制区界限见表，级配控制点见表。 表 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%) 最小 最大 表 Sup-25设计集料级配控制点界限

筛孔尺寸(mm) 19 控制点范围(通过率%) 最小 90 / 最大 100 90 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%。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）。图为三组试验级配曲线图，表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，表为估算沥青用量（沥青含量）汇总表。

级配1100908070级配2级配3限制区控制点推荐级配筛孔通过率（%）60504030201000160.150.30.61.182.364.759.513.21926.50.075筛孔尺寸（mm）31.5 图 三组试验级配曲线

表 各号集料筛分结果及三组试验级配

矿料规1格 料 #2#料 3#料 4#料 5#料 6#料 矿粉 合成级配 级配1 16 21 17 16 20 级配2 15 20 17 16 8

级配3 13 18 17 17 25 级配级配级配筛孔mm 1 31.5mm 26.5mm 19.0mm 16.0mm 13.2mm 9.5mm 4.75mm 2.36mm 1.18mm 0.60mm 0.30mm 0.15mm 0.075mm 100 100 100 100 100 100 100 2 3 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

表 估算沥青用量（沥青含量）汇总表 试验 级配 集料毛体积相对密度 集料表观相对密度 G

集料集料吸收有效沥青每立方厘初有效沥青胶结胶结料体米混合料试相对料体积 积 中集料质沥密度 量 用（Vba 33Vbe333G （cm/cm）（cm/cm）W（g/cm）青始拌青量沥含

1 2 3 试验级配的评价

根据各组级配的估算沥青用量，并结合设计经验拟用%的沥青用量（沥青含量）成型试件，沥青混合料的拌和温度和压实温度依据《XXX路Sup-25下面层施工指导意见》，采用旋转压实仪成型试件，设定旋转压实仪的单位压力为，选择压实次数N

最初

=8次，N

设计

=100次，N

最大

=160次。根据Superpave的最新设计标准，在进行估算用油量成型试件时，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（沥青含量）下各级配旋转压实试验结果汇总于表。 表 三组初试级配旋转压实试验结果汇总表

级配1 压实次数 级配2 级配3 试件试件试件试件试件试件1-1 1-2 2-1 2-2 3-1 3-2 N初始（8次）高度（mm）

N设计（100次）高度（mm） 空气中重（g） 水中重（g） 饱和面干重（g） 毛体积相对密度 最初压实度（%） 设计次数压实度（%） 最大理论相对密度

表 三组初试级配估算沥青用量（沥青含量）试验结果评价表

级%空隙率 矿料间隙率沥青饱和度矿粉/有初始次数 1 2

3 Superpave不小于 65～75 ～(1) ≤ 注：（1）当级配在禁区下方通过时，粉胶比可取值～。

表为三组级配估算沥青用量（沥青含量）试验结果评价表。依据表的评价指标，可以得出级配2满足Superpave 设计要求，本次选择级配2(1#:2#:3#:4#:5#:6#:矿粉=15:20:17:16:8::为设计级配。 选择设计级配的沥青用量

设计级配确定后，根据Superpave设计方法，一般选择四个沥青用量（沥青含量），它们分别为Pb、Pb±%、Pb+1%。由表并结合以往类似工程实践经验取Pb为%，则选取四个沥青用量（沥青含量）分别为：%、%、%、%（见表）。在进行确定选择级配沥青用量（沥青含量）的试验时，压实次数应设定在N设计，本次N设计=100次。 表 设计级配四种沥青用量（沥青含量）试验结果汇总表

沥青用量（沥青 含量）（%） 理论最大相对密 度 试件编号 1-1 1-2 2-1 2-2 3-1 3-2 4-1 4-2

8次 高度(mm) 100次 空气中重（g） 水中重（g） 饱和面干重（g） 毛体积相对密度 初始压实度（%） 设计压实度（%）

7.06.05.0 13.413.21312.812.6VMA（%）VV(%)4.03.02.01.00.02.93.43.94.44.95.4沥青含量（%）12.412.21211.811.611.411.22.93.43.94.44.95.4沥青含量（%）

90.085.080.075.01.81.61.4VFA（%）70.0DP2.93.43.94.44.95.465.060.055.050.045.040.0沥青含量（%）1.210.80.62.93.43.94.44.95.4

沥青含量（%）

图 体积指标与沥青含量关系曲线

根据表，得出%、%、%、%四个沥青用量（沥青含量）的体积指标，见表，并得到设计沥青用量（沥青含量）为%。

表 四个沥青用量（沥青含量）沥青混合料体积指标

在压实次数时 沥青用量 （沥青含量） （％） 压实度（％） （设计次数） 度 VFA（％） 矿粉/有效初始压矿料间沥青饱和沥青比例实度N初始隙率VMA（％） DP （%）

（取用值）Superpave ≥1265～75～(1)≤89注：（1）当级配在禁区下方通过时，粉胶比可取值～。

验证

依据第节中得到的设计沥青用量（沥青含量）%，采用沥青用量（沥青含量）%成型试件，验证采用%的沥青用量（沥青含量）在压实次数设定在N最大时，本次N最大=160次, 对应的混合料体积性质指标，试验结果汇总于表。

表 设计沥青用量（沥青含量）验证试验结果表

在压实次数时 沥青用量（沥青含压实度（％） 矿料间沥青饱粉胶比实度N实度N最大（F/A） 初始初始压最大压量）（％） （设计次数） 隙率VMA和度 （％） VFA（％） （%） （％） Superpave≥1265～75～(1)≤89≤98注：（1）当级配在禁区下方通过时，粉胶比可取值～。 设计结果

通过以上试验和分析，级配2为设计级配，配合比为

1#:2#:3#:4#:5#:6#:矿粉=15:20:17:16:8::，其对应配制的混合料特性如表所示。

表 沥青混合料体积指标表

混合料特性 空隙率VV（%） 矿料间隙率VMA（%） 饱和度VFA（%） 粉胶比FB 初始旋转次数（8）压最大旋转次数（160）设计结果 Superpave标结论 合格 合格 合格 合格 合格 合格 ≥12 65～75 ～(1) ≤89 ≤98 注：（1）当级配在禁区下方通过时，粉胶比可取值～。 马歇尔试验结果汇总表

依据Superpave设计方法得到的沥青混合料，采用马歇尔试验方法成型试件，得到对应的马歇尔试验结果，见表。

表 Sup-25马歇尔试验结果表

试验项目 试验结果 指导意见要求 击实次数（次） 正反各75次 正反各75次

试验项目 试验结果 指导意见要求 稳定度（kN） ≥ 流值（） 20～40 空隙率（%） 4～6 沥青饱和度（%） 60～70 矿料间隙率（%） ≥12 高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性试验

为了检验Sup-25型沥青混合料的高温稳定性、水稳定性、低温抗裂性，按照有关规范进行了60℃车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、－10℃小梁弯曲试验，试验结果汇总于表、表、表、表。 表 车辙试验结果

混合料类沥青用量 表 冻融劈裂试验结果

混合料类无条件劈裂强条件劈裂强度TSR（%） 型 度（MPa） （MPa） 要求（%） Sup-25 ≥80 表 浸水马歇尔试验结果

混合料类马歇尔稳定浸水马歇尔稳定残留稳定度要求（%） 型 度（kN） 度（kN） （%） Sup-25 ≥85 表 －10℃小梁弯曲试验结果

最大荷跨中挠混合料 载 类型 （kN） （mm） 度 抗弯拉劲度模强度量（MPa） （MPa） 破坏应变（με） 要求 （με） Sup-25 2923 2731 ≥2500 室内配合比设计结论

通过混合料级配调试和相关验证试验，表明所设计的Sup-25型SBS

改性沥青混合料的抗高温性能、抗水损害性能、低温弯曲性能均满足设计要求，室内目标配合比设计结果为1#:2#:3#:4#:5#:6#:矿粉=15:20:17:16:8::，最佳沥青用量（沥青含量）为%，可用于XXX路XXX标下面层Sup-25型SBS改性沥青混合料的生产配合比设计工作。

以下无正文

声明：本报告未加盖报告专用章、缺页、添页、复印或数据涂改均无效。本次测试报告仅对送检样品负责。