沥青SMA混合料配合比设计（SMA-16）（h）.docVIP

沥青SMA混合料配合比设计（SMA-16） 一、基本情况 该高速公路工程地处华北地区交通干线，拟采用改性沥青SMA作为抗滑表层，按规范规定，首先铺筑长500m的SMA路面试验段，由于有关各方的重视和努力，试验路铺筑非常成功，为高速公路正式铺筑SMA路面创造了条件。 试验路铺筑在邻近的二级公路上，路面宽14m，在旧路面上先铺筑了AC-25(F)型沥青混凝土整平层，然后铺筑SMA-16抗滑表层，设计厚度4cm。 二、材料参数与试验 1.沥青结合料 考虑到高速公路所在地夏天炎热，基质沥青的标号采用与沥青面层原设计相同的进口壳牌沥青AH-70，沥青质量符合“道路石油沥青技术要求”中的A级标准。改性剂采用性能较好的SBS，SBS 为北京燕化公司国创一号，星型，经过不同剂量改性效果的比较，选择剂量5％，由北京市国创改性沥青有限公司的LG-8型炼磨式改性沥青制作设备在拌和厂现场加工制作，改性沥青经显 微镜观察分散非常均匀，一般小于5μm，试验结果如表1。 2.矿料 试验路全部采用高速公路表面层实际使用的材料铺筑。粗集料采用玄武岩，质地坚硬，表面粗糙，质量指标如表2。细集料采用人工砂及天然砂，人工砂是玄武岩碎石厂加工的，规格3-5mm，3mn以下的粉尘已经被抽风机吸走，很干净。由于加工困难，成品率低，所以价格较贵，为碎石价格的两倍，所以使用量不宜太多。天然砂为河砂，含泥量几乎为零。矿粉为磨细石灰石粉，细度见配合比设计表，不过由于时处雨季，矿粉不够干燥，使矿粉添加有些困难，需经常由人工帮助敲打。各种材料的筛分结果见表3，从表中筛分结果可见，材料比较规格，规格筛孔以外的比例极小。 改性沥青材料主要指标 表1 指 标 壳牌沥青原样 +5％SBS改性后 技术要求 (SBS类I-D型) 针人度25℃(0 65 第1天平均：40.7 第2天平均：45.0 40～60 延度15℃ 5℃ 100 ― 39(取样后冷却再加热试验) ― ≥20 软化点(℃) 50.7 第1天平均：67 第2天平均：74 ≥60 含蜡量 (％) 1.21 ― ― 密度 (g/cm3) 1.03 1.035 ― 弹性恢复25℃(％) ― 88 ≥75 RTFOT后 质量损失(％) 针入度比(％) 延度5℃ 0.6 78 ― 0.6 81 32 ±1 ≥65 ≥15 3.纤维 使用从美国进口的松散木质素纤维，质量符合有关规定基本要求。为了提高纤维投放效率及分散效果，纤维由专用的纤维投放设备直接投入拌和机。掺量比例为沥青混合料总质量的0.3%，密度为0.6g/cm3。 粗集料的主要指标 表2 指 标 单 位 试验结果 技术要求 10～20mm 5～10mm 压碎值 ％ 13 ≤26 洛杉矶磨耗损失 ％ 12 ≤30 磨光值 BPN 47 ≥42 针片状颗粒含量 ％ 7.5 8.2 ≤15 表观相对密度 ― 3.025 3.019 ― 毛体积相对密度 ― 2.965 2.959 ― 吸水率 ％ 0.7 2.0 与沥青结合料的粘附性 级 5 ≥5 矿料密度及筛分结果 表3 材 料 表观相对密度 毛体积相对密度 通过下列筛孔(mm)的百分率(％) 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075 10～20mm 3.025 2.965 100 83.6 53.9 11.5 0.1 0 0 0 0 0 0 5～l0 3.019 2.959 100 100 100 100 11.6 0.4 0.3 0.3 0.2 0 0 3～5mm人工砂 3.062 3.002 100 100 100 100 98.2 5.0 0.2 0.1 0.1 0 0 天然砂 2.659 2.612 100 100 100 99 95.5 83.7 56.6 42.6 8.8 3.2 1.9 矿粉 ― 2.676 100 100 100 100 100 100 100 100 99.8 99.6 75.2 三、目标配合比设计 1.确定矿料级配 按照SMA-16的标准级配建议，经过配合比设计计算确定3组冷料仓投料比例，使4.75mm的通过率大体上为22％、25％、28％，0.075mm的通过率为10％左右(相当于固定矿粉用量的13％)，3组配合比的合成级配曲线如图1，级配计算如表4，材料的配比如下： 甲：10～20∶5～10∶人工砂∶天然砂∶矿粉=52∶28∶4∶3∶13 图1 目标配合比设计矿料级配曲线 乙：10～20：5～10：人工砂：天然砂：矿粉=49∶29∶5∶ 图1 目标配合比设计矿料级配曲线 丙：10～20：5～10：人工砂：天然砂：矿粉=4