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1、佛山市北滘至南国路公路主干线路面工程生产配合比设计方案佛山市北滘至南国路公路主干线路面工程工地试验室2009年5月4日一、设计和试验方法的依据：1、JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范2、JTG E42-2005公路工程集料试验规程3、JTJ 052-2000公路工程沥青及沥青混合料试验规程4、佛山市北滘至南国路公路主干线路面工程沥青混合料目标配合比设计报告5、佛山市北滘至南国路公路主干线路面工程设计图纸二、主要技术标准：1、道路等级：公路一级2、设计交通等级：重载交通3、气候分区：根据JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范中沥青路面使用气候分区指标，确定佛山市处于1-4
2、-1区（夏炎热冬温潮湿区）。4、技术参数：、下面层，空隙率3-6（%）、稳定度不小于8KN、流值1.5-4（mm）、沥青饱和度55-70（%）、矿料间隙率11-14（%）、车辙试验动稳定度不小于1200（次/mm）、浸水马歇尔试验残留稳定度不小于85%、冻融劈裂试验残留强度比不小于80%。、中面层，空隙率4-6（%）、稳定度不小于8KN、流值1.5-4（mm）、沥青饱和度65-75（%）、矿料间隙率13-15（%）、车辙试验动稳定度不小于2800（次/mm）、浸水马歇尔试验残留稳定度不小于85%、冻融劈裂试验残留强度比不小于80%。、上面层，空隙率4-6（%）、稳定度不小于8KN、流值1.5-
3、4（mm）、沥青饱和度65-75（%）、矿料间隙率14-16（%）车辙试验动稳定度不小于3500（次/mm）、浸水马歇尔试验残留稳定度不小于85%、冻融劈裂试验残留强度比不小于80%。三、材料说明：1、沥青：中、上面层采用SBS改性沥青(-C)其中软化点不小于70，下面层采用道路石油沥青AH-70A级。2、粗集料：中下面层采用三水产石灰岩，上面层采用珠海产花岗岩。3、细集料：中下面层采用三水产石灰岩，上面层采用珠海产花岗岩。4、填料：中下面层采用石灰岩矿粉，上面层采用PC32.5#水泥。四、生产配合比设计步骤：1、首先对拌和机进行专业标定，检查各传感器、冷料仓下料口是否异常。专业标定请具有资质
4、的单位进行。2、检查用于生产配合比设计的原材料情况是否稳定，如与目标配合比材料有较大偏差应重新取样进行目标配合比设计。3、根据目标配合比各石料的比例上料进行矿料的二次筛分，上料速度以正常生产的上料速度为准，上料不少于100T，放料（弃料）不少于10盘，然后再把各个热料仓的料放出来分别堆放，待料凉后按照JTG E42-2005公路工程集料试验规程规定的方法取样进行试验。4、材料的检测：分别对各热料仓材料按照JTG E42-2005公路工程集料试验规程进行检测，对沥青材料按照JTJ 052-2000公路工程沥青及沥青混合料试验规程进行检测，对填料按照JTG E42-2005公路工程集料试验规程进行
5、检测。5、矿料配合比设计：对材料进行筛分试验后，再对材料进行配合比组成设计，合成级配应使公称最大粒径、中间粒径、4.75mm粒径、2.36mm粒径和0.075mm粒径尽可能接近目标配合比的通过率，其他筛孔的通过率一般不超过目标配合比合成级配通过率的1%，否则应查找原因并重新进行2-5的步骤。6、马歇尔试验：以目标配合比最佳沥青用量、目标配合比最佳沥青用量+0.3%和目标配合比最佳沥青用量-0.3%三个沥青用量分别进行马歇尔试验（下面层：制件时沥青加热温度为160，矿料加热温度175，矿粉单独加热，沥青混合料拌合温度165，试件击实温度150，双面各击实75次；中、上面层：制件时沥青加热温度为1
6、70，矿料加热温度190，矿粉单独加热，沥青混合料拌合温度170，试件击实温度160，双面各击实75次）。计算（测定）不同沥青含量的马歇尔各项指标（毛体积密度、空隙率、稳定度、流值、沥青饱和度、矿料间隙率）。计算方法如下：、矿料的合成毛体积相对密度sb sb=100/（P1/1+ P2/2+ Pn/n）式中：P1、P2、Pn-各种矿料成分的配合比，其和为100；1、2、n -各种矿料成分的毛体积相对密度。、矿料合成表观相对密度sa sa=100/（P1/1+ P2/2+ Pn/n）式中：P1、P2、Pn-各种矿料成分的配合比，其和为100；1、2、n -各种矿料成分的表观相对密度。、矿料的有效
7、相对密度sese=C*sa+(1-C)* sbC=0.033 Wx 2-0.2936 Wx +0.9339Wx=（1/sb-1/sa）*100式中：se-合成矿料的有效相对密度； sa -合成矿料的表观相对密度； sb -合成矿料的毛体积相对密度；Wx-合成矿料的吸水率;C-合成矿料的沥青吸收系数。、最大理论相对密度ti下面层采用实测法测出其最大理论相对密度ti、中、上面层采用计算法计算其最大理论相对密度ti。 ti=100/（Psi/se+ Pbi/b）式中：ti -相对于计算沥青用量Pbi时沥青混合料的最大理论相对密度； Pbi-所计算的沥青混合料的沥青用量，%； Psi-所计算的沥青混合
8、料的矿料含量，Psi =100- Pbi ,%；se-合成矿料的有效相对密度；b -沥青的相对密度（25/25）。、混合料试件的空隙率、矿料间隙率、有效沥青的饱和度： VV=(1-f/t)*100 VMA=1-(f* Ps )/(100*sb) *100 VFA=( VMA- VV)/ VMA*100式中：VV -试件的空隙率，%； VMA -试件的矿料间隙率，%； VFA -试件的有效沥青的饱和度，%；f-试件的毛体积相对密度；t -沥青混合料的最大理论相对密度；Ps-各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和，即Ps=100-Pb，%；sb -合成矿料的毛体积相对密度。7、最佳沥青用量的确定：
9、经由马歇尔试验的各项技术指标按以下方法综合确定最佳沥青用量：、以沥青含量为横坐标，以马歇尔的各项指标为纵坐标，将试验结果点入图中，连成圆滑的曲线。确定均符合本方案规定的沥青混合料技术标准的沥青用量范围OACmin-OACmax，选择的沥青用量范围要涵盖设计空隙率的范围，并尽可能涵盖沥青饱和度的范围，使密度及稳定度曲线出现峰值，如未涵盖设计空隙率的范围，试验必须扩大沥青用量范围重新进行。、在曲线图上求出相应于密度最大值、稳定度最大值、空隙率中值、沥青饱和度范围的中值的沥青用量a1 a2 a3 a4 。取其平均值作为OAC1 。 OAC1 =（ a1+ a2+ a3+ a4）/4、对所选择的沥青用
10、量范围，密度或稳定度没有出现峰值时（最大值通常在曲线两端）时，可直接以目标空隙率所对应的沥青用量a3作为OAC1 ，但OAC1 必须介于OACmin-OACmax的范围内，否则应重新进行配合比设计。、以各项指标均符合技术标准（不含VMA）的沥青用量范围OACmin-OACmax的中值作为OAC2 。OAC2 =（OACmin+OACmax）/2、取OAC1 及OAC2 的中值作为最佳沥青用量OAC。OAC =（OAC1+OAC2）/2、由此确定的最佳沥青用量与目标配合比确定的最佳沥青用量不应超过0.2%。8、按照最佳沥青用量进行一组马歇尔试验，分别计算其各项技术指标，检查是否满足要求，矿料间隙
11、率以空隙率内插法确定。9、最佳沥青用量验证：、检验最佳沥青用量的粉胶比（FB）和有效沥青膜厚度（DA）：沥青结合料被集料吸收的比例及有效沥青含量Pba= (se-b ) /（se *sb ）*b *100Pbe=( Pb - Pba /100)* Ps式中：Pba-沥青混合料中被集料吸收的沥青结合料比例，%；Pbe-沥青混合料中有效沥青用量，%；se -合成矿料的有效相对密度；sb -合成矿料的毛体积相对密度；b -沥青的相对密度（25/25）；Pb-沥青含量，%；Ps-各种矿料占沥青混合料总质量的百分率之和，即Ps=100- Pb ,%。粉胶比： FB=P0.075/ Pbe式中：FB-粉胶
12、比；P0.075-矿料级配中0.075mm的通过率（水洗法），%；Pbe-沥青混合料中有效沥青用量，%。有效沥青膜：SA=(Pi*FAi)DA= Pbe/(b * SA)*10式中：Pi-这种粒径的通过率，%； FAi-相应于各种粒径的集料的表面积系数，按照JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范表B.6.9查得； DA-沥青膜的有效厚度，m； Pbe-沥青混合料中有效沥青用量，%；b -沥青的相对密度（25/25）。、进行浸水马歇尔试验，检验浸水马歇尔试验残留稳定度。、进行车辙试验，检验动稳定度（委托佛山市公路桥梁检测站试验）。、进行冻融劈裂试验，检验残留强度比（委托佛山市公路桥梁检测站试验）。五、设计结论由上述试验结果确定最佳沥青用量，矿料级配组成。六、附件1、拌和机专业标定证书；2、各料仓集料的筛分试验报告及物理力学指标检测报告；3、填料试验报告；4、沥青试验报告；5、矿料合成级配计算表及合成曲线图；6、马歇尔试验报告；7、最大理论密度试验报告或计算表；8、沥青用量选定图；9、浸水马歇尔试验报告；10、车辙试验报告；11、冻融劈裂试验报告。
