1、第 1 页 共 13 页控 制 编 号 ： 报 告 编 号 ： 委托协议编号： 报 告 总 页 数 ： 沥青混合料*型目标配合比设计报告（Superpave 配合比设计方法）委 托 单 位 ： (机构名称)报 告 日 期 ： 年 月 日第 2 页 共 13 页报 告 批 准 ：报 告 审 核 ：负 责 人 及 报 告 编 写 ：参 加 人 员 ：注意事项：1、检测报告未加盖“质检报告专用章”无效。2、一般情况委托检测只对来样负责。3、复制检测报告未重新加盖“质检报告专用章”无效。4、检测报告无试验、审核、批准人签字无效。5、检测报告涂改无效。6、检测报告或复制报告未加盖骑缝章无效。 地 址：
2、邮 编： 电 话： 第 3 页 共 13 页名词和术语 Superpave Superior Performing Asphalt Pavement 高性能沥青路面 Sup Superpave 的缩写 NMS 公称最大粒径 Va 压实沥青混合料的空隙率 VMA 压实沥青混合料的矿料间隙率 VFA 沥青填充率 SGC 沥青混合料的旋转压实仪， Superpave Gyratory Compactor 之略语 PG 美国沥青路用性能分级，Performance Graded 之略语 Nini 初始旋转次数 Ndes 设计旋转次数 Nmax 最大旋转次数 Gmm 沥青混合料最大理论相对密度 Gmb
3、试件设计旋转次数下的毛体积相对密度 Gi 集料的毛体积相对密度 Gsb 合成级配集料的毛体积相对密度 Gsa 合成级配集料的表观相对密度 Gse 合成级配集料的有效相对密度 Vba 集料吸收的沥青的体积 Vbe 有效沥青体积 Ws 每立方厘米沥青混合料中集料的质量 Pbi 沥青用量 Pbe 有效沥青用量 AC 油石比 GmmNini 初始旋转次数时的压实度 GmmNdes 设计旋转次数时的压实度 GmmNmax 最大旋转次数时的压实度 DP 粉胶比 TSR 抗拉强度比值（水敏感性）第 4 页 共 13 页1.任务来源受 委托，进行 下面层 Sup25 型沥青混合料目标配合比设计。2.设计的主要
4、技术标准和依据为：2.1 JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范2.2 JTJ 052-2000公路工程沥青及沥青混合料试验规程2.3 JTG E422005公路工程集料试验规程2.4 贾渝等，高性能沥青路面（Superpave）基础参考手册，人民交通出版社2005.52.5 余 叔 藩 ， Superpave 水 准 1 沥 青 混 合 料 设 计 ， 交 通 部 重 庆 公 路 科 学 研 究 所 ，1997.123.材料下面层采用*型沥青混合料。各原材料产地为： 产粗、细集料及石灰岩矿粉；沥青为 石油沥青。试验样品由委托方提供。3.1 沥青（1）沥青性质对石油沥青按 JTG F
5、40-2004公路沥青路面施工技术规范要求进行了规定项目的试验检测，试验检测结果见表 1。检测结果表明，对该样品所检项目符合 70 号 A 级道路石油沥青技术要求。表 1 沥青技术性质检 测 项 目 单位 70 号 A 级沥青要求 试验结果 试验方法针入度（25,100g,5s） 0.1mm 6080 T0604软化点（环球法） 不小于 46 T0606延度（5cm/min，15） cm 不小于 100 T0605含蜡量（蒸馏法） % 不大于 2.2 T0615闪点 不小于 245 T0611溶解度（三氯乙烯） % 不小于 99.5 T0607密度（15） g/cm3 实测记录 T0603TF
6、OT 后残留物质量变化 % 不大于0.8 T0609第 5 页 共 13 页针入度比 % 不小于 61 T0604（163，5h）延度（10） cm 不小于 6 T0605（2）PG 分级对石油沥青进行 PG 分级试验检测结果见表 2，检测结果表明，该样品 PG 分级为PG64-22。表 2 沥青 PG分级试验结果检 测 项 目 单位 试验温度（） 技术要求 试验结果 试验方法原 样 沥 青粘度 Pas 135 3.0 T062564动态剪切 G*/sin kPa70 1.0 T315-02旋转薄膜烘箱老化残留物（RTFOT ）质量损失 % 163 1.0 T061064动态剪切 G*/sin
7、 kPa70 2.2 T315-02压力老化容器老化残留沥青（PAV）动态剪切 G*/sin kPa 25 5000 T315-02-18S MPa-12 300-18蠕变劲度m -12 0.3TP13.2 矿料沥青混合料中的矿料包括粗集料、细集料和矿粉。（1）粗集料粗集料规格为 10mm30mm、10mm20mm、5mm10mm、3mm5mm，试验项目及试验结果见表 3。试验结果表明，对粗集料所检项目均符合 JTG F402004公路沥青路面施工技术规范关于高速公路及一级公路沥青混合料用粗集料的技术要求。表 3 粗集料技术性质粗集料(mm)试验结果检 测 项 目 单位 标准要求1030 10
8、20 510 35 试验方法集料压碎值 % 不大于 28 T0316洛杉矶磨耗损失 % 不大于 30 T0317表观相对密度 不小于 2.50毛体积相对密度 实测记录吸水率 % 不大于 3.0T0304对沥青的粘附性 级 不小于 4 T0616第 6 页 共 13 页针片状颗粒含量（混合料）其中粒径大于 9.5mm其中粒径小于 9.5mm%不大于 18不大于 15不大于 20T0312软石含量 % 不大于 5 T0320水洗法0.075mm 颗粒含量 % 不大于 1 T0310（2）细集料细集料采用机制砂，试验项目及试验结果见表 4。试验结果表明，对细集料所检项目均符合 JTG F402004
9、公路沥青路面施工技术规范关于高速公路及一级公路沥青混合料用细集料的技术要求。表 4 细集料技术性质检 测 项 目 单位 标准要求 试验结果 试验方法表观相对密度 不小于2.50 T0328毛体积相对密度 T0304砂当量 % 不小于60 T0334棱角性（流动时间） s 不小于30 T0345（3）矿粉矿粉为石灰岩矿粉，试验结果见表 5。试验结果表明，对矿粉所检项目均符合 JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范关于高速公路及一级公路沥青混合料用矿粉的技术要求。表 5 矿粉技术性质检 测 项 目 单位 标准要求 试验结果 试验方法表观密度 t/m3 不小于2.50 T0352粒度范围
10、0.6mm0.15mm0.075 mm%1009010075100T0351外观 无团粒结块 亲水系数 小于1 T03534.配合比设计4.1 拌和及压实温度沥青的粘温曲线经试验确定，见图 1。第 7 页 共 13 页0.000.200.400.600.801.00100 110 120 130 140 150 160 170 180温 度 （ ）粘度（Pas）压 实 温 度 区 间拌 和 温 度 区 间图 1 70A 沥青粘温曲线由粘温曲线计算得出拌和温度为 ，压实温度为 。结合公路沥青路面施工技术规范 （JTG F40-2004）5.2.2 条款关于沥青混合料施工温度的规定，确定本配合比设
11、计所用沥青拌合温度为 ，压实温度为 。4.2 设计集料结构的选择4.2.1 初试级配的确定依据 Superpave 设计的一般方法，在选择集料结构时，首先调试选出粗、中、细三个初试级配。级配计算结果见表 6，级配曲线见图 2。表 6 Sup25试验级配汇总表各 规 格 （ mm） 矿 料 比 例 (%)级 配10 30 10 20 5 10 3 5 0 3 矿 粉级 配 1级 配 2级 配 3初 试 合 成 级 配筛 孔(mm) 各 规 格 (mm)矿 料 通 过 百 分 率 (%) 级 配 1 级 配 2 级 配 337.5 100.0 100.0 100.025.0 97.4 97.2 9
12、6.819.0 86.0 84.8 82.812.5 68.3 65.2 61.99.5 58.1 54.3 50.5第 8 页 共 13 页4.75 38.4 35.8 33.22.36 25.7 23.3 20.91.18 17.3 15.9 14.40.6 13.1 12.1 11.10.3 9.6 9.0 8.50.15 6.9 6.6 6.30.075 5.5 5.3 5.1251912.59.54.752.361.180.60.30.150.07537.50102030405060708090100筛 孔 尺 寸 （ mm）各筛孔通过百分率（%）级 配 1级 配 2级 配 3最 大
13、 密 实 曲 线级 配 控 制 禁 区级 配 控 制 点图 2 合成级配曲线图4.2.2 估算初试沥青用量根据集料的性质（密度和吸水率）计算出三个级配的初试沥青用量，计算结果见表 7。表 7 估算沥青用量汇总表试验级配 Gsb Gsa Gse Vba（cm3/cm3) Vbe（cm3/cm3) Ws（g/cm 3) Pbi(%)级配 1级配 2第 9 页 共 13 页级配 34.2.3. 试验级配的评价根据各个级配的估算沥青用量进行试件的成型，沥青混合料的拌和温度为 和压实温度为 ，采用 SGC 旋转压实仪成型试件，设定旋转压实仪的单位压力为 0.6MPa。根据交通量数据（330 百万次） ，
14、选择压实次数为： Nini =8 次， Ndes=100 次， Nmax=160 次。根据 Superpave 的设计标准，在估算沥青用量下进行成型试件时，将旋转压实次数设定在 Ndes=100 次。根据沥青浸渍法实测合成级配矿料混合料的有效相对密度（见表 8）并计算沥青混合料最大理论相对密度。估算沥青用量下各级配混合料旋转压实试验结果汇总见表 9。表 8 合成集料有效相对密度试验结果项 目 有效相对密度平 均有效相对密度合成集料级配 1合成集料级配 2合成集料级配 3沥青表 9 三种试验级配旋转压实试验结果汇总表试验级配 Pbi Gmm Gmb GmmNini(%) GmmNdes(%) V
15、a(%) VMA(%) VFA(%)级配 1级配 2级配 3标准要求 - - - 89 96 4 12 6575经试验检测结果表明，在试拌沥青用量下，级配 2 和级配 3 混合料成型到设计转数 Ndes时试件的 VMA 和 VFA 均满足规范要求，但均未达到 4%空隙率或 96%压实度，为了进一步分析在设计转数 Ndes下达到 4%空隙率时各级配各体积参数的变化程度，依据以上试验结果进行估算分析。估算结果见表 10。表 10 空隙率达到 4%时沥青含量及体积参数估算结果第 10 页 共 13 页试验级配 Pbi(%) VMA(%) VFA(%) Pbe(%) DP GmmNini(%)级配 1
16、级配 2级配 3标准要求 12 6575 0.81.6 89由上表，级配 1 的 VMA 和 DP 均处在要求范围的边缘，由于施工过程中的变异性，难以控制，因此认为是不可接受的；而合成级配 2 和合成级配 3 的 VMA、VFA、D.P.和Nini都满足规范要求，因此是可接受的。根据已有的经验选择级配 2 级配为设计级配结构，估算最佳沥青用量为 3.7%（最佳油石比为 3.8%） ，级配曲线见图 3。251912.59.54.752.361.180.60.30.150.07537.50102030405060708090100筛 孔 尺 寸 （ mm）各筛孔通过百分率（%）设 计 级 配 曲
17、线最 大 密 实 曲 线级 配 控 制 禁 区级 配 控 制 点图 3 设计级配曲线图4.3 最佳油石比的确定依据 Superpave 设计标准，分别对级配 2 在预估最佳油石比、预估最佳油石比0.5%和预估最佳油石比1.0%等不同油石比条件下的混合料试件进行压实成型。然后评价混合料特性以确定设计最佳油石比。在不同油石比条件下对级配 2 的 SGC 旋转压实试验结果见表 11，各体积参数随油石比变化关系曲线见图 4。表 11 级配 2不同油石比下旋转压实试验结果汇总第 11 页 共 13 页AC（ %） Gmm Gmb GmmNini(%) GmmNdes(%) Va(%) VMA(%) VF
18、A(%)标准要求 89 96 4.0 12 65751.02.03.04.05.06.02.8 3.3 3.8 4.3 4.8 5.3AC（ %）Va（%）11.011.411.812.212.613.02.8 3.3 3.8 4.3 4.8 5.3AC（ %）VMA（%）最 小0.500.801.101.401.702.002.8 3.3 3.8 4.3 4.8 5.3AC（ %）DP最 大最 小50.058.066.074.082.090.02.8 3.3 3.8 4.3 4.8 5.3AC（ %）VFA（%） 最 大最 小第 12 页 共 13 页86.086.887.688.489.2
19、90.02.8 3.3 3.8 4.3 4.8 5.3AC（ %）GmmNini（%） 最 大94.595.596.597.598.599.52.8 3.3 3.8 4.3 4.8 5.3AC（ %）GmmNdes（%） 最 大图 4 试验相关参数随油石比变化曲线图4.4 验证依据表 11 的试验结果及图 4 分析结果，确定设计最佳油石比 %，采用油石比 %成型试件，并验证 % 的油石比在最大压实次数 Nmax=160 次时, 设计级配对应的混合料压实度。经检测最大压实次数 Nmax时混合料毛体积相对密度为 ，对应压实度为 %，符合 Superpave 标准要求。5.沥青混合料性能检验5.1
20、水稳定性检验水稳定性试验结果见表 12。检验结果表明，*型沥青混合料在最佳油石比下水稳定性满足 JTG F402004公路沥青路面施工技术规范的技术要求。表 12 *型沥青混合料水稳定性检验结果（油石比 %）项目 规范要求 混合料检验结果 试验方法残留稳定度（%） 不小于 80 T0709残留强度比 TSR（%） 不小于 75 T07295.2 车辙试验车辙试验结果见表 13。试验温度为 60，轮压 0.7MPa。检验结果表明，*型沥青混合料在设计最佳油石比条件下具有较好的抗车辙能力。满足 JTG F402004公路沥青路面施工技术规范的技术要求。表 13 *型沥青混合料车辙试验结果（油石比
21、%）项目 规范要求 检验结果 试验方法平均动稳定度（次/mm） 不小于 1000变异系数（%） 不大于 20T07196.Sup25 试件密度与马歇尔试件密度的对应关系第 13 页 共 13 页建议用 SGC 进行生产配合比设计，并以 SGC 试件密度作为评定压实度的标准密度。当工地无 SGC 时，可按“密度等值”方法确定试件的标准密度。即 SGC 试件密度双面击实 75 次的马歇尔试件密度修正系数。对比试验结果及修正系数见表 14。表 14 两种成型方式对比试验结果成型温度（） 成型方法 油石比 毛体积相对密度 修正系数SGC马歇尔法（双面击实 75 次）7. 配合比设计结论目标配合比设计结果见表 15。表 15 *型沥青混合料目标配合比设计结果矿料规格（mm）材料种类1030 1020 510 35 03 矿粉最佳油石比（%）油石比范围（%）比例（%）
