Superpave12.5沥青混合料目标配合比设计
一、设计说明
　　受吉林省亨通公路建设集团通辽—下洼高速公路塔甸子至阿布海第十一合同段委托，武汉理工大学交通工程研究所检测中心对该标段沥青混合料上面层Superpave12.5级配进行目标配合比设计试验，本次设计依据Superpave沥青混合料设计标准进行。并根据部颁规程JTG E42-2005《公路工程集料试验规程》、 JTJ 052-2000《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》对所用原材料性能进行试验；根据 JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》要求进行沥青混合料性能验证。
二、原材料试验
　　本次配合比集料采用金脉碎石厂轧制玄武岩碎石；矿粉采用四平郭家店矿粉厂磨制石粉（内掺P.O.32.5水泥，掺配比例为水泥:矿粉=3:7）；沥青采用“辽河” SBS改性沥青，沥青抗剥离剂采用江苏扬中市金阳化工有限公司生产的“JY-K1”型液体抗剥离剂，抗剥离剂掺量为沥青质量的0.4%；各类原材料试验结果如下表2-1、2-2、2-3、2-4、2-5所示：
详细请下载附件11标上面层目标配比报告.rar

很不错，以下是结论摘录：
五、结论
　　根据所提供的集料、矿粉、沥青等原材料，按照Superpave级配设计方法和沥青混合料评价标准进行室内混合料配合比设计，其最佳沥青用量为4.85%（油石比5.1%），各档集料的比例为：
　　1#（9.5~19mm）： 　　28%
　　2#（4.75~9.5mm）： 28%
　　3#（2.36~4.75mm）： 15%
　　4#（<2.36mm）： 24%
　　矿粉： 　　 5%
　　经沥青混合料的旋转压实试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂强度比试验和车辙试验验证，各项指标试验结果均满足设计要求，可用于工地目标配合比设计，并为生产配合比提供设计依据。

谢谢楼主。

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谢谢!Ø&def#nùcJ·æwww.kiii.cn3%¿L$D¥&dec ½

我学习学习，谢谢了。

想问下 目标比中 初试沥青用量Pbi 4.85％的计算公式
> 能否再上传下生产比啊 不甚感激！
> 我的邮箱hmzzz@163.com

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验结果汇总表
压实次数 级配1 级配2 级配3
1 2 3 1 2 3 1 2 3
N（8次）高度（mm） 127.7 127.5 127.1 125.8 126.3 126.1 125.2 124.8 125.0
N（100次）高度（mm） 112.2 112.0 112.1 111.2 110.8 111.3 110.2 109.9 110.3
空气中重（g） 4803.5 4788.6 4801.4 4820.3 4803.3 4783.5 4835.6 4844.2 4834.5
水中重（g） 2848.6 2830.4 2846.5 2864.3 2855.9 2835.7 2880.5 2890.2 2879.3
饱和面干重（g） 4813.2 4799.4 4812.5 4829.4 4812.5 4791.7 4842.1 4852.3 4844.1
毛体积相对密度 2.445 2.432 2.442 2.453 2.455 2.446 2.465 2.469 2.461
初始压实度（%） 84.00 84.55 85.00
设计次数压实度（%） 95.49 95.94 96.47
实测理论相对密度 2.552 2.554 2.553
计算理论相对密度 2.555 2.555 2.555
表3-6 三种级配估算沥青用量试验结果评价表
级配 4%空隙率
沥青用量（％） VMA（％）
（设计次数） VFA（％）
（设计次数） 粉/有效沥青比例 初始次数
压实度（％）
1 4.42 13.37 70.07 1.1 84.00
2 4.31 13.08 69.43 1.2 84.55
3 4.11 12.65 68.37 1.4 85.00
Superpave标准 ≥13.0 65～75 0.6～1.2* ≤89.0
　　注：*表示当级配通过限制区下方，粉胶比可增加到0.8～1.6。
表3-6为三种级配估算沥青用量试验结果评价表。依据表3-6的评价指标，可以得出级配1、2均能满足Superpave 设计要求，根据经验选择级配2为设计级配。
3. 选择设计级配的沥青用量
设计级配确定后，就要确定设计沥青用量Pb，所谓设计沥青用量就是指在设计旋转压实次数下得到空隙率为4%的沥青用量。根据Superpave 设计方法，一般选择四种沥青用量，它们分别为Pb、Pb±0.5%、Pb+1%。由表3-6结果，根据经验取Pb为4.2%，四个沥青用量分别为：3.7%、4.2%、4.7%、5.2%。在进行确定选择级配沥青用量的试验时，压实次数应设定在N设计，本次N设计=100次。
表3-7 设计级配四种沥青用量试验结果汇总表
沥青用量(%) 3.7 4.2 4.7 5.2
实测理论相对密度 2.570 2.554 2.535 2.514
计算理论相对密度 2.575 2.555 2.536 2.517
试件编号 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
高度(mm) 8次 127.8 128.0 128.2 126.5 126.3 126.8 124.8 125.0 124.8 124.1 123.8 124.2
100次 113.0 112.8 113.3 111.4 112.0 111.8 110.2 109.6 110.4 109.2 109.5 110.3
空气中重（g） 4877.4 4803.5 4812.4 4793.2 4805.1 4803.4 4788.2 4801.3 4793.5 4805.1 4811.7 4796.2
水中重（g） 2888.1 2835.3 2840.6 2843.2 2852.3 2850.5 2848.2 2855.1 2849.7 2859.9 2862.5 2854.1
饱和面干重（g） 4888.2 4814.2 4822.9 4802.1 4813.6 4811.7 4794.3 4808.7 4800.3 4810.4 4815.2 4801.6
毛体积相对密度 2.439 2.427 2.428 2.447 2.450 2.449 2.460 2.458 2.457 2.464 2.464 2.463
初始压实度（%） 83.38 84.63 85.45 86.54
设计压实度（%） 94.42 95.84 96.94 97.87
表3-8 四种沥青用量沥青混合料体积性质
沥青用量（%） 在压实次数时 矿粉/有效沥青比例 初始压实度（%）
压实度（%）
（设计次数） VMA（%） VFA（%）
3.7 94.42 13.28 57.93 1.4 83.38
4.2 95.84 13.11 68.25 1.2 84.63
4.7 96.94 13.21 76.87 1.1 85.45
5.2 97.87 13.49 84.24 1.0 86.54
4.25(计算) 96.00 13.12 69.11 1.2 84.71
Superpave标准 ≥13.0 65～75 0.8～1.2* ≤89
　　注：*表示当级配通过限制区下方，粉胶比可增加到0.8～1.6。
根据表3-8中，3.7%、4.2%、4.7%、5.2%四个沥青用量的体积性质，通过图表插值法(图2)得到设计沥青用量为4.25%及其对应的体积性质（见表3-8中沥青用量4.25%）。


















图2 沥青混合料Superpave体积指标与沥青用量关系曲线
4. 验证
依据第3节中得到的设计沥青用量4.25%，根据经验采用沥青用量4.2%成型试件，验证4.2%的沥青用量在最大压实次数时，本次N最大=160次, 对应的体积性质指标，试验结果汇总于表3-9。
表3-9 设计沥青用量验证试验结果表
沥青用量（％） 设计次数时 F/A 初始压实度（%） 最大压实度（％）
压实度（％） VMA（％） VFA（％）
4.2 95.93 13.05 68.81 1.2 85.11 97.50
Superpave标准 ≥13.0 65～75 0.6～1.2* ≤89 ≤98
注：*表示当级配通过限制区下方，粉胶比可增加到0.8～1.6。
5. 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#:矿粉=26.0%:20.0%:16.0%:12%:23.5%:2.5%。其对应的混合料体积指标列于表3-10。




表3-10 混合料体积性质表
混合料特性 设计结果 Superpave标准
VMA（%） 13.05 ≥13.0
VFA（%） 68.81 65～75
DP 1.2 0.6～1.2*
%Gmm（最初） 85.11 ≤89
%Gmm（最大） 97.50 ≤98
　　注：*表示当级配通过限制区下方，粉胶比可增加到0.8～1.6。
四、马歇尔试验结果汇总表
依据Superpave设计方法得到的Sup20沥青混合料，采用马歇尔试验方法成型试件，得到对应的马歇尔指标，试验结果汇总于表4-1。
表4-1 Sup20 马歇尔试验技术指标表
试验项 试验结果 要求
击实次数（次） 正反75次 正反75次
稳定度（KN） 13.56 ≮8
流值（0.1mm） 30.4 20~50
空隙率（%） 4.93 4.0～6.0
沥青饱和度（%） 64.35 60～70
VMA（％） 13.83 ≥13
残留稳定度（％） 87.2 ≥85
五、性能验证试验
为了检验Sup20改性沥青混合料的各项路用性能，按照有关规范进行了浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、 车辙试验、小梁弯曲试验，试验结果汇总于表5-1~表5-4。
表5-1 浸水马歇尔试验结果
混合料类型 马歇尔稳定度（KN） 浸水马歇尔稳定度（KN） 残留稳定度S0（%） 要求（%）
Sup20 13.56 11.83 87.2 ≥85
表5-2 冻融劈裂试验结果
混合料类型 无条件劈裂强度（MPa） 条件劈裂强度
（MPa） TSR（%） 要求（%）
Sup20 0.8132 0.6873 84.5 ≥80


表5-3 车辙试验结果汇总表
混合料类型 沥青用量（%） 动稳定度（次/mm）
1 2 3 平均 要求
Sup20 4.2 5830 6120 5500 5817 ≥3000
表5-4 -10℃小梁弯曲试验结果
混合料
类型 最大荷载
(KN) 跨中挠度
（mm） 抗弯拉强度（MPa） 劲度模量（MPa） 破坏应变（με） 要求
（με）
Sup20 0.87 0.4944 7.10 2596 2736 ≥2000
0.89 0.5150 7.27 2704 2687
0.94 0.4841 7.67 2542 3019
0.95 0.5254 7.76 2758 2812
0.80 0.5665 6.53 2974 2196
1.04 0.5459 8.49 2866 2962
平均值 0.92 0.5219 7.47 2740 2735
六、目标配合比设计结论
采用现场取样的集料、矿粉和改性沥青等原材料，按照美国Sup20设计标准进行室内配合比设计，得到最佳沥青用量为4.2%（油石比为4.4%），通过马歇尔和旋转压实试验验证，其空隙率、VMA、VFA（饱和度）等均能满足相关要求，由浸水马歇尔、冻融劈裂试验知，该级配抗水害性能良好；通过车辙试验得到其动稳定度满足要求；通过小梁弯曲试验得到其低温性能满足要求；因此本次目标配合比设计结果可作为生产配合比设计依据。


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