基于石灰岩的SMA沥青混合料配合比设计
SMA配合比设计(论文)

公路沥青玛蹄脂碎石混合料目标配合比设计中铁二局五公司摘要:沥青马蹄脂碎石混合料,是一种新型的沥青混合料结构。
是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉和少量的细集料组成的沥青马蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料。
它是由足够的沥青结合料和具有相当劲度的沥青玛蹄脂胶浆填充在粗集料形成的石—石嵌挤结构的空隙中形成的。
因此,它具有抗高温、低温稳定性,良好的水稳定性,良好的耐久性和表面功能(抗滑、车辙小、平整度高、噪音小、能见度好)。
SMA路面耐久性好,故养护工作少,使用寿命长,综合经济效益和环境效益好。
下面就我公司施工的陕西永咸高速公路SMA-16配合比设计为例,对整个配合比设计过程作一简要概述。
关键词沥青玛蹄脂目标配合比设计SMA目标配合比设计的最终目的是优选矿料级配、确定最佳沥青用量,符合配合比设计技术标准和配合比设计检验要求,以此作为目标配合比,供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。
一、原材料的选用1、集料使用临潼韩峪石料厂生产的碎石,规格分别为:A料(19-9.5mm)、B料(9.5-4.75mm)、C料(4.75-2.36mm)。
机制砂(2.36-0mm)、矿粉采用乾县五峰山西洼石料厂产石灰岩加工。
各种材料技术性质试验结果如下2、沥青SBS改性道路石油沥青,技术性质试验结果下表1。
基质沥青为SK 90-A级道路石油沥青。
技术性质试验结果见下表2。
SBS改性沥青技术性质试验结果3、木质素纤维:北京垦特莱公司生产,絮状。
技术性质试验结果见下表木质素纤维技术性质试验结果汇总4、抗剥落剂:陕西公路研究所二、矿料配合比例1、矿料颗粒分析以下结果是取不少于十次筛分结果的平均值作为最终确定矿料比例的筛分结果。
2、矿料配合比通过电脑配料,得到以下比例3、确定初试级配:由于混合料公称最大粒径大于13.2mm,故以设计矿料级配范围中4.75mm作为粗集料骨架的分界筛孔。
SMA-16混合料矿料级配范围初试级配4、集料捣实状态下骨架间隙率5、计算各组初试级配的松装间隙率VCAmix=(1-ρm b×P CA/ρca)×100Ρm b——初试油石比沥青混合料实测毛体积密度P CA——粗集料的平均毛体积密度级配A:ρCA=(49×0.988×2.742+23×0.921×2.726+9×0.056×2.719)/( 49×0.988+23×0.921+9×0.056)=2.737P CA=(1-0.299)×(100/106.4)=65.9%VCAmix=(1-2.427×0.659/2.737)×100=41.6%级配B:ρCA=(49×0.988×2.742+25×0.921×2.726+7×0.056×2.719)/( 49×0.988+25×0.921+7×0.056)=2.737P CA=(1-0.282)×(100/106.4)=67.5%VCAmix=(1-2.416×0.675/2.737)×100=40.4%级配A:ρCA=(49×0.988×2.742+27×0.921×2.726+6×0.056×2.719)/( 49×0.988+27×0.921+6×0.056)=2.736P CA=(1-0.264)×(100/106.4)=69.2%VCAmix=(1-2.404×0.692/2.736)×100=39.2%级配A混合料的VCAmix=41.6%大于粗集料在捣实状态下的骨架间隙率为40.3% ,对粗集料的骨架已形成了干涉,不符合规范要求;级配B混合料的VCAmix=40.4%小于粗集料在捣实状态下的骨架间隙率为40.6% ,符合规范要求且形成骨架结构;级配C混合料的VCAmix=39.2%远远小于粗集料在捣实状态下的骨架间隙率为41.4% ,约小于2.2%,说明在SMA沥青混合料中,粗集料骨架间隙率不能全部被细集料、沥青、设计空隙率之和所填满,混合料在施工过程中很容易产生离析,该级配也不合理。
沥青混合料目标配合比设计(SMA-13).

沥青SMA 混合料配合比设计(SMA-13)一、基本情况杭浦高速公路,拟采用改性沥青SMA-13作为面层。
原材料产地如下:二、设计依据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》(JTJ052-2000) 4.《高速公路沥青路面规范化施工与质量管理指导意见》 5.《杭浦高速公路道路养护工程招标文件》 三、设计过程 1、原材料本次室内目标配合比设计所用集料产地为湖州西园坞(辉绿岩)和闲林(石灰岩),沥青采用韩国SK 生产的SBS-改性沥青,外加剂为木质素纤维,密度为0.6g/cm 3表1 集料及沥青密度试验结果,掺量比例为沥青混合料总质量的0.3%,试验所用原材料均由委托方提供。
各档集料、矿粉及SBS 改性沥青的密度试验结果见表1。
各档集料及矿粉的筛分结果见表2。
表2 各种矿料的筛分结果2、混合料级配根据委托要求,SMA-13型沥青混合料工程设计级配范围见表3。
表3 SMA-13沥青混合料工程设计级配范围3、矿料配合比设计计算根据各档集料的筛分结果,结合混合料级配要求,首先调试选出粗、中、细三个级配,根据工程经验确定三个级配的初始油石比为6.2%,然后用初始油石比成型试件。
表4为三种级配的设计组成结果,表5为初试级配的体积分析结果。
表4 三种级配的设计组成结果)的质量百分率(%)1.18 0.6 0.3 0.15 0.075表5 初试级配的沥青混合料性能指标分析结果根据各组级配体积指标结果分析,结合以往工程经验选择级配3为设计级配,级配曲线见图1所示。
0.075 0.15 0.3 0.6 1.18 2.36 4.75 9.5 13.2 161.000 1.5002.000 2.5003.000筛孔尺寸(mm)图1 SMA-13设计级配曲线图4、马歇尔稳定度试验按设计的矿料比例配料,采用三种油石比,进行马歇尔稳定度试验,试验结果见表6,设计级配合成毛体积相对密度2.705,级配合成表观相对密度2.751。
SMA-13目标配比设计说明

合肥市畅通二环(西二环-合武铁路)工程SMA-13沥青混合料目标配合比设计试验报告安安徽环通工程试验检测有限公司二O一九年四月十九日一、设计及试验依据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》(JTJ 052-2000)4.《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)5.《合肥市畅通二环(西二环-合武铁路)工程施工图设计说明》二、原材料1.碎石:玄武岩规格:9.5~13.2mm、4.75~9.5mm;产地:枞阳华州玄武岩石料厂2.碎石:石灰岩规格:2.36~4.75mm、0~2.36mm;产地:安徽石鑫矿业有限公司3. 矿粉:石灰岩质产地:聚龙新型材料有限公司4. 沥青:改性沥青产地:合肥宝盈物资有限公司规格:SBS5.木质素纤维:江苏华康建材实业有限公司各种矿料及沥青的密度试验见表1、各种矿料筛分结果见表2。
表一密度试验结果表二筛分试验结果(水洗法)三、SMA沥青混合料配合比设计本次目标配合比设计采用的级配类型为SMA-13型。
1.混合料级配2.矿料配合比计算根据各种矿料的筛分结果,确定SMA-13的三种级配(A、B、C)4.75mm筛孔通过率分别为24.6%、27.1%和29.7%,三种级配设计组成见表4。
分别测定三种级配的VCA DRC,按油石比为6.0%制作马歇尔试件,测定VCA mix及VMA等指标,在满足VCA mix 小于VCA DRC和VMA>17要求的基础上确定级配,测试结果见表5和表6。
表4 三种级配的设计组成结果表5 VCADRC测试结果表6 初试级配的体积分析注:对于高温稳定性要求较高的重交通或炎热地区,VFA可以放宽到70%。
由表5和表6得出三种级配中只有级配B满足要求,本次设计选取级配B为设计级配。
图1 SMA-13级配曲线3.马歇尔稳定度试验按比例称取矿料配制级配B,调整3个不同的油石比,制做马歇尔试件,进行马歇尔稳定度试验,试验结果列于表7。
关于SMA沥青混合料配合比设计及施工技术的探讨

关于SMA沥青混合料配合比设计及施工技术的探讨在良好的设计配合比和施工条件下,SMA沥青混合料的使用能够显著提高沥青路面的耐久性和高温稳定性。
文章将根据西商高速公路的施工及试验情况,简要讲述SMA沥青混合料的施工技术要求。
标签:SMA沥青混合料;配合比设计;技术要求SMA沥青混合料是一种由沥青、纤维稳定剂、矿粉和少量的细集料组成的沥青马蹄脂填充间断级配的粗集料骨架间隙而组成的沥青混合料,具有抗高温、低温稳定性,良好的水稳定性,良好的耐久性和表面功能(抗滑、车辙小、平整度高、噪音小、能见度好)。
该项技术20世纪60年代诞生于德国,90年代引入我国,由于受经济条件限制,在国内一直未得到大面积的推广。
本文主要结合西商高速公路SMA沥青混凝土路面的施工、监理情况,谈谈对SMA沥青混凝土配合比设计以及工程施工过程中的注意事项。
1 SMA沥青混合料的配合比设计为了使设计的混合料能够达到实施效果,需要从材料要求、施工工艺、质量控制标准和质量控制方法等诸多方面提出以下要求,希望能够引起注意。
1.1 原材料要求1.1.1 粗集料用于SMA沥青混合料面层的粗集料,宜采用碎石或破碎砾石,其粒径规格和质量要求均应符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的规定:①粗集料应洁净、干燥、无风化、无有害杂质,且具有一定硬度和强度。
②粗集料应具有良好的颗粒形状,破碎砾石用于高速公路、一级公路时,应采用大砾石破碎,并至少应有两个以上的破碎面。
③对于抗滑表层粗集料应选择硬质岩(中性或基性火成岩)。
由于硬质岩石与沥青的粘接力存在着较大差异,粗集料与沥青的粘附性应不小于5级。
对于3~5mm石屑部分由于含量较低,并且该部分对沥青混合料形成嵌接结构有一定的作用,建议用硬质岩石屑(玄武岩)。
1.1.2 细集料细集料包括人工砂、天然砂。
沥青路面面层宜采用人工砂作为细集料,细集料应洁净、干燥、无风化、无有害杂质,有适当的颗粒组成,并与改性沥青有良好的粘附性,天然砂由于质量变化大(大部分为中粗砂),形状较圆滑,与沥青的粘附性差,对沥青混合料影响较大。
SMA混合料配合比设计总结讲解

SMA昆合料配合比设计总结刘积军山东省路桥集团有限公司第四分公司摘要:SMA是近年来使用较多的性能优越的沥青混合料,但其施工工艺要求较高,其配合比设计标准及方法也与普通的热拌沥青昆合料有较大不同。
本文结合工程实例,介绍其配合比设计标准及方法。
关键词:沥青玛蹄脂碎石(SMA);配合比设计;1 工程概况菏关高速公路位于山东省菏泽市,是日照至南洋高速公路的一部分,南北走向的重要交通干道之一。
路线全长60 多公里,主线路面结构采用30cm石灰、粉煤灰土底基层+14cm水泥稳定碎石下基层+14cm柔性基层(大粒径沥青碎石混合料LSM-30)+8cmAC-25C粗粒式+6cmAC-20C 中粒式+4cmSMA-1沥青玛蹄脂碎石混合料结构,桥面铺装采用6cmAC-20C+4cmSMA-结构。
2 SMA混合料性能及组成特点2 .1 SMA混合料性能沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是一种由优质沥青、纤维稳定剂、矿粉及少量的细集料组成的沥青玛蹄脂填充间断级配粗集料骨架间隙组成的一体混合料,它的最基本组成是碎石骨架和沥青玛蹄脂结合料两大部分,与我国现行规范规定的沥青混合料,如密级配沥青混合料(AC 型),),密级配沥青碎石混合料(ATB ,半开级配沥青碎石混合料(AM), 开级配沥青碎石混合料(ATPB,开级配排水式磨耗层沥青混合料(OGFC)相比,都表现出其优越性,SMA具有AC的空隙率小,水稳定性及耐久性好,AM ATB的集料嵌挤作用好,高温抗车辙能力强,OGFC勺抗滑性能好等各种特点,同时又克服了AC的高温稳定性能不足,AM及ATB的不耐抗裂、抗老化、抗水损害性能差的缺点,因而是一种比较理想的混合料结构。
2 . 2 SMA结构特点2.2.1 矿料是间断级配,粗集料占到70%以上,粗集料颗粒之间有良好的嵌挤作用,沥青混合料产生非常好的抵抗荷载变形的能力,即使在高温条件下,沥青玛蹄脂的粘度下降,对这种抵抗能力的影响也不会减小,因而有较强的高温抗车辙能力。
浅谈SMA沥青混合料目标配合比设计方法

浅谈SMA沥青混合料目标配合比设计方法本文针对SMA沥青混合料目标配合比设计这一试验检测技术,从SMA沥青混合料定义、组成原理及特点;沥青路面的使用性能;SMA沥青混合料目标配合比设计要点;SMA沥青混合料目标配合比设计步骤;共四个方面对其进行阐述。
标签:SMA;目标配合比;设计方法1 概述路面结构是高速公路的重要主成部分,其工程造价也占据公路工程总造价的大部分。
一般高速公路路面结构层占公路工程总造价的37%左右,其中沥青路面结构层又占据路面结构层总造价的86%左右,而沥青路面上面层又占沥青路面结构总造价的20%左右。
由此可见,铺筑一条既能满足交通量日益增长、车辆不断大型化、重载超载车不断的性能优良的沥青路面,是极其重要的。
这就给路面沥青混合料目标配合比设计及施工工艺提出了更高的要求,突出了解决此类问题的重要性。
2 SMA沥青混合料定义、组成原理及特点2.1 SMA定义沥青玛蹄脂碎石混合料(Stone Matrix Asphalt,简称SMA)是由高含量粗集料、高含量矿粉、纤维稳定剂、较大沥青用量,低含量中间粒径颗粒组成的骨架密实结构型沥青混合料。
高含量的粗骨料在混合料中颗粒面与面直接接触、相互嵌锁构成的骨架直接承受了荷载作用,这种骨架对温度敏感性小。
含量较高的矿粉与沥青形成粘聚力很高的胶凝状物――玛蹄脂,使得混合料的整体力学性质提高。
这两方面的作用使混合料具有足够的竖向与侧向约束,在车辆荷载的作用下,不产生或只产生微小的永久性变形。
2.2 SMA组成原理沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是一种以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料,填充于间断级配的矿料骨架中,所形成的混合料。
其组成特征主要包括两个方面:①含量较多的粗集料互相嵌锁组成高稳定性(抗变形能力强)的结构骨架;②细集料矿粉、沥青和纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂将骨架胶结一起,并填充骨架空隙,使混合料有较好的柔性及耐久性。
SMA的结构组成可概括为“三多一少,即:粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少”。
SMA沥青混合料目标配合比

主要仪器及编号
样品描述
检测依据 施工用途
试验日期 试样来源 送样
(3)其他性能指标检测结果 级配 粗 中 细 检测结论:
备注: 1、本报告发出一式一份。凡自行涂改、增删及复印者一律无效,本中心不承担由此引发的任何责任。 2、凡经本中心同意复印的复印件,应由本中心加盖试验报告专用章确认,否则无效。 3、对检验结果有异议者,应于报告发出之日起,十五日内提请复验,过期则不受理,遗失不查不补。 4、凡属委托性试验,本中心试验结果只对来样负责。 5、本报告不得用于商业广告,否则本中心保留依法追究责任的权利。 地址: 邮编: 电话:
稳定度(KN) 8.49 8.62 8.67
流值(0.1mm201 0.109 0.099
飞散损失(%) 7.1 5.0 3.5
备注
根据设计要求技术性能指标取用中级配作为配合比合成级配
试验:
审核:
签发:
日期:
年
月
日
SMA沥青混合料目标配合比设计报告
试验单位: 工程名称 委托单位 施工单位 全自动沥青拌和机A-007、马歇尔试验仪 LWD-3型 A-022、车辙试验机A-003、004、 标准筛、电子天平、烘箱C-017、D-002、 A-010 JTGF40-2004、JTG E20-2011、JTG E422005及设计文件、SHC F40-01-2002 SMA-13沥青路面 初试级配混合料性能检测 根据矿料的密度,选用初试级配的用油量为6%,并按设计文件要求,掺加4‰颗粒木质纤维稳定剂。 (1)级配性能指标检测结果 级配 粗 中 细 玄武岩碎石 9.5-16mm 42 38 33 玄武岩碎石 4.75-9.5mm 36 38 41 玄武岩石屑 2.36-4.75mm 0 0 0 (2)体积性能指标检测结果 级配 粗 中 细 Y se 2.892 2.888 2.884 Y s 1.672 1.681 1.688 Y t 2.595 2.592 2.589 Y f 2.487 2.490 2.494 VCAdrc VCAmin 42.01 41.70 41.43 38.89 40.51 42.19 VV 4.2 3.9 3.7 VMA 17.8 17.6 17.4 VFA 76.6 77.6 78.9 备注 VCAdrc>VCAmin VCAdrc>VCAmin VCAdrc<VCAmin 石灰岩石屑 0-2.36mm 10 12 14 矿粉 12 12 12 沥青用量 (%) 5.90 5.90 5.90 石油比 6.27 6.27 6.27 报告编号: 委托单编号 样品编号 样品名称 WT-2015-09-020 YP-2015-09-QPB-020 玄武岩碎石、石灰岩石屑、 矿粉、SBS改性沥青 符合要求
SMA13改性沥青混合料目标配合比设计报告

XXX路SMA-13改性沥青混合料目标配合比设计报告XXXX路SMA-13改性沥青混合料目标配合比设计报告注意事项: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。
XXXX检测中心设计报告1.0 概述受XXXX委托,XXXX检测中心承担了XXXX路工程上面层SMA-13型沥青混合料的目标配合比设计工作。
本次改性沥青混合料SMA-13的目标配合比设计方法依据《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)进行设计。
2.0 设计依据上面层SMA-13改性沥青混合料目标配合比设计依据以下标准规范、规程: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);3.0 原材料试验本次试验所用集料、矿粉、沥青均为委托方送样,各原材料规格及产地如下:1、沥青:XXX产SBS改性沥青;2、集料:XXX产玄武岩(碎石1:9.5~13.2mm、碎石2:4.75~9.5mm)3、细集料:XXX产石灰岩(碎石4:0-2.36mm)4、矿粉:XXX矿粉厂;5、木质素纤维:XXX(用量为混合料总质量的0.35%)。
4、抗剥落剂:XXX(用量为沥青质量的0.35%)沥青、矿粉、粗集料、细集料、纤维试验结果如表3.0-1至表3.0-5。
注:(1)因沥青、矿粉相同,故本报告试验结果取自XXX 市XXX 路XX 标 下面层Sup-20设计报告。
4.0矿料级配的选择4.1矿料的级配范围SMA-13混合料矿料级配范围见表4.1-1。
表4.1-1 SMA-13沥青混合料级配范围4.2初选级配确定SMA-13的三组级配1、2、3,4.75mm筛孔通过率分别为24.1%、26.9%、29.7%,各档集料筛分结果及三组级配组成见表 4.2-1。
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沥青 s M A 一1 6 进行 了配合 比试验 ,开展 了 石 灰岩 用于S M A 混合料 的研 究。通过 试验确定 了原 材料 的物理指标指
标 ,并通过 马歇 尔试验设计 方法确定 了沥青的最佳掺 量。研 究得 出,石灰岩 S MA混合料 的各 项试验指标均满足
设计规 范要 求 ,可应用于路面工程建设 中,有利于 S M A技术的推广。
陈 曦 ,马 士 宾
( 河北工业大学 ,天津 3 0 0 4 0 1 )
摘 要 :S MA路 面结构在 我 国的公路 建设 中得到 大范 围应 用 ,目前 ,我 国的 S MA路 面 多采 用少数地方才有 的玄武 岩 等 中性石料作 为集料 ,限制 了玄武岩路 面的推 广 。采 用马歇 尔试 件的体积设 计方 法对以石灰岩 为骨料的普通
p r o j e c t c o n s t r u c t i o n a n d i s a d v a n t a g e o u s t o t h e S MA t e c h n o l o g y p r o mo t i o n .
Ke y wo r ds :l i me s t o n e ; S MA; mi x t ur e r a t i o ; o pt i mum p r o p o ti r o n
关键词 :石灰岩 ;S MA;配合 比;最佳 油石 比 中图分类 号:U 2 1 4 . 7 5 文献标识码 :B 文章编号 :1 0 0 2 - 4 7 8 6 ( 2 0 1 4 ) 0 5 — 0 1 0 1 — 0 3
Mi x Pr o p o r t i o n De s i g n o f S M A As p ha l t Mi x t u r e Ba s e d o n Li me s t o n e
s t o n e . T h e p a p e r a l s o c o n d u c t s f u r t h e r s t u d y o f l i me s t o n e or f S MA mi x t u r e . T h i s p a p e r g e t s t h e p h y s i c a l i n — d e x o f r a w ma t e r i a l s a n d t h e o p t i mu m c o n t e n t s o f a s p h a l t . I t c o me s t o t h e c o n c l u s i o n t h a t v a r i o u s t e s t i n - d e x e s o f l i me s t o n e S MA mi x t u r e me e t t h e d e s i g n s p e c i i f c a t i o n r e q u i r e me n t s , wh i c h c a n b e u s e d i n r o a d
u m e d e s i g n me t h o d t o c a r r y o u t a mi x r a t i o t e s t o f o r d i n a r y a s p h a l t S MA— — 1 6 w h o s e ma j o r a g g r e g a t e i s l i me -
第4 2 卷
第5 期
交
通
标
准
化
Vo 1 . 4 2 NO . 5
2 0 1 4 年3 月
T r a n s p o r t a t i o n S t a n d a r d i z a t i o n
M岩 的 S MA沥青混合料 配合 比设计
CHE N Xi , MA S h i — b i n g
( He b e i U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y , T i a n j i n 3 0 40 0 1 , C h i n a )
Ab s t r a c t :I t c a n b e s e e n t h a t S MA p a v e me n t s t r u c t u r e i s wi d e l y u s e d i n h i g h wa y c o n s t r u c t i o n o f C h i n a . At p r e s e n t , mo s t o f t h e S MA p a v e me n t s u s e n e u t r a l s t o n e a s a g g r e g a t e , f o r e x a mp l e b a s a l t wh i c h i s p r o - d u c e d o n l y i n f e w p l a c e s . I t l i mi t s t h e u s e o f b a s a l t p a v e me n t . T h i s p a p e r a d o p t s Ma r s h a l l s p e c i me n v o l —