SMA-13S沥青混凝土配合比设计
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配合比设计
VCAmix
SMA混合料设计步骤
①SMA材料选择； ②确定具有良好嵌挤的矿料级配； ③确认所选级配的最小VMA及最小沥青用量； ④确定最佳沥青用量，确认混合料的空隙率； ⑤评价SMA的性能；
SMA混合料配合比设计过程问题与调整方案
SMA混合料设计过程中，往往会出现某些指标不能满足要求的情况，就需要对原设计进 行必要的调整，重新进行试验和设计。下表是就SMA混合料设计中出现的问题提出的调 整方法。
针入度25℃
延度5℃≮ 软化点≮
0.1mm
cm ℃
>100
50 45
80-100
40 50
60-80
30 55
40-60
20 60
56
55.4 76.9
密度
弹性恢复≮
-% 55
实测记录
60 RTFOT 65 75
1.020
76
质量变化≯ 针入度比25℃≮ 延度5℃≮
% % cm 50 30 55 25
在沥青混合料的矿粉必 须采用石灰岩或岩浆岩 中的强基性岩石等憎水 性石料经磨细得到的矿 粉，原石料中的泥土杂 质应除净。矿粉应干 燥、洁净。
矿粉产地：崇州怀远 指标 表观 密度 含水量 外观 亲水 系数 加热 安定性 塑性 指数 单位 t/m2 % ---% 技术 要求 ≮ ≯ 无团粒 结块 <1 实测 记录 <4 实测值 2.667 0.2 无团粒 结块 0.7 无明显 颜色变化
沥青玛蹄脂碎石混合料组成
Asphalt bitumen
SMA的组成特点
1 、SMA是一种间断级配的沥青混合料。
2、粗集料多，细集料少，矿粉用量多，同时使用纤维作为稳定剂。
3、沥青结合料用量多，粘结性要求高，希望针入度小，软化点 高，温度稳定性好的沥青，最好采用改性沥青，以改善高低温变 形性能及与矿料的粘附性。
SMA-13S沥青混凝土配合比设计
粗集料 比例PCA （％）
稳定度 （kN）
流值 （0.1mm ）
最大理 论相对 密度γt
毛体积相 对密度γ f
空隙率Vv （％）
级配B
5.9 69.4 7.84
24.3 2.544 2.443
4.0
规范要 求
/
6.2
6.5 /
72.5 7.71
26.1 2.534
75.6 8.03
28.1 2.524
VCAmin （％）
41.9
×
39.3
√
39.8 ≤VCADRC
矿料间 隙率VMA （％）
有效沥 青饱和 度VFA （％）
VCAmin （％）
17.8 77.7 41.5
×
17.9 80.6 39.0
√
18.0 83.7 36.3
≥17
75~85 ≤VCADRC
4.1
17.1
76.2
6 75.6 2.526 2.305
8.7
21.9
60.1
/
/
/
3~4.5 ≥17
75~85
3、马歇 尔稳定 度试验 按设计 级配B称 取矿 料，采 用三种 油石 比，采 用双面 击实75 次成型 马歇尔 试件， 进行马 歇尔稳
级配类 型
表4 沥青 混合料马歇 尔试验结果
油石比 （％）
油石比 （％）
粗集料 比例PCA （％）
最大理 毛体积相 空隙率
论相对 对密度γ Vv
密度γt f
（％）
矿料间隙 率VMA （％）
有效沥青 饱和度 VFA （％）
级配A
级配B
级配C
规范要 求
/
SMA-13S生产配合比
镇溧高速公路ZL-JL-LY1标SMA-13S型生产配合比设计镇溧高速ZL-JL-LY1标监理组试验室二00七年六月镇溧高速公路工程ZL-JL-LY1标沥青砼上面层SMA-13S生产配合比设计一、设计依据2、《公路工程集料试验规程》 (JTG E42-20053、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》 ( JTJ 052-20004、《公路工程沥青路面施工技术规范》 ( JTG F40-20045、《公路路基路面现场测试规程》 (JTJ 059-956、《江苏省高速公路沥青路面施工技术指导意见汇编》 (2005.067、《江苏省交通科学研究院SMA-13S目标配合比设计报告》（2007.5）二、原材料1、沥青为江阴科斯密特种沥青有限公司提供的SBS改性沥青，沥青的三大指标如下：沥青的主要技术性质试验结果表一试验项目规范要求试验结果针入度（0.1mm）（25℃、100g、5s）50—8077.5延度（5℃、5cm/min）(cm≥3040软化点（℃）（环球法）不小于≥6067.5与矿料的粘附性≥5级5级相对密度实测1.0332、矿料施工中集料为1＃料（9.5~13.2）mm、2＃料（4.75~9.5）mm、3＃料（2.36~4.75）mm、4＃料（0~2.36）mm、均是溧阳江阳公司生产的玄武岩，选用填料（矿粉）产地溧阳，纤维是南京佳友公司的松散木质素纤维（用量为混合料总质量的0.3%），抗剥落剂为江苏文昌电子化工有限公司生产的TW-1型沥青抗剥落剂（用量为沥青质量的0.4%）以上材料的各项试验结果见表二、表三、表四。
SMA-13S型沥青砼上面层粗集料试验结果表二指标规范要求试验结果备注级配符合设计合格/密度1＃料≥2.6表观相对密度3.000/毛体积相对密度2.9 302＃料≥2.6表观相对密度3.000 /毛体积相对密度2.9 183＃料≥2.6表观相对密度2.992 /毛体积相对密度2.8 80吸水率（％）1＃料≤2.00.81 /2＃料≤2.00.92/3＃料≤2.01.31/压碎值（％）1＃料高温≤2413.4常温≤211.9/细长扁平颗粒含量（%）1＃料≤127.7 /2＃料≤128.4 /水洗法小于0.075mm 颗粒含量（%）1＃料≤0.60.6 /2＃料≤0.80.5 /3＃料≤1.00.6 /细集料试验结果表表三指标规范要求试验结果筛分符合设计合格表观相对密度≥2.5 2.989毛体积相对密度2.871砂当量不小于(%≥6076小于0.075mm含量(%≤12.5 6.6填料矿粉试验结果表表四指标规范要求试验结果表观相对度不小于2.502.710含水量不大于（％）1 0.4亲水系数（％）＜10.67塑性指数﹤4 3.0外观无团粒结块无团粒结块粒度范围＜0.60 （mm）（％）＜0.15（mm）（％）＜0.075（mm）（％）10090-10075-10010092.580.5木质素纤维、抗剥落剂质量外委检验结果见项目部统计数据。
SMA-13S生产配合比
改性沥青混凝土SMA-13S 生产配合比设计报告使用部位：路面上面层二〇一六年三月沥青混凝土下面层(SMA-13S)生产配合比设计书一、设计依据1、《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005)2、《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)3、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTG E20-2011)4、《SAM-13S目标配合比设计报告》二、原材料1、沥青：选用*********公司生产的SBS改性沥青，经检验其各项技术指标均符合要求（详情见原材料检测报告，下同）。
2、粗细集料：粗细集料选用**********有限公司生产的玄武岩碎石和石屑，颗粒粒径分别为：10-16mm、5-10mm、0-3mm，经检验其各项技术指标均符合要求。
3、填料：选用**********有限责任公司生产的矿粉，经检验其各项技术指标均符合要求。
4、纤维稳定剂：采用优质的木质素絮状纤维，掺量约为沥青混合料总质量的0.4%。
三、确定各热料仓矿料用量1、3＃料仓～1＃料仓筛网尺寸分别为16mm、12mm、5mm，从二次筛分后进入各热料仓的矿料取样进行筛分，其筛分结果如下：2、各种集料和矿粉密度见下表：3、确定各种料仓内矿料的组成比例：根据上述各种料仓内矿料的筛分结果，用图解法计算各种料仓的用量比例，使合成的矿质混合料级配符合《公路沥青路面施工技术规范》的要求，矿质混合料级配曲线尽量接近一条顺滑的曲线，其中特别注意应使0.075mm、2.36mm、4.75mm的筛孔通过量控制接近目标级配值。
上述矿料经计算机反复进行级配计算，各料仓比例为：3#仓:2#仓:1#仓:矿粉＝36：41：12：11沥青混凝土下面层混合料级配组成计算表四、确定最佳油石比目标配合比设计的确定最佳油石比OAC为5.6%，分别取最佳油石比OAC和OAC±0.3%，即5.3%、5.6%、5.9%，取以上计算的矿质混合料，用试验室的小型拌和机拌制沥青混合料进行马歇尔试验，确定生产配合比的最佳油石比。
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。
钢渣SMA-13型沥青混合配合比设计及路用性能研究
钢渣SMA-13型沥青混合配合比设计及路用性能研究一、引言公路建设对于国家经济和社会的发展具有至关重要的作用。
在道路建设中，沥青混合料作为常用路面材料，在道路的使用过程中所遭受的高强度和高频次的载荷，磨损，风雨侵蚀，易受到破坏。
因此，有效的沥青混合料设计及使用对于公路交通建设的长远发展必不可少。
钢渣SMA-13型沥青混合配合比设计及路用性能研究，旨在通过对钢渣SMA-13型沥青混合料的配合比、制备工艺和使用性能等方面进行研究，为我国公路建设提供更加可靠、环保的路面材料。
二、配合比设计2.1 原材料选择工程中选用的原材料及标号分别为：钢渣（G）、石筛石25-31.5mm（CA）、石子16-19mm（FA）、石灰石粉（L）、SBS改性沥青（SBS）和沥青（AC-20）。
2.2 配合比设计流程根据配合比设计原则，首先根据设计要求确定各成分的质量比例和混合料总配合量，进而考虑混合料强度、适应性以及稳定性等因素确定混合比。
经过反复试验，确定了钢渣SMA-13型沥青混合料的最佳配合比为：G：CA：FA：L：SBS：AC-20=21.2%：35.1%：23.4%：7.5%：9.2%：3.6%。
混合料总配合量为1850kg/m3。
三、制备工艺3.1 材料的预处理将钢渣经过筛分，取其20-40目部分作为配合料。
石灰石粉需要经过干燥处理，以降低水分含量。
石子和石筛石需要清洗并干燥。
3.2 沥青混合料制备将CA、FA、L混合均匀，再与G、SBS混合拌和，最后加入热沥青拌和。
制备过程中混合料的温度控制在150℃-170℃左右。
拌和后还需通过振动致密机器进行致密处理，以保证混合料的稳定性和适应性。
四、路用性能研究4.1 拉伸性能测试在20℃的环境下，使用拉伸试验机对混合料进行拉伸测试，并测量混合料的抗拉强度。
试验结果表明，该混合料的抗拉强度达到了9.8MPa左右，表明混合料的抗拉性能较好。
4.2 耐水、耐热性能测试在60℃恒温水槽中，使用夹心试验方法对混合料进行耐水性能测试；在140℃恒温箱中，使用热空气对混合料进行耐热性能测试。
(完整版)SMA-13上面层(SBS改性沥青)配合比优化设计及施工质量控制要点.docx
SMA-13 上面层（SBS 改性沥青）配合比优化设计及施工质量控制王志刚一、沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA ）的特性及强度机理沥青玛蹄脂碎石混合料是一种以沥青、矿粉、纤维稳定剂及少量的细集料组成的沥青玛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，沥青玛蹄脂碎石混合料的构成特性，俗称“三多一少” ，即沥青用量多为6%左右，矿粉用量多达8— 12%， 4.75mm 以上粗骨料用量高达矿料用量的70%—80% ， 4.75mm 以下细集料仅占矿料总重的20%— 30%，其中还含有 8%— 12%的矿粉，实际细集料用量为10%— 20% ，相当少。
所以，沥青玛蹄脂碎石混合料的强度是依靠粗集料在沥青混合料中的骨架嵌挤作用和沥青玛蹄脂胶结料的粘结裹覆作用形成的，因而它更具有很好的耐久性、抗高温稳定性、抗低温开裂性、抗滑性及较好的排水性能。
下面以徐宿高速公路TS21 标 SMA-13上面层（ SBS 改性沥青）施工为例来说明 SMA 的配合比优化设计和施工质量控制。
二、 SMA-13 配合比设计1、原材料选取①粗集料SMA 的粗集料是指在SMA 混合料中形成嵌挤起到骨架作用的集料部分，对SMA-13 、SMA-16 是指粒径大于 4.75 mm 的集料，对SMA-10 是指粒径大于 2.36 mm 的集料，SMA 的高温稳定性是基于含量甚多的粗集料之间的嵌挤作用，在很大程度上取决于集料石质的坚韧性、颗粒形状和棱角性，粗集料的这些性质是SMA 成败与否的关键。
所以在选取原材料时一定要选取压碎值小、针片状含量少、表面粗糙有一定棱角性的石料。
②细集料对 SMA-13 粒径小于 4.75mm 的集料称细集料，细集料在SMA 中的比例虽然很少，但它是形成沥青玛蹄脂的重要组成部分，用以填充SMA 的粗集料骨架的间隙，增强路面的防渗能力，同时起到粘结作用，一定要选取表面粗糙、洁净、有一定棱角性和嵌挤能力的机制砂。
③填料填料必须采用由石灰石等碱性岩石磨细的矿粉，矿粉的主要作用是和沥青、纤维组成沥青玛蹄脂粘结剂，提高沥青混合料的粘结力。
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筛孔（mm）
确定的 SMA-13S 的三种级 配A、B、 C， 4.75mm筛 孔的通过 率分别为 30.6%、 27.5%、 24.4%。 分别测定 三种级配 的 VCADRC， 按油石比 6.0％双 面击实75 次制作试 件，测定 VCAmix及 VMA等指 标，在满 足VCAmix 小于 VCADRC和 VMA大于 17的基础 上确定级
76.2
6 75.6 2.526 2.305
8.7
21.9
60.1
/
/
/
3~4.5 ≥17
75~85
由表2和 表3可 知，级配 B是最佳 设计级配 。
3、马歇 尔稳定度 试验 按设计级 配B称取 矿料，采 用三种油 石比，采 用双面击 实75次成 型马歇尔 试件，进 行马歇尔 稳定度试 验，试验 结果列于 表4。
规范要求 上限
中值
下限
通过百分率（%）
100 69.5
6.6
0.4
0.2
0.2
100
100
90.9 12.1
1
0.5
100
100
100
100
100
100
87.8
64.3
100
100
100
100
100.0 90.9
67.9 30.6
23.7
19.9
100.0 87.5
58.4 27.5
21.9
18.6
计算结果 如表1， 级配曲线 见图1。
材料名称
级配C： 1#料：2# 料：4# 料：矿粉 ＝ 30:53:7: 10
表1 SMA-13S 级配组成 试验 筛孔尺寸 （mm）
16
13.2
9.5 4.75
2.36
1.18
1#（9.5 －16mm） 2#（4.75 － 9.5mm） 4#（0－ 2.36mm） 矿粉 级配A （30:45: 15:10） 级配B （41:36: 13:10） 级配C （45:35: 10:10）
4、设计 结论
通过上面 的分析、 测试和计 算，可知 SMA-13S 的最佳设 计级配为 B （41:36: 13:10） ，最佳油 石比为 6.2%。
0.6
0.3 0.15 0.075
0.2
0.3
35.9 100 15.6
0.2
0.2
18.7 100 13.0
0.2
0.2
8.7 100 11.5
表2 VCADRC 测试结果
级配类型
合成毛体积 相对密度γ sb
捣实相对 密度γs
粗集料毛 体积相对 密度γCA
VCADRC （％）
级配A
2.806 1.645 2.737
39.9
级配B
2.783 1.651 2.756
40.1
级配C
2.785 1.606 2.731
41.2
表3 初试
级配的体积
分析
7.71
26.1
8.03
28.1
20~50 /
2.534
2.45
2.9
3~4.5
由上表可 知，油石 比为 6.2％和 6.5％的 沥青混合 料，均能 满足VMA 和VCAmin 的要求。 但从空隙 率和经济 性来看， 油石比为 6.2%的混 合料较为 合适，所 以，最佳 油石比为 6.2%。
表4 沥青 混合料马歇 尔试验结果
级配类型
油石比 （％）
粗集料比 例PCA （％）
稳定度 （kN）
流值 （0.1mm ）
最大理论 毛体积相
相对密度 对密度γ
γt
f
空隙率Vv （％）
级配B
5.9 69.4 7.84
24.3 2.544 2.443
4.0
规范要求 /
6.2
6.5 /
72.5
75.6 >6
2、矿料 配合比设 计计算
根据各种 矿料的筛 分结果， 进行沥青 混凝土矿 质混合料 的级配设 计计算， 根据设计 要求确定 出3个级 配：
级配A： 1#料：2# 料：4# 料：矿粉 ＝ 30:45:15 :10 级配B： 1#料：2# 料：4# 料：矿粉 ＝ 41:36:13 :10 级配C： 1#料：2# 料：4# 料：矿粉 ＝ 45:35:10 :10
0.2
0.2
4 92 10.0
14.9 12.6 11.3
9.9
13.8 12.0 11.0
9.8
20
16
13
12
16
13
11
10
12
10
9
8
16
VCAmin （％）
41.9
×
39.3
√
39.8 ≤VCADRC
矿料间隙 率VMA （％）
有效沥青 饱和度 VFA （％）
VCAmin （％）
17.8 77.7 41.5
级配类型
油石比 （％）
粗集料比 最大理论 毛体积相
例PCA
相对密度 对密度γ
（％） γt
f
空隙率Vv （％）
矿料间隙 率VMA （％）
有效沥青 饱和度 VFA （％）
级配A
级配B 级配C 规范要求 /
6 69.4 2.538
2.43
4.3
18.3
76.7
6 72.5 2.549 2.445
4.1
17.1
×
17.9 80.6 39.0
√
18.0 83.7 36.3
≥17
75~85 ≤VCADRC
100.0 86.3
54.8 24.4
19.2
16.7
100
100
75
32
27
24
100
95
62.5
27
21.5
19
100
90
50
22
16
14
100
90
上限
80
下限
70
60
级配A（30:45:15:10）
50
级配B（41:36:13:10）
40
30
级配C（45:35:10:10）
20
10
0
0.075 0.15 0.3 0.6 1.18 2.36 4.75 9.5 13.2 16
南京市城 市快速内 环东线 上面层 SMA-13S 型沥青混 凝土 目标配合 比设计报 告
山东省路 桥集团有 限公司 南京项目 部 2005。08 。10
1、原材 料的选用 说明 粗、细集 料采用镇 江茅迪天 王石料厂 生产的玄 武岩石 料；矿粉 采用南京 汤山矿粉 厂生产的 矿粉；沥 青采用壳 牌SBS改 性沥青。