SMA混合料配合比设计仍按热拌沥青混合料的目标配合比

SMA混合料配合比设计仍按热拌沥青混合料的目标配合比、生产配合比和试拌试铺配合比的三个阶段进行,分阶段确定矿料配合比和最佳沥青用量。 (一)目标配合比设计 1.确定矿料配合比例 (1)粗集料骨架的分界筛孔 SMA的矿料级配采用间断级配,其级配类型分为中粒式和细粒式两类: a、中粒式:包括SMA—20、SMA—16,粗集料骨架的分界筛孔为4.75. b、细粒式:包括SMA—13、SMA—10,粗集料骨架的分界筛孔为2.36 (2) 确定矿料初步级配 根据设计的SMA混合料类型,按其级配要求,调整各种矿料的比例,设计3个粗细不同的初步矿料级配。3个级配4.75mm (或2.36mm)筛孔的通过率分别为中值、中值+3%、中值-3%,其矿粉数量宜相同,使0.075mm通过率为10%左右。 (3)确定各初试级配粗集料捣实状态下的松装空隙率 a、筛除各级配中小于粗集料骨架分界筛孔的料,用捣实法测定粗集料骨架混合料的毛体积相对密度。 b、计算粗集料骨架混合料的平均毛体积相对密度(类似理论密度计算) c、计算松装空隙率 (4)确定SMA混合料试件中的粗集料骨架间隙率 a、予估SMA混合料的油石比(一般取6%),也可用谢伦堡析漏试验和肯塔堡飞散试验确定,作为初试油石比,制作马歇尔试件,用干法测定试件的毛体积相对密度。 b、计算SMA混合料的最大理论相对密度,其中纤维部分的比例不得忽略。 c、计算试件的空隙率、集料间隙率、饱和度(同普通沥混)。 d、计算粗集料骨架间隙率 (4)确定矿料级配 条件: a、松装空隙率大于粗集料骨架间隙率 b、VMA>16.5% 从3个初步级配的试验结果中选择同时满足上述两个条件要求的级配作为设计级配。 当有1个以上的级配同时符合上述两个条件要求时,以4.75mm筛上通过率大的级配为设计级配。 2.确定最佳沥青用量 a、马歇尔试验 根据初试油石比试验的空隙率情况,以0.2%~0.4%为间隔,取3个以上不同的油石比,拌制混合料,制作马歇尔试件,每一组的试件数不得少于6个,其中两个用于真空法实测理论最大毛体积相对密度,其余用作马歇尔稳定度试验。 若初试油石比的空隙率及各项体积指标恰好符合设计要求时,可直接作为最佳油石比。 b、稳定度试验 进行马歇尔稳定度试验,检验稳定度和流值是否符合技术要求。技术标准表中的稳定度和流值并不作为配合比设计可以接受或者否决的唯一指标,允许根据同类型SMA工程的经验予以调整,放宽标准时应符合表注的规定,对改性沥青SMA试件的流值可不作要求。 c、确定OAC 绘制各项体积指标与油石比的关系曲线,根据希望的设计空隙率,确定最佳油石比 OAC。马歇尔试件的设计空隙率VV应符合规范的要求,在炎热地区空隙率宜选择靠近上限,寒冷地区空隙率可选择靠近中、下限。当击实次数为75次时,设计空隙率不宜超过4%。 3.配合比检验与调整 (1)检验:按确定的矿料级配和最佳沥青用量,进行下列配合比检验试验。 ①谢伦堡沥青析漏试验:试验温度应该与生产时的最高出料温度一致,无明确要求时,非改性沥青混合料的试验温度宜为170℃,改性沥青混合料的试验温度宜为185℃。 ②肯塔堡飞散试验:标准的试验温度为20℃,水中养护时间为20h。在多雨潮湿地区,也可进行浸水飞散试验,试验温度为60℃,水中养护时间为48h ③车辙试验:对混合料的高温抗车辙能力进行验证,其试验温度为60℃,荷载压强为0.7MPa。如有特殊需要,可根据情况提高试验温度或荷载强度。 ④水稳定性检验:应进行48h浸水马歇尔试验残留稳定度和冻融劈裂试验强度比检验。当掺加除消石灰、水泥外的抗剥落剂时,必须按试验规程的要求对混合料进行老化处理。 ⑤渗水系数和构造深度检验:SMA混合料应采用轮碾法成型的试件进行表面的渗水系数和构造深度检验。 (2)配合比调整: 以上检验项目全部指标值必须满足要求,如果配合比检验不能通过,应根据存在的问题,重新调整配合比,重新进行试验,调整可参考下表进行。 VMA低 4.75mm通过率太高核实试验结果的准确性 0.075mm通过率太高减小分界筛孔的通过率 集料过分破碎 集料毛体积相对密度不正确 VMA高 4.75mm通过率太低核实试验结果的准确性 0.075mm通过率太低增加分界筛孔的通过率 集料毛体积相对密度不正确 空隙率低: VMA低核实试验结果的准确性 沥青用量高减小沥青用量或增加VMA 空隙率高: VMA高核实试验结果的准确性高 沥青用量少增加沥青用量或减小VMA VCA高: 4.75mm通过率太高集核实试验结果的准确性 空隙率高VMA高核实试验结果的准确性 沥青用量少增加沥青用量或减小VMA VCA高 4.75mm通过率太高集核实试验结果的准确性 料毛体积相对密度不正确减小4.75mm通过率 沥青玛蹄脂的劲度高 沥青结合料劲度高核实试验结果的准确性 矿粉用量多减小矿粉用量 矿粉细使用较粗的矿粉 沥青玛蹄脂的劲度低 沥青结合料劲度低核实试验结果的准确性 矿粉用量少增加矿粉用量 矿粉粗使用较细的矿粉析漏严重: 温度高核实试验结果的准确性 矿粉用量少增加稳定剂用 稳定剂不足变换稳定剂品种类型 粗集料比例高减少混合料水分 混合料含有水分量修改级配 降低温度 油斑: 高析漏量追踪每一步骤,减小析漏 运输距离太长缩短贮存时间至最短 贮存时间过长 现场密度小: 碾压不足层厚不大于公称最大粒径的3倍 碾压没有跟上仔细碾压 天气冷或者风大增加碾压吨位和遍数 压实层厚