附件：公路大中修工程Sup-20改性沥青混合料目标配合比设计报告一、概述公路大中修工程Sup-20改性沥青混合料的目标配合比设计本次Sup-20沥青混合料的室内配合比设计方法依据Superpave沥青混合料设计方法进行设计，并按照我国《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）进行了抗水损害性验证试验二、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》（JTG E20-2011）4．《2015公路管理局公路大中修工程施工图设计文件》三、材料本次试验所用集料产地为广德，为石灰岩集料，沥青为浙江省公路物资有限公司生产的SBS(I-D)改性沥青，矿粉产地为长兴天湖矿粉厂依据Superpave设计要求，进行了各种矿料的密度试验和沥青密度试验（试验结果见表1）表1 集料密度试验结果表矿 料表观相对密度毛体积相对密度（13.2-26.5mm）1# 料2.7522.712（4.75-13.2mm）2# 料2.7422.688（2.36-4.75mm）3# 料2.7312.680（0-2.36mm）4# 料2.7342.689矿 粉2.716/改性沥青相对密度（25℃）1.029四、设计集料结构的选择1. 初选级配依据Superpave设计的一般方法，在选择集料结构时，首先调试选出粗、中、细三个级配，根据集料的性质（密度和吸水率）计算出三个级配的初始用油量。
然后用初始用油量成型试件根据试验结果，计算出这三个级配的沥青混合料在空隙率为4.0%时所需的沥青用量及相应的沥青混合料其它性质，如矿料间隙率（VMA）、饱和度（VFA）、粉与有效沥青之比（DP）、初始旋转次数的压实度（%Gmmatin）表2为各种集料的筛分试验结果、三个调试级配料各档料比例以及三个试验级配各筛孔尺寸矿料通过率明细表，图1为三种试验级配曲线，表3为估算沥青用量汇总表图1 三种试验级配曲线- 9 -表2 试级配各档料比例及合成级配级配1＃料2＃料3＃料4＃料矿粉组合级配级配126.035.57.030.01.5级配231.033.56.028.01.5级配335.032.55.026.01.5筛孔（mm）通过率（%）级配1级配2级配331.5mm100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.026.5mm100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0100.0100.019.0mm84.2 100.0 100.0 100.0 100.0 95.995.194.516mm67.2 100.0 100.0 100.0 100.0 91.589.888.513.2mm20.6 94.1 100.0 100.0 100.0 77.373.470.39.5mm0.6 62.4 100.0 100.0 100.0 60.856.653.04.75mm0.3 10.6 92.1 100.0 100.0 41.838.735.72.36mm0.3 1.2 15.6 80.4 100.0 27.225.423.71.18mm0.3 0.5 1.3 60.4 100.0 20.018.817.50.6mm0.3 0.5 0.6 35.6 100.0 12.511.811.10.3mm0.3 0.5 0.6 24.4 95.2 9.08.68.10.15mm0.3 0.5 0.6 16.2 90.7 6.56.25.90.075mm0.3 0.5 0.6 13.6 86.4 5.75.45.1表3 估算沥青用量汇总表试验级配GsbGsaGseVbaVbeWsPbi（%）12.6942.7412.7320.0120.08952.3434.2622.6962.7422.7330.0120.08952.3444.2632.6972.7422.7330.0120.08952.3444.25表中：Gsb––––级配集料毛体积相对密度； Gsa––––级配集料表观相对密度； Gse––––级配集料有效相对密度； Vba––––集料吸收的沥青胶结料体积(cm3/cm3)； Vbe––––有效沥青胶结料的体积(cm3/cm3)； Ws––––每立方厘米混合料中集料质量（g）； Pbi––––胶结料的百分数（%）。
2. 试验级配的评价根据各个级配的估算沥青用量及设计经验拟用4.26%的沥青用量，采用旋转压实仪成型试件，设定旋转压实仪的单位压力为0.6MPa根据高速公路Superpave设计经验，选择压实次数N初始=8次，N设计=100次，N最大=160次根据Superpave 的设计标准，在进行估算用油量成型试件时，将旋转压实次数设定在N设计，本次试验为N设计=100次，估算沥青用量下各级配旋转压实试验结果汇总于表4三种级配估算沥青用量试验结果汇总于表5表4 三种试验级配旋转压实试验结果汇总表级配计算最大理论密度试件编号高度(mm)空气中重（g）水中重(g)饱和面干重(g)毛体积密度（g/cm3）N初始压实度（%）N设计压实度（%）8次100次级配12.5521126.6112.74806.32870.14814.62.47286.596.92126.2112.94817.42879.64825.72.475级配22.5531125.6113.44823.62860.24830.72.44886.796.02125.3113.24811.42856.44819.22.451级配32.5531126.6114.74813.12840.14824.22.42686.294.92126.4115.04827.62843.74838.8 2.420表5 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）粉胶比（D.P）估算N初始压实度（％）13.89 12.2 67.2 1.71 85.6 24.27 13.0 69.2 1.43 86.7 34.70 13.8 70.9 1.33 87.3 设计要求≥13.065～750.6～1.2*≤89.0注：*表示当级配通过禁区下方，粉胶比可增加到0.8～1.6。
依据表5的评价结果，可以看出级配2和级配3沥青混合料的体积指标均满足Superpave 设计要求，根据Superpave设计经验选择级配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，由表5并根据设计经验，取Pb为4.26%，选择四种沥青用量Pb、Pb±0.5％和Pb+1％进行试验以确定选择级配的沥青用量，在试验时压实次数设定在N设计（本次N设计=100次）试验结果分别见表6和表7表6 设计级配四种沥青用量试验结果汇总表沥青用量（%）计算最大理论相对密度试件编号高度(mm)空气中重（g）水中重(g)饱和面干重(g)毛体积相对密度N初始压实度（%）N设计压实度（%）8次100次3.762.5721126.8114.34826.62858.14839.42.43685.694.62126.2114.64838.22861.44851.32.4314.262.5531125.6113.44823.62860.24830.72.44886.796.02125.3113.24811.42856.44819.22.4514.762.5331124.6112.94824.22867.44830.12.45887.897.12124.8112.74833.12875.14839.72.4605.262.5141124.2112.14832.12882.54838.22.47188.597.52124.4111.84814.72870.34820.32.469表7 四种沥青用量沥青混合料体积性质沥青用量（％）N设计压实度（％）VMA（％）VFA（％）粉胶比（D.P）N初始压实度（%）3.7694.613.158.91.6585.64.2696.013.069.01.4386.74.7697.113.177.81.2787.85.2697.513.281.11.1388.5设计标准≥13.065～750.6～1.2*≤89注：*表示当级配通过禁区下方，粉胶比可增加到0.8～1.6。
根据表7中，3.76%、4.26%、4.76%、5.26%四个沥青用量的体积性质，得到设计空隙率为4.0%时的沥青用量为4.26%VV、VMA、VFA、D.P与沥青用量的关系图见图2 图2 VV、VMA、VFA和DP与用油量的关系图4. 设计级配沥青用量的验证依据第3节中得到的设计沥青用量4.26%，采用沥青用量4.26%成型试件，验证4.26% 的沥青用量在压实次数设定在N最大（N最大=160次）时对应的体积性质指标，试验结果汇总于表8表8 设计沥青用量验证试验结果表沥青用量（％）N设计压实度（％）VMA（％）VFA（％）粉胶比（D.P）N初始压实度（%）N最大压实度（％）4.2696.013.069.01.4386.796.8设计标准≥13.065～750.6～1.2*≤89≤98注：*表示当级配通过禁区下方，粉胶比可增加到0.8～1.6根据表8，表明设计沥青用量的沥青混合料体积指标满足设计要求5. 设计结果通过以上试验和分析，确定级配2为设计级配，配合比为1#。