談瀝青混凝土(AC-13)配合比的優化

李小會

(太原市市政工程總公司，山西太原 030002)

瀝青混凝土作為路面結構的最上層，直接受大氣、雨水、車輛、行人等因素影響，配合比設計的合理與否直接影響面層質量和使用壽命。此次優化配合比設計的目的在于:通過不同級配、不同油石比試配調整，在保證各項試驗指標滿足要求的前提下，合理降低用油量，以達到既保證工程質量，又降低工程造價的目的。

本次試驗為目標配合比設計，整個過程采用標準馬歇爾試驗方法，試驗結果以空隙率為第一評價指標，以車轍為第二評價指標。依照JTG E20-2011公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程和JTG E42-2005公路工程集料試驗規程進行試驗，依據JTG F40-2004公路瀝青路面施工技術規范進行結果評價。

AC-13瀝青混凝土用于分類的關鍵性篩孔尺寸為2．36 mm，2．36篩孔通過率小于40%為粗型混凝土，2．36篩孔通過率大于40%為細型混凝土，要求的篩孔通過率(%)見表1。

表1 篩孔通過率

優化配合比整體思路:

第一步:確定最佳合成級配。

首先對原材料進行各項試驗，在原材料質量合格的基礎上，才能進行后續試驗，原材料試驗數據見表2，表3。

表2 集料、填料試驗數據

表3 90號瀝青試驗數據

其次，以2．36 mm為關鍵篩孔，粗型范圍為24%～40%之間，篩分合成5種在要求范圍內的級配，篩分合成級配見表4。

最后，假定瀝青混合料最佳油石比為5．1%，分別以5組合成級配成型馬歇爾試件，測毛體積密度、穩定度、流值等指標，利用測得的密度成型車轍試件，具體數據見表5。

通過對表5數據進行分析，以空隙率、車轍為關鍵指標，得出第2組礦料合成級配為最佳合成級配。

表4 篩分合成級配 %

表5 第一步試驗數據

第二步:最佳合成級配下確定最佳油石比。

以第2組級配為基礎，油石比依次變化，成型馬歇爾試件和車轍試件，測各項指標，具體數據見表6。

表6 第二步試驗數據

通過對表6數據進行比較分析，確定最佳油石比為5．0%。

第三步:驗證最佳合成級配和最佳油石比。

1)驗證最佳油石比:在第2組最佳合成級配情況下，以5．0%油石比為準，上下浮動0．1%，成型馬歇爾試件和車轍試件。試驗結果見表7。

表7 最佳油石比驗證結果

通過對表7數據進行分析，確定油石比5．0%為最佳油石比。

2)驗證最佳合成級配:最佳油石比5．0%不變，以第2組最佳合成級配為準，上為第1組合成級配，下為第3組合成級配，分別成型馬歇爾試件和車轍試件，試驗結果見表8。

表8 最佳合成級配驗證結果

通過對表8數據進行比較分析，確定第2組合成級配為最佳合成級配。

通過以上三步試驗，確定最佳油石比為5．0%，最佳合成級配為第2組合成級配。AC-13瀝青混凝土油石比不大于4．7%會出現某些指標不符合規范要求，尤其是在規定拌合時間內，混合料會出現花料，油石比不小于4．8%各項指標符合要求，因此確定油石比下限為4．8%，同時機制砂占礦料的比例不宜大于36%，大于36%時，瀝青混合料某些試驗結果容易超標，同時混合料的高溫穩定性會有所降低。

［1］JTG F40-2004，公路瀝青路面施工技術規范［S］．

［2］JTG E20-2011，公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程［S］．

［3］JTG E42-2005，公路工程集料試驗規程［S］．