瀝青混凝土配合比設(shè)計的研究

中國水利水電第七工程局有限公司 四川成都 620010

摘要：在良好的設(shè)計配合比和施工條件下，瀝青路面的耐久性和高溫穩(wěn)定性才能得到保證。同時，還關(guān)系到行車舒適性和安全性。保證路面的質(zhì)量，就要從施工的全過程加以控制管理，尤其對瀝青混凝土配合比足夠重視、認真對待、精心研究、優(yōu)化設(shè)計，最終達到經(jīng)濟、科學、可行、便于施工。

關(guān)鍵詞：瀝青；混凝土；材料配合比

1前言

隨著公路等級的不斷提高，交通量的增大，車速的提高，導致瀝青面層病害不斷增加，有的路面設(shè)計年限還沒到就已不能正常運行，給行車、出行帶來了諸多不便。這對公路瀝青面層的使用品質(zhì)提出了更高要求。相對于一個具有良好的使用性能、變異性小，經(jīng)得起實踐考驗的瀝青路面，瀝青混凝土配合比來說就尤為重要了。

2原材料

要保證瀝青混凝土的質(zhì)量.在配合比設(shè)計前必須對原材料進行嚴格的選擇和檢驗。瀝青混凝土的原材料主要有：粗集料、細集料、填充料（礦粉）、膠凝材料（瀝青）。選擇技術(shù)性、經(jīng)濟性都好的原材料，同時結(jié)合環(huán)境保護就地取材。

2.1 瀝青

選擇瀝青標號時應按公路等級、氣候條件、交通條件、路面類型及在結(jié)構(gòu)層中的層位及受力特點、施工方法等并且結(jié)合當?shù)氐氖褂媒?jīng)驗，最后經(jīng)技術(shù)論證后再確定。

2.2 集料

2.2.1粗集料：

① 潔凈石料中的泥土影響瀝青與石料的粘附性；

②棱角性和粗糙面：使瀝青與集料很好的粘結(jié)、集料間相互嵌擠

③應選擇堿性母巖或摻生石灰、水泥、抗剝落劑等使其粘附性達到要求

④針片狀壓碎值：符合要求，當針片狀壓碎值不符合要求時，在攪拌施工過程中使骨料破碎，影響級配

2.2.2細集料

細集料包括：天然砂、機制砂、石屑等。細集料應滿足以下要求：

潔凈：影響與瀝青粘附性

②干燥：影響產(chǎn)量浪費能源

③級配：使瀝青混合料較密實

2.3 填料

在選擇瀝青混凝土填料時一定要考慮能否滿足親水性和細度要求以及能否改善瀝青與集料的粘結(jié)力。對于堿性集料，可選擇磨細的礦粉作填料；對于中性材料，可使用磨細的石灰石粉；另外，根據(jù)不同情況還可選用水泥消石灰等作填料。礦粉應干燥、潔凈，能自由的從礦粉倉中流出。根據(jù)抗剝落性及凍融劈裂強度試驗結(jié)果，瀝青混凝土粉膠比在1.0～1.5之間較為適宜。

3 瀝青混凝土配合比設(shè)計

瀝青混凝土配合比設(shè)計可采用三階段配合比設(shè)計法即目標配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計的驗證。采用這一方法的目的是為了使設(shè)計程序化和深入化，使設(shè)計結(jié)果更加符合生產(chǎn)實際，真正使室內(nèi)試驗與施工生產(chǎn)聯(lián)系在一起，充分做到指導施工的作用。

3.1 目標配合比設(shè)計

優(yōu)選材料、礦料級配、最佳OAC。供拌和機確定冷料倉的供料比例、進料速度及試拌使用。

3.1.1礦料級配設(shè)計

合理的級配是配合比設(shè)計的必要條件。對高速公路和一級公路，宜在工程設(shè)計級配范圍內(nèi)計算1～3組不同的礦料級配。繪制級配曲線，分別位于工程設(shè)計級配范圍的上方、中值及下方，一般情況下應使試配結(jié)果盡量靠近級配范圍的中值，著重控制0.075mm、2.36mm、4.75mm關(guān)鍵性篩孔，以提高瀝青混凝土的均勻性和嵌擠能力。

3.1.2馬歇爾配合比設(shè)計

初選5組油石比，對13組不同的礦料級配分別進行馬歇爾試驗，根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》合理確定拌和溫度和擊實溫度，分別進行馬歇爾穩(wěn)定度、流值、毛體積相對密度、礦料間隙率（VMA）、瀝青飽和度（VFA）、孔隙率（vv）、理論最大相對密度、殘留穩(wěn)定度 等試驗。

3.1.3確定最佳油石比

根據(jù)馬歇爾試驗的結(jié)果，以油石比或瀝青用量為橫坐標，以馬歇爾試驗的各項指標（毛體積相對密度、穩(wěn)定度、流值、孔隙率、礦料間隙率、瀝青飽和度）為縱坐標，繪制油石比與馬歇爾試驗的各項指標的關(guān)系曲線圖。

確定OAC1

根據(jù)毛體積相對密度最大值a1、穩(wěn)定度最大值a2、目標空隙率（或中值）a3、瀝青飽和度范圍的中值a4，求出瀝青用量的平均值OAC1=（al+a2+a3+a4）/4；如果在所選擇的瀝青用量范圍未能涵蓋瀝青飽和度的要求范圍時。OAC1=（al+a2+a3）/3；如果在所選擇試驗的瀝青用量范圍內(nèi)。毛體積相對密度或穩(wěn)定度沒有出現(xiàn)峰值（最大值出現(xiàn)在曲線兩端時），OAC1=a3，但OAC1必須介于OACmin～OACmax范圍內(nèi)，否則應重新進行配合比設(shè)計。

②確定OAC2

以各項指標均符合技術(shù)標準（不含礦料間隙率）的瀝青用量范圍OACmin～OACmax的中值作為OAC2。

③最佳油石比OAC

通常情況下，最佳油石比OAC以O(shè)AC1和OAC2的中值作為計算的最佳油石比。但還應根據(jù)實踐經(jīng)驗和公路等級、氣候條件、交通情況調(diào)整確定最佳油石比。

3.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計

目標配合比確定以后，根據(jù)路面結(jié)構(gòu)的級配類型，選擇適當尺寸的振動篩，將各冷料倉中不同規(guī)格的材料，通過烘干簡混合烘干，并提升到熱料倉中用振動篩網(wǎng)分級流人到不同規(guī)格的熱料斗中，然后從熱料斗中取樣，在室內(nèi)進行再篩分，按規(guī)范要求的礦料級配，確定各熱料倉中不同規(guī)格的材料比例。取目標配合比設(shè)計的最佳油石比及最佳油石比±3%，三個油石比進行馬歇爾試驗。最后確定生產(chǎn)配合比的最佳油石比。

3.3 生產(chǎn)配合比的驗證

按生產(chǎn)配合比確定的最佳油石比制件，參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》進行抗高溫性一車轍試驗、抗低溫性一彎曲試驗、水穩(wěn)定性—浸水馬歇爾和凍融劈裂試驗及滲水檢驗一滲水試驗等，驗證生產(chǎn)配合比的可靠性。拌和機采用生產(chǎn)配合比進行試拌，鋪筑試驗段并用拌和的瀝青混凝土及路上鉆取的芯樣進行馬歇爾試驗，將鉆芯法與核子密度儀法檢測的密度相比較。建立其二者的相關(guān)性，由此確定生產(chǎn)用的標準配合比。標準配合比應作為生產(chǎn)上控制的依據(jù)和質(zhì)量檢驗的依據(jù)。

4生產(chǎn)階段注意事項

4.1根據(jù)攤鋪機攤鋪能力確定拌和站產(chǎn)量、配備運輸車輛，根據(jù)拌和站產(chǎn)量安排作業(yè)班次、上料機械、人員數(shù)量、統(tǒng)籌全局，總體平衡；

4.2各種規(guī)格材料要分開堆放，嚴禁混料，否則會破壞供料平衡，配合比難以控制；

4.3溢料是難免的，因供料不可能絕對平衡，不溢料是不正常的，可能是控制室操作員人為調(diào)整配合比的結(jié)果；

4.4 注意材料防潮，細集料必要時要加篷布，因其一旦受潮，不但會影響冷料倉正常下料，材料的烘干效果或拌和站的生產(chǎn)能力也會降低，因此，當原材料受潮時要降低產(chǎn)量或提高烘干能力，保證生產(chǎn)質(zhì)量；

4.5成品料裝車要檢測溫度，必要時車輛要加篷布，以防熱量散失，影響混合料質(zhì)量；

4.6加收粉盡可能不用，因其通常泥土含量較大；

4.7試驗檢測工作要跟上，保證質(zhì)量信息得到及時反饋，以便工作人員妥善處理發(fā)現(xiàn)的各種問題；

4.8其它異常發(fā)生時如拌和站故障、突然斷電、降雨、降溫等均要認真對待、要善樸理.不能為了扦工期或嫌麻煩應付從事。

5瀝青混合料三階配合比設(shè)計的意義

瀝青混合料的配合比采用三階段設(shè)計，對施工具有非常大的指導意義，其真正使室內(nèi)試驗與施工生產(chǎn)聯(lián)系在一起。但是，在實際施工中還應注意以下幾點：

5.1必須克眼以往只對混合料配合比設(shè)計采用目標配合比，而忽視生產(chǎn)配合比和驗證配合比；也不能碰到—些指標不合格或試驗有困難就放棄。特別應注意在生產(chǎn)配合比設(shè)計階段，要嚴格控制冷料倉和熱料倉的配比；當材料發(fā)生變化時，要及時調(diào)整配合比。

5.2在進行配合比設(shè)計時，要具體問題具體分析，不能死搬硬套《規(guī)范》規(guī)定。在不脫離《規(guī)范》的情況下，根據(jù)不同的材料，靈活地進行配比設(shè)計。

5.3在配合比設(shè)計過程中，要和施工生產(chǎn)的實際情況相結(jié)合，不能脫離現(xiàn)有的技術(shù)條件；同時要嚴格施工管理，使混合料的生產(chǎn)始終控制在設(shè)計的最佳狀態(tài)。

6結(jié)語

綜上所述，瀝青混合料的配合比設(shè)計在高等級公路施工過程中，是一個非常復雜而且細致的過程，必須嚴格按照設(shè)計要求，控制各個環(huán)節(jié)，最終得出可靠的配合比進而路面的質(zhì)量。

參考文獻：

[1] 張新新 白延濤：《瀝青混凝土配合比設(shè)計方法探討》，《科技風》，2010年02期

[2] 羅陽圣 梁小星：《淺析瀝青混凝土配合比設(shè)計》，《中國新技術(shù)新產(chǎn)品》，2011年22期