石屑棱角性近50秒AC-25C目標配比設計

王文波

（中鐵十六局集團有限公司，北京 100018）

1 目標配合比設計

根據招標文件技術規范[1]和新疆地區現行標準，目標配合比設計時采用連續密實型級配，見表1。技術指標見表2。

表1 AC-25C型瀝青混合料礦料級配范圍

表2 瀝青混合料的技術指標

1.1 原材料

原材料檢測指標見表3。

1.2 瀝青混合料試拌油石比計算

根據材料密度預估油石比為4.0%時計算得到最大理論相對密度為2.480，目標空隙率為4.0%，馬歇爾試件毛體積相對密度為2.380，此時礦料間隙率為12.4%，有效瀝青飽和度為67.7%。各體積指標均滿足規范要求。

表3 原材料部分檢測指標

1.3 ABC三組級配瀝青混合料馬歇爾試件體積指標試驗[2]

在進行目標配合比設計時，所有集料的篩分均為水洗篩分，石油瀝青A級-90號，油石比4.0%，瀝青混合料理論密度用實測法所得，混合料拌和溫度為140～160℃，擊實溫度為145～150℃。

試驗后體積指標與目標相距甚遠，毛體積相對密度太小，分析發現主要因素有二：

1）瀝青混合料填充不足，導致試件吸水率偏大；

2）配合比C增加了石屑用量，但針片狀多，棱角性大，不能填充空隙而難擊實，馬歇爾試件密度低。

2 配合比D級配瀝青混合料體積指標試驗

表4 四組配合比級配15-2610-155-103-5石屑礦粉消石灰合成A合成B合成C合成D上限下限31.5100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100100 26.593.2100.0100.0100.0100.0100.0100.097.898.098.297.610090 1934.1100.0100.0100.0100.0100.0100.078.380.282.976.39073 169.393.8100.0100.0100.0100.0100.068.771.474.965.98065 13.20.264.8100.0100.0100.0100.0100.059.362.065.655.67354 9.50.223.098.0100.0100.0100.0100.049.852.155.445.46245 4.750.20.514.375.0100.0100.0100.030.735.340.030.04528 2.360.20.51.020.080.0100.0100.022.426.430.422.83518 1.180.20.50.55.052.0100.0100.015.618.220.816.62712 0.60.20.50.51.024.4100.0100.09.310.511.710.8218 0.30.20.50.51.013.495.298.66.77.48.08.3155 0.150.20.50.51.07.590.596.65.35.66.06.9104 0.0750.20.50.51.03.983.690.24.24.44.65.862配合比A33.022.016.03.022.51.52.0100.0配合比B30.023.013.03.027.51.52.0100.0配合比C26.024.011.03.032.51.52.0100.0配合比D36.024.011.03.020.53.52.0100.0

表5 四組配合比試驗匯總

增加填料，提高毛體積相對密度，提高幅度據試驗確定；提高瀝青用量，考慮到技術和經濟指標，提高幅度在0.3%以內；級配按工程級配的下限。據此“兩高一底”的設計方法再次試驗，所有集料的篩分均為水洗篩分，石油瀝青A級-90號，油石比4.1%，瀝青混合料理論密度用實測法所得，混合料拌和溫度為140～160℃，擊實溫度為145～150℃，實測最大理論相對密度為2.466，目標空隙率為4.1%，馬歇爾試件毛體積相對密度為2.365，此時礦料間隙率為13.0%，有效瀝青飽和度為68.4%，各體積指標均滿足規范要求。

為檢驗其配合比D級配施工現場的攤鋪效果，特取車轍試件芯樣，芯樣粗集料分布均勻，嵌擠較好。見圖1。

圖1 馬歇爾試件及車轍試件芯樣

3 試驗及施工注意事項

1）級配設計時，按工程級配的下限貼邊而行，2.36篩余盡可能少，因此米粒大小料起不了骨架作用，也起不了填充作用，多用針片狀多的此石屑對室內馬歇爾擊實影響更大，不便于擊實。

2）級配按下限貼邊，形成骨架密實型瀝青混合料，制件裝料時方法如下：將拌和好的瀝青混合料分兩次入試模，第一次三分之二，以粗料為主，第二次所剩料全部裝入，插搗要輕入，不能有振動，使細料均布于粗料間。

3）測試毛體積密度時，在毛巾上輕拍吸走連通孔隙內和表面的可見水，以便較準確測量毛體積和計算體積指標。

4）此混合料因其棱角性大不便于室內擊實，但在施工中增加膠輪碾壓次數，壓實性能還是較好的。施工瀝青用量據芯樣的原位空隙率可走下限。

4 結語

高速公路瀝青面層原材母巖材質特殊，三級破碎和一級整形后針片狀滿足規范，但粒形較差，石粉含量少，在目標配比設計有困難、不便于兩級整形和摻部分機制砂的情況下，可按“兩高一底”的方法設計目標配比，并建議在棱角性大于30秒的基礎上增加上限指標，以方便目標設計和施工控制。