瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)的探究

程景芳

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在公路建設(shè)中，多會(huì)采取瀝青路面形式，瀝青混凝土配合比直接影響路面的質(zhì)量，關(guān)系到路面的使用壽命。同時(shí)，還關(guān)系到行車舒適性和安全性。因此，保證瀝青配合比設(shè)計(jì)的質(zhì)量是保證瀝青路面質(zhì)量的基礎(chǔ)。在保證瀝青路面質(zhì)量的基礎(chǔ)上，還需要追求其經(jīng)濟(jì)性，即瀝青最優(yōu)配合比問題?；诖耍疚膶?duì)瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：瀝青混凝土；配合比；設(shè)計(jì)

0前言

隨著高速公路的迅猛發(fā)展，我國對(duì)公路路面施工技術(shù)和公路路面質(zhì)量的要求都越來越高。路面的使用性能好，行駛舒適，則路面使用者對(duì)路面的評(píng)價(jià)就會(huì)越高。瀝青混凝土路面質(zhì)量優(yōu)劣直接關(guān)系到路面使用性能的高低，對(duì)行車舒適性、安全性有重大影響。影響瀝青混凝土路面質(zhì)量的因素多種多樣，需從多方位、全過程加以控制與管理。其中瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)是極其重要和關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，必須高度重視、認(rèn)真對(duì)待、精心設(shè)計(jì)、調(diào)整優(yōu)化，最終達(dá)到切實(shí)可行、經(jīng)濟(jì)合理、易于施工的目的。因此，如何做好瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)成為相關(guān)技術(shù)人員極需解決的關(guān)鍵性問題。

1瀝青混凝土配合比原材料選擇

1.1 粗集料

用于瀝青混合料面層的粗集料，宜采用碎石或碎礫石，其粒徑和質(zhì)量要求應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004的規(guī)定粗集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無有害雜質(zhì)，且具有一定的硬度和強(qiáng)度. 粗集料應(yīng)具有良好的顆粒形狀，破碎礫石用于高速公路、一級(jí)公路，應(yīng)采用大礫石破碎，并至少應(yīng)有兩個(gè)以上的破碎面；酸性石料用于鋪筑路面時(shí)，應(yīng)按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTJ052-2000）的方法檢驗(yàn)其與改性瀝青的粘附性，如果不符和要求則需采取必要的抗剝落措施（例如摻加瀝青重量4%左右的瀝青抗剝落劑，以改善瀝青和石料，特別是酸性石料的粘附性）。一般認(rèn)為橡膠類和熱塑性橡膠類改性瀝青與酸性石料的粘附性都很好，但樹脂類改性瀝青對(duì)某些酸性石料的粘附性改善并不明顯。對(duì)于抗滑表層集料應(yīng)選擇硬質(zhì)巖（中性或基性火成巖）。由于硬質(zhì)巖石與瀝青的粘接力存在著較大差異，粗集料與瀝青粘接力小于4級(jí)。對(duì)于3-5mm石屑部分由于含量低，并且該部分對(duì)瀝青混合料形成銜接結(jié)構(gòu)有一定的作用，建議用硬質(zhì)巖石屑。

1.2 細(xì)集料

細(xì)集料包括人工砂、天然砂。瀝青路面面層宜采用人工砂作為細(xì)集料，細(xì)集料、無風(fēng)化、無有害雜質(zhì)，有適宜的顆粒組成，其規(guī)格和組成應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，有利于與改性瀝青有良好的粘附性，天然砂由于質(zhì)量變化大（大部分為中粗砂），形狀較圓滑，與瀝青的粘附性差，對(duì)于高速公路、一級(jí)公路瀝青混合料，天然砂的含量不宜超過20%，可用0-3mm石屑粉代替天然砂。

1.3 填充料

《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F40-2004）用于瀝青混合料面層填料應(yīng)潔凈、干燥，其質(zhì)量應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定外，還應(yīng)該注重以下內(nèi)容：瀝青混合料的填料必須為石灰?guī)r或巖漿巖中的強(qiáng)基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細(xì)得到礦粉，礦粉中不應(yīng)含有泥土等雜質(zhì)。采用水泥、消石灰粉作填料時(shí)，其用量不宜超過礦料總量的2%。采用瀝青混合料拌和廠的回收粉塵作填料時(shí)，回收粉塵必須干凈、無雜質(zhì)，塑性指數(shù)應(yīng)小于4且用量不得超過填料總量的50%。

1.4 瀝青技術(shù)要求

瀝青是混凝土的主要材料之一，是決定瀝青混合料質(zhì)量的主要因素。因此選擇瀝青時(shí)，除了要注意瀝青自身品質(zhì)的優(yōu)劣以外，還要注意瀝青標(biāo)號(hào)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境、氣候的適應(yīng)性，既要兼顧冬季的抗裂性、又要兼顧到夏季的抗塑變能力。

1.5 瀝青試驗(yàn)中應(yīng)注意的問題

（1）試驗(yàn)樣品的取樣，在施工過程中所有的瀝青每車都必須檢驗(yàn)。取樣一定要均勻，具有代表性。對(duì)每份試樣應(yīng)加熱后一次澆滿所需的試模，不宜重復(fù)加熱使用。試驗(yàn)澆模的溫度必須達(dá)到160oC以上，并且澆模和混合料的制備之前，必須充分?jǐn)嚢杈鶆?。?）做軟化點(diǎn)試驗(yàn)時(shí)，必須按試驗(yàn)規(guī)程將試樣加熱至充分流動(dòng)后，澆注試樣環(huán)，不允許使用其他方法填滿試樣環(huán)，否則試驗(yàn)結(jié)果誤差很大。

2瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定對(duì)瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)采用三階段配合比設(shè)計(jì)法。這一方法的目的是為了使設(shè)計(jì)程序化和深入化，使設(shè)計(jì)結(jié)果更加符合生產(chǎn)實(shí)際，以充分起到指導(dǎo)施工的作用。

2.1目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)文件結(jié)構(gòu)層的要求，選擇相應(yīng)的合格材料，先進(jìn)行礦料級(jí)配比計(jì)算，找出最佳狀態(tài)的配合比。一般情況下應(yīng)使試配結(jié)果盡量靠近級(jí)配范圍的中值。參照《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》推薦，根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)固定一個(gè)最佳瀝青含量的范圍，以0.5%間隔的不同油石比配置5～6組試件，分別進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度、孔隙率、試件密度、流值、瀝青最佳瀝青用量，然后再按最佳瀝青用量制件，做水穩(wěn)定性檢驗(yàn)和高溫穩(wěn)定性檢驗(yàn)。根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果，若達(dá)不到相關(guān)規(guī)定則另選材料、調(diào)整級(jí)配或采取其他措施重做試驗(yàn)，直到符合要求，確定出較理想的目標(biāo)配合比。

2.2生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)

在目標(biāo)配合比確定以后，要做到實(shí)際施工中所采用的瀝青混合料拌和設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)配合設(shè)計(jì)。試驗(yàn)前，首先根據(jù)路面結(jié)構(gòu)的級(jí)配類型，選擇適當(dāng)尺寸的振動(dòng)篩。選擇時(shí)要遵循：（1）動(dòng)篩的最大篩孔應(yīng)使超粒徑的礦料排出，保證最大粒徑篩孔的通過量在要求的級(jí)配范圍內(nèi)。（2）振動(dòng)分檔應(yīng)使各熱料倉的材料保持均衡，以提高工程生產(chǎn)效率。（3）應(yīng)注意振動(dòng)篩的孔徑要與室內(nèi)試驗(yàn)方孔篩尺寸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。試驗(yàn)時(shí)，礦料由冷料倉取樣進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)試驗(yàn)并且要按照目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的比例，使其合成級(jí)配在要求范圍內(nèi)并大致接近中值，按此配比進(jìn)行拌和，用熱拌合料進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，此試驗(yàn)的油石比采用目標(biāo)配合比確定的油石比±0.3%進(jìn)行試驗(yàn)。按照與目標(biāo)配合比相同的試驗(yàn)方法確定最佳用油量，所得結(jié)果為生產(chǎn)配合比。據(jù)此結(jié)果根據(jù)拌和設(shè)備的拌和能力確定每盤料所需各熱倉的礦料數(shù)量和瀝青的數(shù)量。

2.3生產(chǎn)配合比的驗(yàn)證

通過實(shí)際施工對(duì)預(yù)期結(jié)果的驗(yàn)證來檢測生產(chǎn)配合比。也是從感性的角度對(duì)瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)的評(píng)估，同時(shí)也是對(duì)相關(guān)的施工單位所做的施工方案進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)期拌和、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓工藝等的可行性和設(shè)備的匹配情況。這可從混合料的顏色、拌和均勻度、離析情況、碾壓后的表面狀況等方面做出判斷；同時(shí)可組織試驗(yàn)人員對(duì)拌和攤鋪后的混合料及時(shí)取樣，進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，對(duì)碾壓段進(jìn)行鉆芯取樣等各種檢驗(yàn)，對(duì)生產(chǎn)的全過程進(jìn)行跟蹤監(jiān)督與監(jiān)控，檢查各種設(shè)備參數(shù)材料的投放是否準(zhǔn)確。整理出該階段的所有數(shù)據(jù)，并進(jìn)行對(duì)比分析，若有指標(biāo)達(dá)不到規(guī)范要求，應(yīng)對(duì)生產(chǎn)配合比或有關(guān)工藝做出調(diào)整，直至達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)與要求，據(jù)此寫出總結(jié)報(bào)告，報(bào)監(jiān)理及業(yè)主批準(zhǔn)實(shí)施。

3結(jié)束語

在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，要具體問題具體分析，不能死搬硬套《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，在不脫離《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的情況下，根據(jù)不同的材料，靈活的進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。在配合比設(shè)計(jì)過程中，要和施工生產(chǎn)的實(shí)際情況相結(jié)合，不能脫離現(xiàn)有的技術(shù)條件，同時(shí)要嚴(yán)格施工管理。使混合料的生產(chǎn)始終控制在設(shè)計(jì)的最佳狀態(tài)。

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