SUP-13配合比設(shè)計(jì)中若干問題的探討

陶建玲

（江蘇兆信工程項(xiàng)目管理有限公司 江蘇南京 210000）

1 SUP瀝青混合料的設(shè)計(jì)原理

在我國傳統(tǒng)的公路施工過程中，一般使用AC系列的瀝青混合料，但是由于AC系列密實(shí)結(jié)構(gòu)的特性，使得在公路施工過程中采用AC系列的時(shí)候，將會(huì)出現(xiàn)較明顯的車轍，對(duì)于公路的使用壽命有著很大的影響。而通過運(yùn)用SUP-13瀝青混合料設(shè)計(jì)體系，可以充分發(fā)揮其骨架嵌擠結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，通過使用細(xì)集料來對(duì)骨架中的縫隙進(jìn)行填補(bǔ)，以此來大幅度提升混合料的整體壽命。

2 材料對(duì)SUP-13瀝青混合料的影響問題

2.1 材料的種類形式

目前，材料具有石灰?guī)r以及玄武巖兩種不同的巖性種類形式，在公路施工的過程中，使用不同的材料后，路面的面層情況也會(huì)不同。單純就路面的表現(xiàn)效果來講，使用石灰?guī)r作為材料的路面會(huì)在投入使用后的一段時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)發(fā)白的狀態(tài)，瀝青薄膜也會(huì)相應(yīng)的出現(xiàn)磨損的現(xiàn)象。而使用玄武巖作為材料的路面會(huì)在投入時(shí)候后的一段時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)發(fā)黑的狀態(tài)，其瀝青薄膜的耐磨性要優(yōu)于使用石灰?guī)r的路面。

而從使用材料的指標(biāo)上分析，則二者的區(qū)別主要體現(xiàn)在集料的磨光值不同，由于玄武巖自身的抗壓縮性能與耐磨光性能要更強(qiáng)。這種特性上的差異也會(huì)導(dǎo)致通車之后路面將會(huì)表現(xiàn)出不一樣的反應(yīng)。因此，在對(duì)材料的種類進(jìn)行選擇的過程中，需要充分考慮到路面實(shí)際通車之后的負(fù)荷情況，來針對(duì)性的選擇材料。例如在交通負(fù)荷較重，經(jīng)常有載重汽車通行的公路上，就應(yīng)該選擇玄武巖作為材料來進(jìn)行施工。

2.2 瀝青的種類對(duì)SUP-13瀝青混合料的影響

在我國的公路工程建設(shè)過程中，下面層選用的瀝青通常是石油瀝青，而中、上面層選用的瀝青通常是改性瀝青。單從價(jià)格層面來講的話，石油瀝青價(jià)格要略低于改性瀝青，但是其使用性能也同樣有著明顯的差距，尤其是在車轍指標(biāo)上，通常公路工程使用的改性瀝青車轍指標(biāo)最高可以達(dá)到4000次/mm，而普通的是石油瀝青僅僅為800次/mm。因此在進(jìn)行瀝青種類的選擇時(shí)，不能單純考慮瀝青的價(jià)格，而是應(yīng)該根據(jù)實(shí)際用途來進(jìn)行選擇。

2.3 集料的規(guī)格對(duì)SUP-13瀝青混合料的影響

SUP-13瀝青混合料的性能在一定程度上是受到其集料的規(guī)格影響的。在如今的施工過程中，用作SUP-13的集料通常是由10～15mm粗集料、5～10mm粗集料、3～5mm細(xì)集料組成。在選擇料源時(shí)，應(yīng)對(duì)生產(chǎn)廠家進(jìn)行實(shí)地考察，對(duì)集料的輪廓型、表面光滑程度、針片狀含量、生產(chǎn)工藝等重點(diǎn)關(guān)注。集料的外觀性能中輪廓型、表面光滑程度將不利于瀝青膠凝材料的裹覆，使骨料表面不能形成均勻有效的瀝青膜，在壓實(shí)功的作用下將不利于集料朝均勻有利的方向移動(dòng)，進(jìn)而產(chǎn)生混合料的推移現(xiàn)象，這就使得其集料很難分布均勻，并且混合料不能形成緊湊密實(shí)的骨架結(jié)構(gòu)，勢(shì)必導(dǎo)致其路用性能受到影響。集料選取時(shí)，盡可能選取多棱角、表面粗糙的集料。集料的顆粒形狀和表面粗糙程度將對(duì)瀝青混合料的均勻性產(chǎn)生影響，瀝青混合料均勻性的好壞又直接影響瀝青混合料的性能。均勻性好的瀝青混合料，其性能的變異性小，反之，均勻性差的瀝青混合料，其性能的變異性大。

3 SUP-13的級(jí)配設(shè)計(jì)中的問題

3.1 SUP-13的目標(biāo)級(jí)配設(shè)計(jì)的注意問題

通常情況下，通過禁區(qū)來控制級(jí)配曲線是SUP-13瀝青混合料級(jí)配的主要方式，但是通過這樣的方式來對(duì)瀝青混合料進(jìn)行設(shè)計(jì)存在一定的隨意性，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候應(yīng)該加入一些約束條件，以此來保證SUP-13 瀝青混合料的穩(wěn)定性。例如，CA 比=0.4～0.8，F(xiàn)AC=0.24～0.50，F(xiàn)AF=0.25～0.50。當(dāng)然，控制范圍并不是固定的，而應(yīng)該根據(jù)施工情況和需求來進(jìn)行調(diào)整。通過這樣的模式可以更好的提升混合料的穩(wěn)定性，但是也使得配合比設(shè)計(jì)變得更加復(fù)雜，因此在設(shè)計(jì)級(jí)配的指標(biāo)變化來不斷總結(jié)最佳的瀝青用量。

在實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該充分考慮施工地區(qū)的氣溫以及降水量。同時(shí)還需要考慮施工過程中瀝青的穩(wěn)定性，對(duì)于其可操作性進(jìn)行更加嚴(yán)格的考慮。因此，在設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)8次、100次、160次之間的關(guān)聯(lián)度。通過科學(xué)的進(jìn)行對(duì)比來更好的確認(rèn)其變化規(guī)律，從而更加有效的對(duì)施工的質(zhì)量進(jìn)行控制。

通過對(duì)0.075mm通過量采用粉膠比進(jìn)行控制，通常將其控制在0.8～1.6之間，在過往的施工經(jīng)歷中可以發(fā)現(xiàn)，粉膠比將會(huì)直接影響到瀝青混合材料的功能性和穩(wěn)定性，因此在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)該重點(diǎn)對(duì)粉膠比進(jìn)行調(diào)整，以此來讓瀝青混合料的性能達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。

3.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)的問題

相比目標(biāo)配合比而言，生產(chǎn)配合比的復(fù)雜性要更強(qiáng)。在進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)的過程中，重點(diǎn)需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行考慮的因素主要有兩個(gè)。

首先，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該明確的是熱料倉的級(jí)配并不是一成不變的，而是會(huì)受到裝載機(jī)上料位置、引風(fēng)機(jī)壓力以及冷料含水率等一系列因素的影響而產(chǎn)生改變。作為生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)工作中的關(guān)鍵所在，熱料倉級(jí)配的狀態(tài)是非常重要的。要在實(shí)際過程中避免熱料倉級(jí)配出現(xiàn)問題，設(shè)計(jì)人員可以通過提升上料的次數(shù)，或者通過增加生產(chǎn)的流量來更好的確保取樣沒有任何問題。在確認(rèn)熱料倉級(jí)配穩(wěn)定的過程中，可以通過設(shè)計(jì)多次取樣并進(jìn)行分析，確認(rèn)材料的變異性之后再進(jìn)行級(jí)配的設(shè)計(jì)，以此來達(dá)到最優(yōu)設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)人員需要考慮的另一個(gè)方面就是瀝青計(jì)量是否準(zhǔn)確。在實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，無論是設(shè)備控制的參數(shù)，還是電器元件的放大倍數(shù)，都會(huì)對(duì)瀝青計(jì)量的準(zhǔn)確性產(chǎn)生非常大的影響。為了避免類似問題的發(fā)生，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)瀝青混合料進(jìn)行復(fù)數(shù)的抽提試驗(yàn)，以此來更好的確認(rèn)瀝青混合料之中瀝青的用量是否處于穩(wěn)定的狀態(tài)。通常情況下，在拌制瀝青混合料的過程中，瀝青用量不可以超過設(shè)計(jì)好的瀝青用量0.1%，只有保持這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)才可以更好的確保配合比設(shè)計(jì)不存在問題。同時(shí)在進(jìn)行設(shè)計(jì)瀝青混合料配合比的過程中，設(shè)計(jì)人員需要重點(diǎn)關(guān)注礦粉的使用量，無論是使用量過高還是過低，都會(huì)對(duì)其配合比產(chǎn)生非常大的影響，進(jìn)而影響整個(gè)瀝青混合物的穩(wěn)定性。

設(shè)計(jì)SUP-13瀝青混合料的過程中，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該充分的考慮到將要使用的部位，并結(jié)合施工地區(qū)的氣候環(huán)境因素，針對(duì)性的對(duì)混合料進(jìn)行調(diào)節(jié)，一次來保證更好的適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件。只有通過這樣的方式完成混合料的設(shè)計(jì)，才可以充分滿足實(shí)際施工以及投入使用之后的需求，從而有效的提升公路工程的建設(shè)質(zhì)量。

4 結(jié)語

通過對(duì)材料、目標(biāo)配合比的設(shè)計(jì)以及生產(chǎn)配合比的設(shè)計(jì)三個(gè)方面來對(duì)SUP-13瀝青混合料的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析之后，設(shè)計(jì)人員可以更好的了解到進(jìn)行混合料設(shè)計(jì)過程中需要注意的問題。并且通過施工地區(qū)的氣候條件以及施工需求，設(shè)計(jì)人員可以不斷對(duì)SUP-13瀝青混合料的設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整和完善，從而更好的完成SUP-13瀝青混合料的設(shè)計(jì)工作。