瀝青混合料配合比設計中應注意的問題剖析

【摘 要】 瀝青混合料配合比的組成效果，直接關系到瀝青路面的路用性能，本文對瀝青混合料設計過程中容易出現問題的因素給予了解析，并提出了具體的操作規范及必要的應對措施。

【關鍵詞】 瀝青；混合料；配合比

瀝青混合料路面具有行車舒適、噪音低、易于維護等優點，近年來在我國的公路建設中得到了廣泛的應用。隨著時間的推移，發現這種路面的缺陷也是不容忽視的，通過十幾年的應用，也發現這種路面在我國的使用過程中普遍出現耐久性差和早期容易損壞兩個突出問題，給我國的經濟建設帶來了很大的損失。這種狀況的出現或許和材料、施工工藝和質量控制等因素有關，但是，瀝青混合料的配合比設計方法存在問題才是最大的一個原因。如果配合比設計不合理，那么就算施工工藝和質量控制水平再高，也難以保證工程質量。

一、瀝青混合料配合比設計中的幾個影響因素

混合料配合比設計的基本目標是對原材料的級配進行測試、合成級配的計算、進行馬歇爾試驗制作試件、測試并選定最佳的油石比等，最終，為瀝青路面施工的推廣做好最后的準備。為此，我們必須在瀝青混合料的配比設計中把握好各個影響因素，以保障試驗結果的準確性。

1.原材料的質量和取樣

瀝青和填料的質量以及礦料的級配、顆粒形狀、粘附性等特征，都對路面的質量和使用壽命有決定性的影響。對礦料的分檔和級配的好壞又決定了礦質混合料的配比好壞。對市場上常供應的礦料進行檢測后發現，其中含泥量大、針片狀礦料含量高、級配和均勻性都較差，若采用這種礦料生產瀝青混合料，產品質量是很難控制的。因此，進行瀝青混合料配比設計選材過程中，要把握好原材料和備料的質量。

而要想真實地獲得原材料的質量屬性，就要在原材料取樣的時候保證所有的操作行為符合JTG E42-2005（《公路工程集料實驗規程》）的要求。具體的，如對同批次的原材料進行取樣時，規范的操作手法是從原材料堆的頂部、中部、底部取大致相同的具有代表性的部分組成一份試樣。若是從皮帶運輸機上面取樣，只需在出料口抽取不同的幾份有代表性的樣品組成一組即可。在取樣中的所有細節操作都應合乎規范的要求，只有照顧好這些細節，才能保證試樣有足夠的表征能力。

按照規范的要求，還要采用四分法或者分料器對試樣進行縮分，這也是為了減少平行試驗中的誤差。

2.礦質混合料設計

按照規范的要求，礦質混合料的設計合成級配以混合料通過篩孔時的通過量為標準進行判定。如通過包括0.075mm、2.36mm、4.75mm標準在內的篩孔時，其通過量要求能接近設計級配范圍的中限才可。問題是，在實際的操作過程中，試驗的所有操作，包括傳統的圖解法初算、電腦試算調整或者人機對話的計算方法，都和試驗人員熟練程度、經驗豐富程度有很大的關系。若是試驗人員缺乏經驗，忽略了將當地交通環境、氣候條件等因素考慮在內，片面追求合成級配接近級配中值，那么，很容易出現公路通車后不久就出現損壞的情況。

3.瀝青試樣的制備

為了避免出現瀝青試樣老化影響到瀝青混合料的性能，在試驗中，應避免對瀝青料的直接加熱，如必須加熱，則應注意試樣反復加熱不能超過兩次，且溫度不超過規定范圍。

4.實驗條件及實驗操作精確度

在確定礦料級配的時候，常常將干篩法和水洗法共同使用來確認。但是，干篩法不能將粘附于礦料上的小于0.075mm的礦粉成分篩下去，這樣在配料時就不好把握應該具體地添加多少礦粉。尤其是對于那些含石粉較多的材料，進行礦料摻配時更容易出現失誤。即使是結合水洗法來評定，也是難以得到較精確的級配，這是因為礦料中小于0.075mm的成分還包括粘土、石粉、塵屑等成分，用水洗法是無法將這些區分開的。因此，最好進一步進行砂當量試驗，對礦料的潔凈程度進行真實的評價。

5.實驗儀器設備檢定情況

通常要求在實驗之前對所需的儀器進行檢定合格之后才能使用。保證實驗所用到的儀器和設備都在一個精準的狀態，這樣試驗的結果才更有準確性。配比設計中以馬歇爾實驗最為關鍵，對數據的準確度要求非常高。因此，對關鍵儀器馬歇爾穩定度測定儀的校準工作更要仔細。

在實驗過程中，若遇到荷載增加量變化很小，流值卻保持增大的情況，就要首先對儀器的精度進行檢查，察看儀器的精度有沒有出現異常跑偏的現象。若所有操作都已經符合規范要求，就可以按照要求及時對試驗的結果進行修正，如原點修正、或者是直接采用荷載98%處對應的變形值作為流值，這些都需要在試驗報告中表明。

6.馬歇爾試驗技術標準和最佳瀝青用量

進行馬歇爾試驗時，要將本地的實際情況如氣溫極值、車況、水文情況等考慮在內，還要留有擴充的余地，在此基礎上選定合適的技術標準范圍來確定瀝青用量。瀝青的具體用量則應在生產配合比驗證、試拌、試驗段鋪筑的基礎上進行綜合選定，以能滿足路面的功能要求為準。根據目標空隙率選定的瀝青用量直接決定了瀝青混合料的性能，也最終決定了路面性能的好壞。在此，可通過馬氏試驗來確定最佳瀝青用量。

二、可采取的措施

為了能夠在實驗過程中將誤差減小到最低的程度，應根據影響實驗結果的因素，從以下幾個方面進行把握：

（1）提高對原材料質量的重視程度，嚴格控制原材料的質量，如有可能，最好從生產源頭開始把握質量關，這點對于那些碎石備料的選用尤為重要。

（2）對參與實驗的人員要嚴格考察他們的職業素養。在實驗前也要進行相關的培訓，將按照規范進行操作的要求傳達給他們，并在實驗操作過程中派專人進行指導，盡量減少試驗中人為誤差的出現。進行配合比設計全部過程中的實驗都應該做到能夠滿足試驗精度的要求，所有的操作都必須按照規范進行。在進行馬歇爾試驗時，那些超過標準差的偶然誤差可以剔除，避免影響實驗結果。

（3）試驗儀器的示值應盡量保持精度合格。在實驗前要對設備進行調試，檢查儀器的運轉是否有異樣，計量是否準確。在試驗中也要不斷地對儀器的設定進行檢查，察看設備是否有異常，操作是否合理。平常要多對儀器進行保養和管理，不允許在實驗中有玩忽職守及隨意對儀器進行操作。

（4）生產配合比設計源于目標配合比，配合比設計驗證是生產配合比設計的后一步驟，這些是生產配合比設計必走的三個步驟，這三個步驟涵蓋了理論的研究和對理論的實踐檢驗全過程，是全面進行施工推廣之前的最后準備工作。其中，將瀝青混合料進行試拌、試鋪以及對混合料進行抽提試驗，由此來具體確定適合的標準配合比。若需調整料源或者經測試瀝青混凝土配合比不符合要求時，需及時對配合比進行調整，并重新進行試拌、試鋪，直至生產配合比設計達到規范要求。另外，所設計的生產配合比不能忽視混合料的生產供給能力因素，供給能力要和生產所需的能力持平，才能保障工程順利進行。

結語：在瀝青混合料配合比設計中，綜合考慮各種因素的影響，對于保證瀝青路面的性能質量非常重要。這需要我們在保證原材料質量的基礎上，采用高精度的儀器進行合乎規范的操作，才能保證在混合料配合比設計中將試驗誤差降到最低。只有重視了這些因素，才能增加試驗數據的可信度，提高我們對生產過程的控制水平。

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