淺談瀝青混合料配合比設計

【摘要】隨著高速公路的修建，路面結構層使用瀝青混合料進行施工逐漸成為關鍵。在行車過程中，質量的好壞直接反應在路面面層的施工技術上，而瀝青混合料的施工質量成為重中之重。而路面面層的好壞，取決于瀝青混合料配合比的設計和拌制。

【關鍵詞】路面面層；瀝青混合料；配合比；設計

引 言：國家“十二五”計劃的結束，伴隨著新經濟、新政策的實施，公路建設將迎來新的契機。而公路建設質量的好壞，直接影響著施工單位的信譽。如何把公路質量搞好，是下階段面臨的重要課題，把公路路面做好、施工好是保證公路壽命的關鍵。現本人結合多年的施工經驗，對路面結構層瀝青混合料配合設計分析如下，請同行給予指正。

一、瀝青混合料配合比設計的一般規定：

1、熱拌瀝青混合料的配合比設計應通過目標配合比設計、生產配合比設計及生產配合比驗證三個階段，確定瀝青混合料的材料品種及配比、礦料級配、最佳瀝青用量。

2、熱拌瀝青混合料的目標配合比設計宜以下步驟進行。

3、配合比設計的試驗方法必須遵照現行試驗規程的方法執行。

二、瀝青混合料配比工程設計級配范圍

1、瀝青路面工程的混合料設計級配范圍由工程設計文件或招標文件規定，密級配瀝青混合料的設計級配宜在規范規定的級配范圍內，根據公路等級、工程性質、氣候條件、交通條件、材料品種，通過對條件大體相當的工程的使用情況進行調查研究后調整確定，必要時允許超出規范級配范圍。密級配瀝青穩定碎石混合料可直接以本規范規定的級配范圍作工程設計級配范圍使用。

2、調整工程設計級配范圍宜遵循下列原則：

1）首先按規范確定采用粗型（C型）或細型（F型）的混合料。 對夏季溫度高、高溫持續時間長，重載交通多的路段，宜選用粗型密級配瀝青混合料（AC-C型），并取較高的設計空隙率。對冬季溫度低、且低溫持續時間長的地區，或者重載交通較少的路段，宜選用細型密級配瀝青混合料（AC-F型），并取較低的設計空隙率。

2）為確保高溫抗車轍能力，同時兼顧低溫抗裂性能的需要。配合比設計時宜適當減少公稱最大粒徑附近的粗集料用量，減少0.6mm以下部分細粉的用量，使中等粒徑集料較多，形成S型級配曲線，并取中等或偏高水平的設計空隙率。

3）確定各層的工程設計級配范圍時應考慮不同層位的功能需要，經組合設計的瀝青路面應能滿足耐久、穩定、密水、抗滑等要求。

三、瀝青混合料配比設計料料選擇與準備

1、配合比設計的各種礦料必須按現行《公路工程集料試驗規程》規定的方法，從工程實際使用的材料中取代表性樣品。進行生產配合比設計時，取樣至少應在干拌5次以后進行。

2、配合比設計所用的各種材料必須符合氣候和交通條件的需要。當單一規格的集料某項指標不合格，但不同粒徑規格的材料按級配組成的集料混合料指標能符合規范要求時，允許使用。

四、瀝青混合料礦料配合比設計

1、高速公路和一級公路瀝青路面礦料配合比設計宜借助電子計算機的電子表格用試配法進行。

2、礦料級配曲線按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規程》T 0725的方法繪制（如下圖）。以原點與通過集料最大粒徑100%的點的連線作為瀝青混合料的最大密度線。

五、瀝青混合料馬歇爾試驗

1、瀝青混合料試件的制作溫度按規范規定的方法確定，并與施工實際溫度相一致，普通瀝青混合料如缺乏粘溫曲線時可參照下表執行，改性瀝青混合料的成型溫度在此基礎上再提高10℃～20℃。

2、按規范規定的公式計算以下指標：

礦料混合料的合成毛體積相對密度γsb。、礦料混合料的合成表觀相對密度γsa、預估瀝青混合料的適宜的油石比Pa或瀝青用量為Pb、礦料的有效相對密度（采用真空法實測最大相對密度，取平均值）。

3、以預估的油石比為中值，按一定間隔（對密級配瀝青混合料通常為0.5%，對瀝青碎石混合料可適當縮小間隔為0.3%～0.4%），取5個或5個以上不同的油石比分別成型馬歇爾試件。每一組試件的試樣數按現行試驗規程的要求確定，對粒徑較大的瀝青混合料，宜增加試件數量。

4、測定壓實瀝青混合料試件的毛體積相對密度γf和吸水率，取平均值。

六、瀝青混合料最佳瀝青用量（油石比）確定

1、按下圖的方法，以油石比或瀝青用量為橫坐標，以馬歇爾試驗的各項指標為縱坐標，將試驗結果點入圖中，連成圓滑的曲線。確定均符合本規范規定的瀝青混合料技術標準的瀝青用量范圍OACmin～OACmax。選擇的瀝青用量范圍必須涵蓋設計空隙率的全部范圍，并盡可能涵蓋瀝青飽和度的要求范圍，并使密度及穩定度曲線出現峰值。如果沒有函蓋設計空隙率的全部范圍，試驗必須擴大瀝青用量范圍重新進行。

2、根據試驗曲線的走勢，按下列方法確定瀝青混合料的最佳瀝青用量OAC1。

3、以各項指標均符合技術標準（不含VMA）的瀝青用量范圍OACmin～OACmax的中值作為OAC2。

4、通常情況下取OAC1及OAC2的中值作為計算的最佳瀝青用量OAC。

5、按規范規定的公式計算的最佳油石比OAC，從下圖中得出所對應的空隙率和VMA值，檢驗是否能滿足本規范表規定的最小VMA值的要求。OAC宜位于VMA凹形曲線最小值的貧油一側。當空隙率不是整數時，最小VMA按內插法確定。

七、瀝青混合料配合比設計檢驗

1、對用于高速公路和一級公路的密級配瀝青混合料，需在配合比設計的基礎上按本規范要求進行各種使用性能的檢驗，不符合要求的瀝青混合料，必須更換材料或重新進行配合比設計。

2、配合比設計檢驗按計算確定的設計最佳瀝青用量在標準條件下進行。

3、高溫穩定性檢驗。對公稱最大粒徑等于或小于19mm的混合

4、水穩定性檢驗。按規定的試驗方法進行浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗，殘留穩定度及殘留強度比均必須符合規范的規定。

5、低溫抗裂性能檢驗。對公稱最大粒徑等于或小于19mm的混合料，按規定方法進行低溫彎曲試驗，其破壞應變宜符合規范規定的要求。

6、滲水系數檢驗。利用輪碾機成型的車轍試件進行滲水試驗檢驗的滲水系數宜符合規范規定的要求。

7、鋼渣活性檢驗。對使用鋼渣的瀝青混合料，應按規定的試驗方法檢驗鋼渣的活性及膨脹性試驗，并符合規范規定的要求。

八、結束語

瀝青混凝土路面的質量主要取決于瀝青混合料的質量，而配合比設計是保證混合料質量的關鍵，而配合比設計涉及的因素較多，需要多方面的實踐，才能取得好的效果。