瀝青公路混合料的配合比設計分析

郭振耀

（中鐵四局集團第五工程有限公司 332000）

瀝青公路混合料的配合比設計分析

郭振耀

（中鐵四局集團第五工程有限公司 332000）

瀝青公路是現階段我國公路的主要形式，在瀝青公路建設過程中，瀝青混合料配合比設計質量十分關鍵，對瀝青公路質量、性能等都具有直接的關系。本文首先對瀝青公路混合料配合比設計原則，然后提出具體的瀝青混合料配合比設計方法，供有關人員參考。

瀝青公路混合料 配合比 設計

瀝青混合料原料主要包括碎石、砂、石油瀝青以及礦粉等礦質，將這些原料按照適當的比例配制，在瀝青混合料具有一定粘度時將其均勻的攪拌，然后攤鋪、碾壓，就會形成高質量的瀝青路面。現階段，我國公路交通事業正處于快速發展的新時期，加強對瀝青公路混合料配合比設計的研究具有十分現實的意義。

1 瀝青公路混合料配合比設計原則

瀝青混合料配合比設計關系到瀝青公路建設整體的質量，為了保證瀝青路面滿足各項設計指標，避免瀝青路面因各種病害而影響正常運行，在進行瀝青混合料配合比設計過程中必須遵循一定的設計原則。瀝青公路混合料配合比設計原則主要包括以下幾個方面：

1）首先，瀝青混合料配合比設計必須與國家、地區相關設計規范相符。在具體的配合比設計時，應該嚴格的按照相關規范中制定的各項推薦值或標準，這是由于相關規范中制定的標準通常是基于對當地氣候、環境等實際情況綜合考慮，并經過反復的實驗，參考價值較大。

2）在瀝青公路混合料配合比設計過程中，必須堅持用量原則。瀝青用量的合理性關系著混合料的使用性能（路用性能）。瀝青混合料使用性能主要指的是水穩定性、抗低溫性、耐高溫性、抗疲勞性等等，只有保證混合料路用性能滿足具體要求，才能為瀝青公路工程整體的質量以及運行功能提供基礎保障。

3）在進行瀝青混合料配合比室內試驗設計過程中，要堅持數據精確原則。在室內進行瀝青混合料配合比設計試驗時，必須以相關試驗規程為準則，確保各項試驗數據的精確性，保證試驗數據能夠準確的反映混合料各項性能，為瀝青混合料配制提供數據依據。

2 瀝青公路混合料配合比設計方法

瀝青混合料配合比設計一般指的是目標配合比設計，主要包括礦質混合料級配設計、瀝青最佳用量設計以及混合料路用性能驗證三個方面。

2.1 礦質混合料級配設計

基于瀝青混合料類型，將粒徑各異的礦質原料按照相應比例進行混合，從而形成瀝青混合料主要結構，然后在其中加入適量的瀝青，通過不同級配設計就能使混合料發揮不同的結構功能。礦質混合料級配設計主要步驟表現為以下幾個方面：（1）對瀝青混合料設計類型進行確定；（2）確定礦質原料粒徑的最大值；（3）確定礦質混合料級配范圍；（4）進行相關的試驗，包括瀝青試驗、礦質混合料試驗等；(5）調整礦質混合料配合比。結合相關的試驗結果，利用數解、圖解等方式，得出礦質混合料中礦粉、粗細集料之間的比例關系，然后按照級配要求進行調整。對礦質混合料配合比調整需要遵從一定的原則：第一，要盡可能的使混合料合成級配曲線靠近設計級配中值，特別是盡可能使通過4.75毫米、2.36毫米、0.075毫米篩孔控制的級配靠近設計級配中限，這樣才能確保礦質混合料級配設計的合理性；第二，如果瀝青公路的交通量較大，一般需要對級配下限進行調整；如果瀝青公路交通量較小，特別是對于人行道路，級配調整一般側重于對級配上限的調整；第三，通過一定規格的篩孔進行控制，對于超過兩個百分率控制超出級配范圍，需要對原材料進行調整，必要時需要更換原材料。

2.2 確定瀝青最佳用量

對于瀝青最佳用量的確定一般通過相關的試驗進行，現階段主要的確定瀝青最佳用量的試驗方法包括馬歇爾試驗、superpave方法等。

1）馬歇爾試驗確定瀝青最佳用量。第一，根據礦質混合料配合比進行配制，配制成幾組混合料備用，然后在規范推薦的瀝青用量范圍內，每隔0.5%為一組瀝青用量，與礦質混合料混合攪拌，制成馬歇爾試件；第二，根據相關的試驗規范、方法，確定試件的理論最大密度以及毛體積體積值，在原材料密度基礎上對各組試件空隙率、瀝青飽和度、礦料間隙率等進行計算；第三，對各組馬歇爾試件的流值、穩定度進行測定；第四，將上述測定或計算的數據進行匯總，將流值、穩定度、飽和度、實測密度當做縱坐標，將瀝青用量當做橫坐標制成瀝青用量與各項指標的關系曲線圖；第五，通過關系曲線圖確定瀝青最佳用量。具體的方法為，從曲線圖上找出毛體積密度最大值對應瀝青用量,穩定度最大值對應瀝青用量,目標空

隙率(或中值)對應瀝青用量以及瀝青飽和度范圍內的中值對應瀝青用量,以其平均值作為最佳初始瀝青用量A0，繼續在曲線圖上找出符合規范要求的各物理指標的瀝青用量,并確定滿足所有性能指標的瀝青用量范圍,確定最大值和最小值,并以二者的平均值確定A1,則最佳瀝青用量最佳瀝青用量A=A0/2+A1/2。

2）Superpave方法確定瀝青最佳用量。這種方法與馬歇爾設計方法在一定程度上具有相似性，在礦質混合料級配設計過程中，采用Superpave方法利用0.45次方級配圖，在混合料骨料結構主要是基于級配限制區以及級配控制點來確定。這種設計方法能夠確保骨料質量，提高瀝青混合料的抗變形性能，從而增加混合料的耐久性。在確定瀝青用量方面，采用Superpave方法主要基于對體積指標的分析，瀝青最佳用量更加精確，與瀝青路面要求更加符合。

2.3 混合料路用性能驗證試驗

在確定最佳的瀝青用量后，將礦質混合料與瀝青進行混合，并通過相關的試驗對瀝青混合料路用性能進行驗證，具體的驗證方法主要包括以下幾種：（1）通過漢堡試驗、車轍試驗對混合料高溫穩定性進行驗證；（2）通過凍融劈裂試驗、侵水馬歇爾試驗驗證瀝青混合料的水穩定性；（3）通過低溫彎曲試驗驗證瀝青混合料的低溫抗裂性；（4）通過滲水試驗驗證瀝青混合料的滲水性能；（5）通過四點彎曲小梁試驗驗證瀝青混合料的抗疲勞性能。

3 總結

通過上述分析可知，瀝青混合料配合比設計質量關系著瀝青公路工程整體的質量，與瀝青路面運行質量有直接的關系。因此，在進行設計瀝青混合料配合比過程中需要遵從一定的設計原則，嚴格的按照相關的設計規范，結合具體的情況與要求，經過大量的計算、分析與試驗，確定最佳的瀝青混合料配合比，為瀝青公路工程提供基礎保障。

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TU75

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1007-6344（2015）04-0135-01