淺談瀝青混凝土路面配合比設計質量控制

胡玉倩 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230032）

目前，在我省道路建設迅速發展的同時，存在一些瀝青混凝土路面出現了早期損壞現象，通過對損壞路面的調查發現，導致產生早期破壞原因很多，其中一個很重要的原因是設計的瀝青混合料配合比不合理、不科學，這樣設計的瀝青混凝土難以保證生產質量，所以應重視對瀝青混合料配合比的科學優化，避免因瀝青混凝土路面工程耐久性不良和早期破壞嚴重的問題造成經濟損失和對交通行業的社會形象和可持續發展的影響。

1 原材料質量控制

原材料質量合格與否是瀝青混凝土路面質量優劣的基礎，因此要確保瀝青混凝土性能首要做法是從源頭抓起，對所使用的瀝青、粗集料、細集料、礦粉等材料加強檢測、嚴格選擇，按照規范及圖紙設計文件中對原材料性能的要求進行各檢測項目的試驗，在性能合格的原材料中結合本地材料的供應狀況擇優選材。

①瀝青的選擇：每批入場瀝青都應附有產品合格證和出廠試驗報告，進場后對主要控制指標如針入度、延度和軟化點進行復試。試驗結果應符合《公路瀝青路面施工技術規范》和圖紙設計文件的要求后方可使用，對于不同批次、不同廠家、不同標號的瀝青還應分開堆放，采取防雨措施。

②粗集料的選擇：粗集料應潔凈、干燥、無風化、無雜質，具有足夠的強度和耐磨性以及良好的顆粒形狀。每批進場的粗集料均應取樣試驗，材料滿足《公路瀝青路面施工技術規范》的規定后方可使用。現場將不同規格的粗集料分開堆放，設立明顯的標志牌并采取防雨措施。

③細集料的選擇：細集料應潔凈、干燥、無風化、無雜質或其他有害物質以及具有合適顆粒級配，每批進場的細集料均應取樣試驗，材料滿足《公路瀝青路面施工技術規范》的規定后方可使用，現場堆放的粗集料應采取防雨措施。

④填料的選擇：填料采用石灰巖或巖漿巖的石料經磨細而成的礦粉，且干燥、潔凈、不含雜質和團塊。在雨季施工時更要注意保護，以免吸水后填料結團成塊。

2 科學的配合比設計

2.1 目標配合比設計

2.1.1 礦料配合比例的確定

原材料選定后，根據設計文件中瀝青混合料的類型對礦料進行摻配比例確定，現階段計算機已廣泛應用于礦料級配的計算中，可以采用人機對話不斷調整以達到最合適的配合比例，一般使礦料篩分曲線接近于規范中混合料級配曲線的中線。材料比例不同所形成的瀝青混合料組成結構也不同，產出的瀝青混合料性能差別巨大，所以合理的礦料配合比例是生產優質瀝青混合料的必要條件。

2.1.2 最佳油石比的確定

瀝青在瀝青混合料中以兩種方式存在，一種是“結構瀝青”，一種是“自由瀝青”，結構瀝青是指瀝青混合料在礦料比例確定后，能完全包裹在礦料表面并在礦料表面形成的擴散結構膜，它是瀝青與礦料相互作用的強度的主要來源。“自由瀝青”是指在瀝青混合料中多余的瀝青，它的增加會降低瀝青混合料的粘結力。如果瀝青用量較少時，不足以形成“結構瀝青”，那么瀝青混合料就比較脆硬、抗水性較差也易磨損，如果瀝青用量較多，礦料間的粘結力就會降低。因此當瀝青用量最適宜時，瀝青混合料的強度最高。所以，最佳瀝青用量的確定就是確定能使混合料能形成“結構瀝青”，并減少“自由瀝青”的瀝青用量。

目前我國主要采用馬歇爾試驗法確定最佳油石比，首先根據經驗預估最佳瀝青用量，以預估的最佳瀝青用量為中值，以0.3%～0.5%階梯變化，采用5種瀝青用量分別成型至少5組試件，采用馬歇爾試驗方法檢測各組試件的性能指標，主要是密度、空隙率、飽和度和殘留穩定度以及穩定度、流值等，以瀝青用量為橫坐標，以上檢測的性能指標為縱坐標繪制關系曲線，確定均符合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。如果沒有涵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。

2.2 生產配合比設計

目標配合比中礦料的比例不能直接用于拌合樓的生產而是根據生產進行調整，首先對所有進場的原材料必須進行篩分復核試驗，與試驗室目標配合比設計所采用原材料進行對比，性能不滿足設計及規范要求的原材料不得用于生產。然后應對冷料倉流量的調整，標定電機轉速與礦料運輸速度關系，繪制關系曲線，根據曲線選定適合的電機轉速進行原材料的輸送。其次確定各熱料倉礦料配合比例，對熱料倉的礦料進行取樣篩分、計算以確定各熱料倉礦料配合比例，使礦質混合料的合成級配接近目標配合比，如不符合要求則反復調整冷料倉進料比例，以達到供料均衡。最后確定最佳油石比并對生產的瀝青混合料性能進行檢驗，確保其各項性能指標均符合施工技術規范和設計要求。

2.3 生產配合比的驗證

根據確定的瀝青最佳用量生產出瀝青混合料，制作試件對其進行主要性能檢測（如高溫穩定性、水穩定性和低溫抗裂性能等），對不符合要求的瀝青混合料必須對生產配比或相關工藝做出適當的調整，使其達到設計要求。

3 三階段瀝青混合料配合比設計的意義

現階段采用的三階段瀝青混合料的配合比設計串聯起了瀝青混凝土的室內試驗與現場生產，避免了室內目標配合比與現場生產的脫節，對現場的生產施工具有重要意義。

首先由于瀝青混凝土材料隨工程的時間進展具有的變異性，在施工過程中，瀝青混凝士中的混合料的礦料級配與配合比設計過程中的礦料級配有一定的差距，很難完全吻合，為了保障礦料級配的波動性對瀝青配合比不產生很大的影響，我們必須對用于生產的原材料進行跟蹤強化檢驗。

其次加強了對生產過程的監控，隨時根據情況的變化了進行調整，控制用于生產的瀝青混合料處于最佳狀態。

再次這樣的設計方法貫穿于設計、生產、施工的全過程，使其成為有機整體，對瀝青混凝土質量提升做出了有力的保障。

4 結束語

綜上所述，影響瀝青混凝土路面使用性能的因素很多，要想生產出高質量的瀝青混凝土，首先應在設計的過程中選擇符合質量要求的原材料，其次配制出具合理的礦料級配，然后對生產出的瀝青混凝土進行檢測確定最佳油石比，最后瀝青混凝土配合比設計比必須和施工生產的實際情況相結合，真正對現場生產起到指導意義，不斷地提高瀝青混凝土路面的使用性能，避免產生瀝青混凝土路面出現了早期損壞現象，為道路建設質量的提高打好基石。