摘要：沥青混凝土作面层的公路就是沥青混凝土公路，沥青混凝土路面是石屑或砂、碎石或轧碎砾石、矿粉等按照一定设计比例搅拌制作而成的混合材料。在我国公路建设发展史上，沥青混凝土路面因为优点多而在高等级公路建设中广泛使用，沥青混凝土配合比决定着公路路面施工质量，也越来越受到公路建造行业的重视以及社会的广泛关注。
关键词：公路路面；沥青混凝土；配合比
中图分类号：U416.2文献标识码：A
1导言
现阶段，我国公路路面采用的主要材料是沥青混凝土。因为沥青路面使用性能优良，且驾驶舒适性好，可快速施工，方便维修。与此同时，沥青混凝土具有较高强度、使用时间久、噪音小、防水性强，而且具有较好的平整度，所以，在城市道路及公路建设方面被广泛应用。现阶段，大部分沥青路面采用改性的沥青混凝土路面或者沥青混凝土路面。
2沥青混凝土路面的优缺点
因为沥青具有强粘结力，加入了沥青的沥青混凝土路面集料之间的黏结力也得到增强，公路路面使用的稳定性、强度、耐久性等性能比普通公路更改，使用质量以及使用体验也就更好。与水泥混凝土路面相比，沥青混凝土具有道路表面无接缝、平整舒适震动小、路面坚实耐磨、行车产生的噪声较低、阳光直射不反光行车安全、雨天路面仍然干净等一系列优点，有利于行车安全；其施工工期期短可短时间完成摊铺及时开放通行，养护简单维修便捷。其缺点有是：沥青材料自身容易受到温度影响，稳定性差，在冬季低温路面容易脆裂，在夏季高温路面容易软化；压路机压实后的混合料空隙依旧较大，耐水性不佳，长期泡水容易发生损坏；作为高分子材料的沥青自身耐老化性、耐久性等性能差，道路路面平整保持度差，易发生沉降致使路面凹凸不平，材料软化后通车会有车辙。
3沥青混凝土配合比分析
3.1沥青混凝土原材料的选择
沥青混凝土的组成原材料主要有：不同规格的粗集料、填充料、细集料以及胶结料，胶结料就是常说的沥青。原材料的沥青质量的保障，也是公路路面质量的保障，在开展沥青混合料配合比设计前，必须对严格选取材料并检验。沥青混凝土原材料类别、品种的选择依据主要是设计文件，选择是需要参照路面结构设计文件要求，再对照行业相关规范以及当地材料材质等情况，通过一系列试验检验，结合实际经验选择合适的优质材料。总结起来，选择原材料的原则有三条：①技术性好，也就是满足设计要求及技术指标规范；②经济性好，综合考虑工程造价；③从当地材料出发，就地取材，注重环保。
所选择沥青的品质、质量决定着沥青混凝土品质、质量的高低，沥青作为主要沥青混凝土组成材料之一，在选择时沥青，要考虑所选沥青特性是否与当地气候条件、地理环境等不可抗因素相适应，沥青标号要综合兼顾冬季的抗裂性以及夏季的抗塑变能力。其次是粗集料的选择，在沥青混凝土面层是通过粗集料颗粒间的嵌锁作用以达到路面的稳定性，通过其摩擦作用以抵抗材料间的位移，所以粗集料的形状、大小以及表面纹理，都会对沥青混凝土的稳定性造成影响，粗集料的选择需要严格遵照相关技术要求，如粘附性、压碎值、吸水率、磨光值、针偏状颗粒含量等技术规范，像是石灰岩，自身耐磨性不高，但与沥青的粘结力非常好，广泛应用于较薄沥青路面。然后是石屑、人工砂、天然砂等细集料的选择，细集料可以填满沥青混合料的空隙，通过摩擦力增加颗粒间的嵌锁作用以及混合料的稳定性能，细集料选择时，首先必须满足相关规范及技术指标要求，再考虑当地细集料的质地对沥青的粘结力、耐磨性、稳定性的影响。最后就是填料的选择，亲水性以及细度要求是选择填料时主要考虑的两项指标，决定着填料是否能够改善沥青与集料的粘结力，性质不同的集料需要选择不同的填料，碱性集料可以选择磨细的石粉作填料，中性材料可以选用磨细的石灰石粉作填料，特定的需求还可选用水泥消石灰作填料。
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3.2设计沥青混合料配合比
3.2.1合理设计目标配合比
以设计文件结构层的要求为依据，对相应的符合标准材料进行选择，首先计算矿料级配比，对其最理想状态的配合比进行寻找。通常情况下，采用与级配范围中数值相近的试配结果。《规范》中建议，以工作经验为依据，对最理想沥青含量范围进行规定，利用0.5%间隔的油石比对5-6组试件进行而配置，然后计算试件密度、流值、马歇尔稳定度、沥青最理想用量、孔隙率等，之后根据最理想沥青用量制作有关器件，并进行高温稳定性及水稳定性试验。以验证结果为依据，若验证结果与有关规定不符，则需要对材料进行重新选择、合理调整级配或者通过其他方法进行二次试验，一直到与有关要求相符，对相对理想的配合比进行明确。
3.2.2设计生产配合比
明确目标配合比后，通过实际施工期间应用混合料拌合设备二次筛分设计生产配合比。试验过程中，根据目标配合比设计的比例设计矿料，从冷料仓选取材料，试验各项指标，确保其合成级配与标准范围中的数值相符或者接近，根据该配比开展拌合，利用热拌合料方法开展马歇尔试验，本次试验中的油石比是通过目标配合比获取的油石比±0.3%进行明确。利用相同的目标配合比试验方法对最理想用油量进行明确，该结果是生产配合比。
3.2.3验证生产配合比
利用实际施工预期结果验证生产配合比，判断依据包括碾压后表面状况、离析状况、拌合均匀度及混合料的颜色等，与此同时，选取摊铺后混合料中的样品开展马歇尔试验。通过钻心取样等试验检验碾压段，实时监控生产过程，对每种设备参数材料是否投放准确进行检查。就该阶段涉及到数据进行整理归纳并对比分析，若有关指标与设计文件及规范中的要求不符，则需要合理调整生产配合比，直到与设计要求相符，然后以此依据撰写总结报道，向业主及监理汇报，在其批准后开展操作。
3.3沥青混凝土生产配合比的验证
公路沥青路面施工混合料配合比设计十分重要，其配合比设计是否科学，直接影响到生产配合比的质量，最终影响道路工程路面施工以及使用的质量。目前使用最多的验证配合比是否科学合理的方法为马歇尔配合比测试方法，测试前需要制作马歇尔试件，试件制作完成后，对试件的毛体积、相对密度等数据进行测定，以测定结果确定沥青混凝土的最大理论相对密度，从而计算出试件的矿料间隙率、空隙率、饱和度等一系列体积指标，对试件体积的组成成分进行分析，计算出马歇尔模板的稳定度、定流值等技术数据，依据数据绘制沥青用量、物理力学指标之间的坐标关系图，关系图以沥青用量为横坐标，以空隙率、毛体积密度、有效沥青饱和度、矿料间隙率、稳定度以及流值为纵坐标，绘制成指标关系曲线。需要注意的是建设在终年高温、气候炎热地区的一级公路以及高速公路，车辆通行或将对路面造成车辙印，沥青混凝土的沥青用量需要在计算出来的最佳用量的基础上减小0.1%~0.5%后，作为最终的设计沥青用量。
结束语
沥青缓凝土路面施工期间，沥青混凝土配合比控制及设计尤为重要，其涉及内容包括生产配比验证、目标配合比及生产配合比等。施工期间，若沥青混凝土配合比偏差明显，则会导致公路质量受到影响。因此，需要将沥青混凝土配合比工作做好，从而促进沥青路面质量的提高。
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论文作者:孙超宇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/9
标签：沥青论文; 混凝土论文; 路面论文; 公路论文; 材料论文; 填料论文; 马歇尔论文; 《基层建设》2019年第27期论文;