关键词：沥青混合料；配合比；设计
1 沥青混合料设计的影响因素
沥青混合料设计过程中涉及到几点因素：原材的选取与级配调整，混合料配合比的设计原则，配合比的验证与调控。
1.1 原材的选取与级配调整
我国现行规范规定，上面层沥青混合料的最大粒径不宜超过该层厚的1/2，中面层沥青混合料的集料最大粒径不宜超过该层厚的2/3；沥青路面结构层混合料的集料最大公称尺寸不宜超过该层厚的1/3，对于粗的混合料，这个比例还应减小。由此分析，厚度一定的沥青面层，若按《公路沥青路面施工技术规范》最低要求选择级配类型，则沥青混合料集料的粒径普遍偏大，何况还有0～5%的颗粒超过最大粒径，这样势必对沥青混凝土路面的施工带来难以解决的施工难度，如摊铺机的熨平板易拉动大粒径的骨料，尤其比最大粒径大0～5%的超粒径骨料；若采用细料弥补，易破坏沥青混凝土混合料的级配，使局部部位的面层压实度难以控制，或使沥青混凝土面层空隙率偏大，渗水严重等。这使我们在选材上有了很大的局限性，要实现这一配合比的合理选择，必须通过两种渠道来把关：一是尽量多地考察集料资源；二是拌和机的振动筛一定要根据不同级配类型要求的筛孔专门定做。选择、确定原材料应根据设计文件对路面结构和使用品质的要求，按照《规范》的相关规定，结合地材的供应情况，按照相关试验规程的要求进行检验，然后择优选材，使材料的各项技术指标都符合规定的技术要求。
1.1.1 选材原则
组成沥青混凝土的原材料主要有：不同规格的粗集料、细集料、填充料（矿粉）、胶结料（沥青）。选择原材料按以下原则：满足技术指标要求，经济性好，结合环保就地取材。
1.1.2 沥青的选择
沥青是沥青混凝土的主要组成材料之一，是决定沥青混合料质量的主要因素。因此选择沥青时，除了要注意沥青自身品质的优劣以外，还要注意沥青标号对当地环境、空气湿度、气温的适应性，既要兼顾冬季的抗裂性，又要兼顾到夏季的抗塑变能力。在实验中，需要注意的是不能对沥青进行直接加热，即使是在实验中需要加热，也不能进行两次以上的加热操作，而且，应该避免对沥青进行反复加热，其加热温度也不能超过规定的范围，以免在实验过程中使沥青的试样产生老化的情况，避免对其性能产生消极影响。
1.1.3 粗集料的选择
粗集料在沥青混凝土面层中的作用是通过颗粒间的嵌锁作用提供稳定性，通过其摩擦作用抵抗位移。其形状和表面纹理都影响沥青混凝土的稳定性，所以选择粗集料时，要严格按照粗集料的技术要求选择，即压碎值、磨光值、吸水率、粘附性、针片状颗粒含量等均符合要求。
1.1.4 细集料的选择
细集料一般是指天然砂、机制砂、石屑等，在沥青混合料中增加颗粒间嵌锁作用，减少粗集料间的孔隙，从而增加混合料的稳定性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆选择细集料时，除考虑应满足规范规定的技术指标外，还应考虑级配情况、与沥青的粘结力以及耐磨性和对混合料的稳定性。
1.1.5 填料的选择
选择填料时一定要考虑能否满足亲水性和细度要求，能否改善沥青与集料的粘结力。根据集料的性质不同选择不同的填料，对于碱性集料，可选择磨细的石粉作填料；对于中性材料，可使用磨细的石灰石粉；另外，根据不同情况还可选用水泥消石灰等作填料。
1.2 混合料配合比的设计原则
根据设计文件结构层的要求，选择相应的合格材料，先进行矿料级配比计算，通过室内试验确定其目标配合比，一般情况下应使试配结果尽量靠近级配范围的中值。参照《规范》推荐，根据以往经验固定一个最佳沥青含量的范围，以0.3%间隔的不同油石比配置3-4组试件，分别进行马歇尔稳定度、流值、孔隙率、理论最大密度、最佳沥青用量等试验，然后再按最佳沥青用量制件，根据验证结果，若达不到相关规定则另选材料、调整级配或采取其他措施重做试验，直到符合要求，确定出较理想的目标配合比。需注意的是关键筛孔必须严格控制，0.075mm、2.36mm、4.75mm三个关键筛孔严格把控，其余筛孔按经验选择性调整。在进行矿料的级配的确认时，常用的方法有用水洗法与干筛法。其中，干筛法的缺陷是其不能将粘附于0.075mm以下的矿料上的矿粉筛去，因此工作人员不好对配料时的矿粉用量进行控制，尤其是对于石粉含量较高的材料，非常容易造成掺配误差，就算是使用水洗法也难以使误差被消除。所以，我们应当进行砂量试验，来确定矿料的洁净程度并对其做出真实的评价。同时还要注意，在实验之前需要对实验中要使用的检定仪器和设备全部进行设置，以保证全部设备都能够保持精准。此外，在进行配比设计时，马歇尔实验也是一个非常关键的环节，其对数据的准确性要求很高，所以我们应当谨慎对待校准工作。目标配合比确定完成后设计施工配合比设计。施工配合比的目的是对料仓的流量进行协调，使得冷热料进行匹配供料，避免待料或者溢料的情况发生。为了使得拌合料的级配与其他技术指标满足标准要求，还对沥青的用料进行一定调整。步骤如下：①对冷料仓的出料流量进行试验，根据出料口开启的程度、转速以及集料的规格等来建立转速和流量的关系曲线，并根据实际情况的变化进行调整，以满足其与热料仓的匹配性；②确定热料仓的矿料配合比，参照冷料的固定流量对热料仓进行供料，然后在热料仓中选出样本进行筛分，在得到结果后进行配合比的计算，从而确定出供料的比例，如果在拌合时出现了待、溢料的情况也需要及时进行调整；③确定沥青用量，在已经确定的最佳用量的基础上±0.3%（±0.5%），得出3个成型的马歇尔试件，而后对其指标进行测试与计算，在参照取平均值的空隙率中值与下限饱和度或者相等的空隙率来对施工配合比用量进行确定。
1.3 配合比的验证与调控
在完成设计后，一般还要进行正式的拌料，并进行试验路段的铺筑来验证生产配合比；在根据实际情况对配合比、生产控制点以及其他因素进行调整出最终的生产配合比之后，再进行拌料；然后，根据拌合后的外观与温度情况来确定拌合时间与温度；对沥青进行取样观察，如果其色泽均一、流而不散，便可任务温度合适；根据沥青和矿量之间的裹覆情况来决定拌合时间，一般拟定时间分别为30s、40s、50s，取料4kg计算裹覆率，如果裹覆率超过95%，则拌合时间为最佳；在正式拌料子厚，还需要再次对混合料进行验证；此外，还要观察马歇尔指标、稳定度等是否符合标准，还应当进行车辙试验、抽提试验（判断沥青用量与矿料的级配是否规范）、钻心取样（对沥青的密度与压实厚度进行测量）、检测抽样的马歇尔稳定度、检查沥青的松铺系数与压实度并进行修正。
2 结束语
综上所述，对于沥青混合料配合比的设计，其重点是确定混合料中沥青和各种矿料的最优配合比例，为了使得公路路面质量提高、性能优化，我们需要抓好源头，对其原材料的质量进行严格把控，并对沥青混合料的配合比设计进行不断优化，从而使我国的交通更加安全、更加蓬勃发展。
参考文献：
[1]JTGD50-2004，公路沥青路面设计规范[S].
论文作者:梁萧任
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷第12期
论文发表时间:2020/4/3
标签：沥青论文; 粒径论文; 面层论文; 用量论文; 马歇尔论文; 混凝土论文; 沥青路面论文; 《建筑实践》2019年第38卷第12期论文;