淺談城市道路瀝青混合料配合比設(shè)計

1、<p>　　淺談城市道路瀝青混合料配合比設(shè)計</p><p>　　【摘 要】熱拌瀝青混合料配合比組成設(shè)計是否合理，直接影響了瀝青砼路面的路用性能。筆者長期從事城市道路施工質(zhì)量檢驗管理工作，對道路瀝青配合比實驗設(shè)計有多年經(jīng)驗?，F(xiàn)就如何規(guī)范實驗操作和數(shù)據(jù)分析，優(yōu)化瀝青混合料配合比組成設(shè)計，談談作者的一些看法。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】道路建設(shè)；瀝青混合料；配合比設(shè)計 <

2、/p><p><b>　　前言 </b></p><p>　　熱拌瀝青混合料路面作為一種路面結(jié)構(gòu)形式，以其行車舒適、噪聲低、易維護等優(yōu)點，被廣泛應用城市道路建設(shè)中。但在多年的工程實踐中發(fā)現(xiàn)，目前的瀝青路面普遍存在有耐久性低和早期損壞兩大突出問題。造成這種情況，既有設(shè)計方面的、也有施工方面的原因，如材料、機械、施工工藝、質(zhì)量控制等，其中很重要的一個原因就是瀝青混合料的配合比

3、設(shè)計不合理。就算施工工藝、施工設(shè)備再先進，而沒有一個合理的配合比設(shè)計，保證工程質(zhì)量也只能是一句空話。 </p><p><b>　　一、影響因素 </b></p><p><b>　　1 原材料質(zhì)量 </b></p><p>　　材料的質(zhì)量對于路面質(zhì)量及使用壽命具有決定性作用，主要技術(shù)指標包括礦料的級配、堅固性、粘附性等級

4、以及瀝青和填料的質(zhì)量等。其中對設(shè)計瀝青混合料影響最大的是礦料加工的分檔和級配，材料分檔和級配的好壞決定了礦質(zhì)混合料合成級配好壞。采用針片狀含量高、含泥量大、級配和材料均勻性差的礦料生產(chǎn)的瀝青混合料產(chǎn)品，質(zhì)量非常的不穩(wěn)定。因此設(shè)計好的瀝青混合料在抓好原材料選材的同時，控制礦質(zhì)材料的備料質(zhì)量尤為重要。 </p><p>　　礦料的取樣正確與否決定了是否能夠真實地反映礦料的質(zhì)量。根據(jù)JTG E42-2005集料試驗規(guī)程

5、規(guī)定：在材料場同批來料的料堆取樣時，應先鏟除堆腳等處無代表性的部分，再在料堆的頂部、中部和底部，各從均勻分布的幾個不同部位，取大致相等的若干份組成一組試樣；當從皮帶運輸機上取樣時，應在皮帶運輸機的出料處抽取有代表性的試樣，并由若干份組成一組試樣；在火車、汽車、貨船上取樣時，應從不同部位和深度抽取大致相等的若干份組成一組試樣。 </p><p>　　2 礦質(zhì)混合料設(shè)計 </p><p>　　

6、礦料的合成比例決定了礦質(zhì)混合料的合成級配。通常情況下，普通瀝青混合料礦料設(shè)計合成級配曲線宜盡量接近設(shè)計要求的級配中值線，尤其包括0.075mm、2.36mm、4.75mm篩孔在內(nèi)的較多篩孔通過量。由于廣西地處亞熱帶，夏天時間長、氣溫較高，建議瀝青混合料合成級配時采用骨架密實型結(jié)構(gòu)，可適當減少2.36mm、4.75mm篩孔的通過量，增加0.075mm篩孔的通過率，采用較粗的級配。 </p><p>　　在實際設(shè)計過

7、程中，試驗單位多采用傳統(tǒng)的圖解法初算、再進行電腦試算調(diào)整，很大程度上取決于試驗人員的經(jīng)驗、熟練程度，不乏對當?shù)氐缆方煌ōh(huán)境、氣候條件等因素重視不夠，未針對瀝青路面不同層位功能需要相應調(diào)整礦料配合比設(shè)計，使得建成道路通車后不久就出現(xiàn)了早期損壞。桂林市早期鋪設(shè)的瀝青路面城市道路，由于各結(jié)構(gòu)層礦料設(shè)計時未充分考慮道路交通、氣候等影響因素，礦質(zhì)混合料配合比設(shè)計片面追求規(guī)范中值，強調(diào)級配曲線圓滑、平順，而對關(guān)鍵篩孔的通過率未引起足夠的重視，在夏季

8、高溫作用下，局部路段產(chǎn)生了較嚴重的車轍。 </p><p><b>　　3 制備瀝青試樣 </b></p><p>　　瀝青試樣經(jīng)加熱處理后會引起瀝青老化。試驗人員在操作時，對瀝青試樣不能直接放在電爐或明火上加熱，如利用冷卻后的試樣反復加熱不能超過2次，避免瀝青老化使瀝青混合料性能發(fā)生變化。 </p><p><b>　　4 集料篩分

9、 </b></p><p>　　在國外的集料篩分試驗中，粗、細集料一般都有水洗法和干篩法兩個試驗方法，代表性的是美國ASTM C 136或AASHTO T 27適用于干篩、ASTM C 117或從AASHTO T 11適用于水篩。然而在我國歷來不管水泥混凝土集料或瀝青路面集料，都直接采用干篩方法，0.075㎜篩通過量不經(jīng)水洗確定，所以是不準確的。它對水泥混凝土材料來說也許問題不大，但對瀝青混合料來說，

10、集料表面沾附的礦粉篩不下來，配合比設(shè)計時不算進去，對配合比結(jié)果有一定的影響，直接影響添加礦粉的數(shù)量。 </p><p><b>　　5馬歇爾試驗 </b></p><p>　?。?）馬歇爾試件的制作以前存在人工炒拌，一組試件集中拌和的作法，容易導致瀝青局部過熱老化，瀝青混合料拌和不均勻等情況。因此，實際操作時，試驗人員應遵照試驗規(guī)程按分計篩余單個配料，并使用小型瀝青混

11、合料拌和機和烘箱制備試樣，一次拌制一個試件。 </p><p>　?。?）試驗表明，瀝青混合料溫度或模具預熱溫度達不到規(guī)定擊實溫度時將影響試件的密度和空隙率，而試件尚未冷卻就脫模，容易使試件受到損傷。 </p><p>　?。?）馬歇爾試件成型高度對瀝青混合料馬歇爾性能測定有較大的影響。因此，每個試件擊實結(jié)束后應用游標卡尺測量試件的高度，并據(jù)此調(diào)整試件擊實需要的數(shù)量，如測定高度不符合63.

12、5±1.3mm的試件應予以廢棄，以減小試驗數(shù)據(jù)的變異性。 </p><p>　?。?）成型試件密度的測試應針對不同性質(zhì)的瀝青混合料采用不同的測試方法。規(guī)范要求對吸水率不大于2%的瀝青混合料采用表干法測定其毛體積相對密度，對幾乎不吸水的密實型瀝青混合料采用水中重法測定表觀相對密度，對吸水率大于2%或空隙率大于10%的瀝青砼或瀝青碎石采用蠟封法測定其毛體積相對密度。當用計算法計算瀝青混合料最大理論密度時，粗

13、集料的相對密度采用其毛體積相對密度，細集料采用表觀相對密度。采用不同方法測得的馬歇爾試件密度或選用不同礦料比重計算得出的試件最大理論密度計算得到的瀝青混合料空隙率結(jié)果是不同的，并因此影響最佳瀝青用量的選定。 </p><p>　?。?）馬歇爾試驗技術(shù)標準的選定范圍直接影響瀝青最佳用量的選定。各試驗單位進行瀝青混合料設(shè)計時應根據(jù)本地實際情況選擇適當?shù)脑O(shè)計孔隙率，以滿足不同層位油面的功能要求。最佳瀝青用量的確定應結(jié)合

14、試驗數(shù)據(jù)，通過生產(chǎn)配合比驗證、拌和樓試拌、試驗段鋪筑和實踐經(jīng)驗綜合選定。進行瀝青混合料設(shè)計時，根據(jù)目標空隙率選定的填料和瀝青用量直接決定了設(shè)計瀝青混合料路用性能好壞，對熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計意義尤為重要。 </p><p><b>　　二、采取措施 </b></p><p>　　影響瀝青混合料配合比設(shè)計的因素有原材料質(zhì)量、試驗操作的規(guī)范與準確性、試驗儀器的精確度以及

15、試驗數(shù)據(jù)處理的合理性等。要將試驗誤差減小到最低限度，應做到以下幾個方面： </p><p>　?。?）嚴格控制原材料的質(zhì)量，提高對原材料質(zhì)量的重視程度。對各種規(guī)格的碎石備料要從生產(chǎn)源頭把好質(zhì)量關(guān)。 </p><p>　?。?）加強試驗人員的操作培訓，提高試驗人員操作水平，嚴格按試驗規(guī)程操作。對原材料要求進行平行試驗，試驗結(jié)果應滿足平行試驗精度要求。馬歇爾試驗時，應將誤差超過標準差的數(shù)據(jù)剔除

16、，盡量減少試驗中的偶然誤差。 </p><p>　?。?）確保試驗儀器設(shè)備的精度合格，示值誤差應在規(guī)定允許范圍內(nèi)。加強試驗儀器設(shè)備的檢定、保養(yǎng)工作，要嚴格按規(guī)程操作，杜絕隨意操作行為。 </p><p>　?。?）按目標配合比、生產(chǎn)配合比、配合比設(shè)計驗證三個步驟進行配合比設(shè)計。如果說目標配合比是“理論的研究”，那么生產(chǎn)配合比設(shè)計和拌和樓試拌驗證就是實踐適應性的檢驗過程，它為全面推廣施工作好

17、了最后的準備。 </p><p>　　（5）生產(chǎn)配合比設(shè)計階段的試驗過程基本同目標配合比設(shè)計一樣，包括原材料的測試，合成級配的計算，馬歇爾試件的制作、測試及最佳油石比選定等。應注意，生產(chǎn)配合比礦料設(shè)計須結(jié)合拌和樓熱料倉分檔和篩孔配置情況綜合考慮，使生產(chǎn)出的混合料既達到規(guī)范允許的各項技術(shù)標準，又能保障設(shè)備正常生產(chǎn)應能提供的供料能力。 </p><p><b>　　三、結(jié)語 <