陳金龍

（匯通路橋建設(shè)集團有限公司，河北 高碑店 074099）

0 引言

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、易于維護等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于公路建設(shè)中。但是國內(nèi)的瀝青路面普遍存在工程的耐久性和早期損壞兩大突出問題。造成這種情況有各個方面的原因，其中很重要的一個原因就是瀝青混合料的配合比設(shè)計不合理。而作為面層，它是為行車提供安全、經(jīng)濟、舒適的服務(wù)，并直接承受汽車荷載作用和自然因素的影響，因此在瀝青面層施工中非常重要的一個環(huán)節(jié)是搞好混合料的組成設(shè)計，要綜合考慮其高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性、耐久性、抗滑性、抗疲勞性、及施工的難易程度等問題。

隨著當(dāng)前經(jīng)濟的高速發(fā)展，帶來的交通量迅速增長，車輛軸載也顯著增加，局部地區(qū)超載現(xiàn)象依然不斷，給瀝青路面帶來了嚴重的早期質(zhì)量破壞，主要體現(xiàn)兩個方面一是裂縫，二是車轍。因此，這給瀝青路面的使用品質(zhì)提出了愈來愈高的要求，如何做好瀝青混合料配合比設(shè)計成為擺在國內(nèi)外技術(shù)人員面前亟待解決的一項重要課題。

1 原材料的標準與選擇

要保證工程質(zhì)量，必須對工程材料進行嚴格的選擇和檢驗，這也是在瀝青混合料配合比設(shè)計前必不可少的一個重要環(huán)節(jié)。選擇、確定原材料應(yīng)根據(jù)設(shè)計文件對路面結(jié)構(gòu)和使用品質(zhì)的要求，按照《公路工程集料試驗規(guī)程》（JTJ 058—2000）的相關(guān)規(guī)定，結(jié)合地材的供應(yīng)情況，按照相關(guān)試驗規(guī)程的要求進行檢驗，然后擇優(yōu)選材，使材料的各項技術(shù)指標都符合規(guī)定的技術(shù)要求。

礦料的級配組成是影響瀝青混合料高溫穩(wěn)定性的主要因素之一，國內(nèi)外研究資料表明，瀝青混合料的高溫抗車轍能力有60%依賴于礦料級配的嵌擠作用，瀝青混合料的粘結(jié)性能只有40%的貢獻。因此，通過目標配合比設(shè)計優(yōu)選礦料的合理級配，確定最佳瀝青用量至關(guān)重要。

1.1 瀝青的選擇

瀝青混凝土中的瀝青結(jié)合料應(yīng)有較高的粘度，以保證有足夠的高溫穩(wěn)定性和低溫韌性，因此應(yīng)選用有良好粘結(jié)性能和感溫性能的重交通道路石油瀝青或改性瀝青作為瀝青混凝土的瀝青結(jié)合料。[6]按我國現(xiàn)行國標規(guī)定：對高速公路、一級公路、城市快速路、主干路用瀝青混合料的瀝青，應(yīng)采用符合《重交通道路石油瀝青質(zhì)量要求》規(guī)定的瀝青（如AH—50～AH—130等），對于其他道路用瀝青混合料的瀝青，應(yīng)采用符合《中、輕交通道路石油瀝青質(zhì)量要求》規(guī)定的瀝青（如A—60～A—100）。本項目考慮到滄州地區(qū)滄州的氣候概況是：四季分明，溫度適中，光照充足，雨熱同季，降水集中，災(zāi)害性天氣常有發(fā)生，春旱、夏澇、秋爽、冬干，選用東營供應(yīng)的A級70＃道路石油瀝青，AH—70＃廣泛應(yīng)用于路面表層的道路施工中，對提高瀝青路面的品質(zhì)有極大提高。

1.2 集料的選擇

組成瀝青混凝土的原材料主要有：不同規(guī)格的粗集料、細集料、填充料（礦粉）、膠結(jié)料（瀝青）。選擇原材料按以下原則：技術(shù)性好（滿足技術(shù)指標要求），經(jīng)濟性好，結(jié)合環(huán)保就地取材。

1.2.1 粗集料的選擇

粗集料在瀝青混凝土面層中的作用是通過顆粒間的嵌鎖作用提供穩(wěn)定性，通過其摩擦作用抵抗位移。其形狀和表面紋理都影響瀝青混凝土的穩(wěn)定性，所以選擇粗集料時，要嚴格按照粗集料的技術(shù)要求選擇。粗集料的粒徑應(yīng)按國標要求規(guī)定的《瀝青面層用的粗集料規(guī)格》的規(guī)定選用。即壓碎值、磨光值、吸水率、粘附性針偏狀顆粒含量等均符合要求。

1.2.2 細集料的選擇

用于拌制瀝青混合料的細集料，可以采用天然砂、人工砂或屑。細集料對粗集料形成骨架起嵌擠填充作用，同時受瀝青粘結(jié)性能影響很大。因此，應(yīng)嚴格控制集料的含泥量、無風(fēng)化和無雜質(zhì)，保證干燥、潔凈。

1.2.3 填料的選擇

瀝青混合料中必須采用石灰?guī)r或巖漿中的強基性巖石等增水性石料需磨細得到的礦粉，原石料中的泥土雜質(zhì)應(yīng)除凈，礦粉應(yīng)干燥潔凈能自由地從礦粉倉流出，其填料表觀密度不小于2.45t／m3，含水量不大于1%，水系數(shù)小于1，其各粒徑的粒度范圍一定要滿足規(guī)范要求。

2 瀝青混合料配合比設(shè)計

瀝青混合料馬歇爾目標配合比設(shè)計分為礦料配合比設(shè)計和瀝青最佳用量確定兩部分，第一步，根據(jù)道路等級、路面類型、所處的結(jié)構(gòu)層位和規(guī)范確定瀝青混合料的類型和礦料的級配類型，然后進行現(xiàn)場取樣對粗集料、細集料和礦粉進行篩析試驗并分別繪出各組成材料的篩分曲線，同時測定各組成部分的相對密度，最后根據(jù)篩分試驗資料計算和調(diào)整礦料配合比；第二步，為了確定瀝青混合料的最佳瀝青用量，先制作五個或五個以上試樣，并測定其物理指標：毛體積密度、理論最大密度、空隙率、瀝青體積百分比、礦料百分率、礦料間隙率瀝青飽和度，然后測定力學(xué)指標：穩(wěn)定度、流值和馬歇爾模數(shù)；最后對馬歇爾試驗結(jié)果進行分析，進行水穩(wěn)定性和抗車轍能力檢驗。根據(jù)驗證結(jié)果，若達不到相關(guān)規(guī)定則另選材料、調(diào)整級配或采取其他措施重做試驗，直到符合要求，確定出較理想的目標配合比。

2.1 礦料級配組成

選擇合適的瀝青混合料級配類型是確保瀝青凝土路面面層質(zhì)量的前提。厚度一定的瀝青面層，若按《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》最低要求選擇級配類型，則瀝青混合料集料的粒徑普遍偏大，何況還有0～5%的顆粒超過最大粒徑，這樣勢必對瀝青混凝土路面的施工帶來難以解決的施工難度，如攤鋪機的熨平板易拉動大粒徑的骨料，尤其比最大粒徑大0～5%的超粒徑骨料；若采用細料彌補，易破壞瀝青混凝土混合料的級配，使局部部位的面層壓實度難以控制，或使瀝青混凝土面層空隙率偏大，滲水嚴重等。這使我們在選材上有了很大的局限性，要實現(xiàn)這一配合比的合理選擇，必須通過兩種渠道來把關(guān)：一是盡量多地考察集料資源；二是拌和機的振動篩一定要根據(jù)不同級配類型要求的篩孔專門定做。通過試驗和規(guī)范規(guī)定確定礦料的最佳級配為10～20mm為25%，5～15mm為28%，3～5mm為25%，0～5mm為12%，中砂為10%，礦粉為0。

2.2 高溫性能檢驗

按最佳瀝青用量OAC制作車轍試驗試件，按試驗規(guī)程方法，在60℃條件下用車轍試驗機對設(shè)計的瀝青用量檢驗其動穩(wěn)定度。當(dāng)最佳瀝青用量OAC與兩個初始值OAC1和OAC2相差甚大時，宜將OAC與OAC1或OAC2分別制作試件進行車轍試驗。根據(jù)試驗結(jié)果對OAC作適當(dāng)調(diào)整，如不符合要求，應(yīng)重新進行配合比設(shè)計。

抗車轍能力校核檢驗，按我國現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，用于上面層和中面層的瀝青混合料，在60℃是車轍實驗的動穩(wěn)定度，對高速公路、城市快速路宜不小于800次／mm；對一級公路及城市干路宜不小于600次／mm.如不符合要求，應(yīng)對礦料級配或瀝青用量進行調(diào)整，重新進行配合比設(shè)計。

3 結(jié)語

要做好一組瀝青混合料配合比設(shè)計，首先應(yīng)保證原材料的質(zhì)量，其次要提高試驗人員的操作技能，保證試驗儀器精度，嚴格按試驗規(guī)程操作，將試驗誤差減少到最小程度。目標配合比設(shè)計是瀝青混合料三階段中最重要的階段，也是實現(xiàn)后兩個階段（生產(chǎn)配合比設(shè)計階段和生產(chǎn)配合比驗證階段）從理論到實際的關(guān)鍵一個階段，只有這樣，瀝青路面的質(zhì)量才能得到有效的保障。

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