申云青

摘 要：通過計算和反復實驗，總結出設計和調整瀝青混合料礦料級配的一種計算方法。該方法準確、靈活、計算簡單，可根據(jù)實際需要繪制級配范圍內的任意曲線。

關鍵詞：分級篩分；水篩法；計算；合成級配

用粗集料、細集料、礦粉等幾種集料，經(jīng)過配比使合成的級配符合預定要求，此為集料配合比設計。瀝青混合料因礦料級配變化而構成不同組成結構，不同結構混合料則表現(xiàn)出不同物理力學性質和使用性能。集料排列特征和級配對混合料的組成結構和性能有著較大影響，甚至起著決定性作用，因此在瀝青混合料設計中，準確的計算方法、合理的礦料級配至關重要。

文章以AC-13型瀝青混合料礦料級配為例，介紹了設計合成級配的各個環(huán)節(jié)。

1 實驗部分[1]

對瀝青混合料集料進行礦料分級篩分，得到每一級礦料在套篩中的通過率，并對計算得到的一定配比的集料進行水篩法實驗，實驗結果見表1。

表1 集料水篩法篩分記錄

2 計算方法

此計算方法根據(jù)表2的試驗記錄步驟，進行回推計算，首先確定目標級配，即目標通過百分率，回算累計篩余、分計篩余，得到洗后篩上重量。結合表1，根據(jù)各級礦料的通過率，計算集料混合料配比。

2.1 AC-13型瀝青混合料配合比設計實例

該類型瀝青混合料的礦料級配范圍參照交通部公路科學研究所推薦的工程級配范圍。[2]

根據(jù)工程級配范圍確定一個S型目標級配，通過各級篩孔的質量百分率如表2所示：

表2 AC-13目標級配

首先計算粒徑為16mm～13.2mm的比例，目標通過率為97%，則其累計篩余為3%，分計篩余3%，洗后重量90g，洗前重量設為A，因其在孔徑為13.2mm的方孔篩的通過率為4.7%，即A-A*4.8%=90，解得A=94，該粒徑的比例B=94/3000=3.1%。依照此法計算粒徑為13.2mm～9.5mm的比例，目標通過率為77%，累計篩余應為23%，分計篩余則為20%，洗后重量600g，洗前重量設為A2，該粒徑在孔徑9.5mm處的通過率3.1%，A2-A2*3.1%+94*4.8%=600，由此解得A2=20.48，但這不是該級礦料的最終比例，因為9.5mm～4.75mm的粒徑在篩孔9.5mm處的通過率為99.6%，有0.4%的礦料沒有通過9.5mm的篩孔，經(jīng)簡單試算，13.2mm～9.5mm粒徑的比例確定為20.4%。

圖1 瀝青混合料礦料級配曲線

其它各級粒徑礦料采用同樣算法，分別求解出其比例，最終得到該瀝青混合料的配合比。

以此配合比稱取3kg礦料混合料，水篩法驗證。計算結果列于表2通過率一欄，即為簡單試算得到的合成級配。從表中可看出，合成級配與預定的目標級配基本吻合，圖1為級配曲線。

根據(jù)實際需要可在級配范圍內修改目標級配，也可改變級配類型。為進一步驗證該算法可用性，對AC-16型瀝青混合料采用同樣算法，也得到同目標級配接近的合成級配，證明該算法的準確性。

3 結束語

3.1 該計算方法準確、靈活、簡單，基本不需調整即可得到實際要求的合成級配。

3.2 對同一批集料，只需有一次數(shù)據(jù)準備，即可通過簡單試算得到各種類型、各種要求的配合比。

3.3 各級礦料表面含有不同比例礦粉，采用水篩法可控制礦粉通過率接近目標通過率。

參考文獻

[1]中華人民共和國行業(yè)標準.JTG E42-2005公路工程集料試驗規(guī)程[S].北京：人民交通出版社，2005.

[2]中華人民共和國行業(yè)標準. JTG F40-2004公路瀝青路面施工技術規(guī)范實施手冊[S].北京：人民交通出版社，2004.