馬亮亮

（中交基礎(chǔ)設(shè)施養(yǎng)護(hù)集團(tuán)寧夏工程有限公司，寧夏銀川750004）

0 引言

瀝青混凝土的配合比會(huì)直接影響到路面工程的最終建設(shè)質(zhì)量，因此不斷完善瀝青混凝土的配合比成為技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)關(guān)注的重點(diǎn)。相比較其他的路面施工材料而言，瀝青材料在操作方面并不具備過(guò)高的準(zhǔn)入門(mén)檻，且不需要花費(fèi)太過(guò)高昂的成本，因此其所能夠產(chǎn)生的效果較為顯著。

為了讓路面施工質(zhì)量達(dá)到理想狀態(tài)，提升路面投入使用后的效果，延長(zhǎng)使用壽命，需要對(duì)瀝青混凝土配合比進(jìn)行不斷優(yōu)化，研究瀝青混凝土的最佳配合比參數(shù)，只有如此，才能讓路面施工建設(shè)質(zhì)量得到保障[1]。

1 瀝青混凝土制作的主要原料分析

1.1 路面的粗集料分析

粗集料是瀝青混凝土制作過(guò)程中不可或缺的重要原料，如果按照原料的類(lèi)型劃分，粗集料大體可被分為5 種不同的種類(lèi)。不同類(lèi)型的粗集料所適用的路面施工境況有所不同。

相比較其他類(lèi)別的粗集料來(lái)說(shuō)，礦渣等類(lèi)型并不適于在高等級(jí)的公路建設(shè)中使用。而在粗集料使用的過(guò)程中，技術(shù)人員也需要根據(jù)既定的篩選標(biāo)準(zhǔn)完成篩選工作。例如，如果碎石的石料粒徑無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，就不能進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行使用。

粗集料的篩選工序與細(xì)集料是較為一致的，技術(shù)人員在具體的篩選工序開(kāi)展之前，都需要制定出具有可行性的篩查和檢驗(yàn)流程。如果生產(chǎn)廠商的各項(xiàng)參數(shù)無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，粗集料的使用就應(yīng)當(dāng)?shù)玫胶侠淼目刂啤?/p>

1.2 混凝土細(xì)集料分析

在瀝青混凝土路面的施工過(guò)程中，經(jīng)常使用到的細(xì)集料也有很多。除了石屑和天然砂材料之外，機(jī)制砂材料也并不少見(jiàn)。相比較其他原材料而言，細(xì)集料較為干凈，所含雜質(zhì)也較少，因此不容易出現(xiàn)風(fēng)化現(xiàn)象。也正因如此，細(xì)集料在混凝土瀝青的配合過(guò)程中才能正常發(fā)揮作用。

如果技術(shù)人員選擇使用機(jī)制砂來(lái)完成混凝土瀝青路面的配合試驗(yàn)，這一類(lèi)細(xì)集料就應(yīng)當(dāng)被用在路面表層，否則難以發(fā)揮良好的效用。

如果技術(shù)人員選擇使用天然砂材料完成混凝土瀝青路面的配合工作，就不應(yīng)當(dāng)在路面表層進(jìn)行使用。這是因?yàn)橄啾容^機(jī)制砂來(lái)說(shuō)，天然砂材料的黏結(jié)性更弱[2-3]。

1.3 纖維穩(wěn)定劑的分析

在瀝青混凝土配合制作的過(guò)程中，需要使用大量的纖維穩(wěn)定劑。在這一原料篩選的過(guò)程中，施工人員要盡可能關(guān)注纖維穩(wěn)定劑的穩(wěn)定性能，如果穩(wěn)定性能不佳，那么其所能夠發(fā)揮的效用就會(huì)大大受限。

相比較其他類(lèi)型的纖維而言，木素纖維的使用頻率最高。這是因?yàn)槟舅乩w維材料的適應(yīng)能力較強(qiáng)，即便外部環(huán)境溫度已經(jīng)達(dá)到250℃，這一材料的使用性能也不易受到影響，其硬度和質(zhì)地都不容易發(fā)生變化。

除了這一點(diǎn)之外，施工人員優(yōu)先選擇木素纖維的另一重要因素是木素纖維較為環(huán)保，在使用過(guò)程中不容易對(duì)周遭環(huán)境造成破壞。在木素纖維生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程中，不容易出現(xiàn)有害物質(zhì)[4]。

1.4 路面填料使用分析

在瀝青混凝土配合制作的過(guò)程中，經(jīng)常需要使用填料。礦粉是路面填料制作過(guò)程中不可或缺的重要材料，技術(shù)人員需要使用巖漿巖材料或石灰?guī)r材料制作。相比較石灰?guī)r材料而言，巖漿巖材料的使用范圍更廣。使用之前，技術(shù)人員需要通過(guò)加工打磨的方式，將這一類(lèi)原材料磨成礦粉。原材料在打磨后所形成的礦粉有怕水的特性，因此不可使用水進(jìn)行礦粉材料的清潔工作。為了確保路面填料能夠在瀝青和混凝土配合制作過(guò)程中發(fā)揮切實(shí)的作用，技術(shù)人員要對(duì)即將使用的礦粉進(jìn)行參數(shù)檢測(cè)。如果檢測(cè)結(jié)果不符合規(guī)范及設(shè)計(jì)圖紙要求，就不能投入使用。

1.5 瀝青材料使用分析

除了上述各種原材料之外，瀝青材料也是瀝青混凝土配合制作過(guò)程中不可或缺的重要原料。由于不同等級(jí)公路的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)存在明顯的差異，因此原材料的選擇方法和理念也有所不同。當(dāng)前市場(chǎng)上生產(chǎn)制作的瀝青材料，可滿(mǎn)足不同等級(jí)建筑工程的建造需求。生產(chǎn)廠家通常會(huì)把其所生產(chǎn)的瀝青材料劃分為ABCD4 個(gè)等級(jí)，施工團(tuán)隊(duì)的選購(gòu)人員需要根據(jù)國(guó)家在瀝青材料使用方面的規(guī)定，結(jié)合目標(biāo)公路路面的具體施工要求，選擇與之相對(duì)應(yīng)的瀝青材料進(jìn)行施工建設(shè)。譬如，在主干道公路路面的施工建設(shè)過(guò)程中，為了保障路面的使用性能，技術(shù)人員需要選擇A 級(jí)瀝青材料作為瀝青混凝土配合制作的原材料，否則最終的公路建設(shè)質(zhì)量很可能無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。但倘若目標(biāo)施工的公路路面是次干道，那么技術(shù)人員則可以選擇B級(jí)瀝青材料完成瀝青混凝土路面的配合制作。當(dāng)然，除了原定的ABCD4 個(gè)等級(jí)的瀝青材料之外，有些公路的施工建設(shè)過(guò)程中還會(huì)使用到改性瀝青材料。所謂的改性瀝青材料是根據(jù)目標(biāo)施工地點(diǎn)的特殊要求，聯(lián)合使用改性劑和機(jī)制瀝青所制備而成的材料，這種材料的性能較為特殊，能夠讓特殊公路的使用性能達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)[5]。

2 影響瀝青混凝土實(shí)驗(yàn)配合比的因素分析

2.1 原料因素的影響分析

瀝青混合料的空隙含量，會(huì)受到原料自身比重和原料本身吸水率數(shù)據(jù)的影響。因此，不同原料配比會(huì)導(dǎo)致瀝青混合料的配合制作結(jié)果出現(xiàn)明顯的差異。除此之外，瀝青混合料的抗風(fēng)化能力也值得引起技術(shù)人員的關(guān)注，而會(huì)影響到瀝青混合料抗風(fēng)能力的是粒料的硬度。在進(jìn)行各類(lèi)原料拌和的過(guò)程中，各類(lèi)原料中所含有的破碎顆粒具體占比，還會(huì)直接影響到瀝青混凝土本身的抗磨損能力。

2.2 拌和因素的影響分析

不同型號(hào)的材料在混合制作的過(guò)程中，如果技術(shù)人員使用了錯(cuò)誤的公式進(jìn)行溫度控制，最終的混合料拌和效果就會(huì)產(chǎn)生極大的變化。在混合料拌和過(guò)程中，如果拌和溫度產(chǎn)生了極為劇烈的變化，那么瀝青膠泥所呈現(xiàn)出的性能就很容易受到影響。通常情況下，技術(shù)人員需要按照既定拌和溫度標(biāo)準(zhǔn)完成拌和工序，如果拌和溫度超出了既定標(biāo)準(zhǔn)范圍，原材料的性能就會(huì)發(fā)生變化。除此之外，拌和工序是否得以順利完成，也是技術(shù)人員務(wù)必要花費(fèi)更多時(shí)間和精力關(guān)注的重點(diǎn)。如果拌和過(guò)程中出現(xiàn)了各類(lèi)突發(fā)狀況，很可能使得瀝青混凝土原材料出現(xiàn)攪拌不充分的問(wèn)題。在瀝青混凝土混合料制作完成并正常投入使用后，很可能由于拌和工序沒(méi)能達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)，最終出現(xiàn)滲油現(xiàn)象，影響到路面的使用性能。

3 路面瀝青混凝土試驗(yàn)配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.1 生產(chǎn)配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)

首先要確定粗集料、細(xì)集料、填料的通過(guò)百分率及各項(xiàng)密度數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行合成篩分，檢查級(jí)配是否滿(mǎn)足要求，然后在最佳油石比確定的過(guò)程中，技術(shù)人員需要進(jìn)行至少5 組的馬歇爾試驗(yàn)。在試驗(yàn)過(guò)程中，使用小型瀝青攪拌機(jī)進(jìn)行瀝青混凝土材料的攪拌工作，通過(guò)馬歇爾試驗(yàn)分析材料的間隙率、飽和度和空隙率，并進(jìn)行這一系列數(shù)據(jù)的統(tǒng)一對(duì)比分析。通過(guò)不斷地完善試驗(yàn)，分析實(shí)際優(yōu)勢(shì)比和理想配合比之間的差距；通過(guò)不斷地試驗(yàn)優(yōu)化油石比，使其無(wú)限度地接近目標(biāo)理想狀態(tài)。在礦粉用量和熱量倉(cāng)礦量的配合比確定過(guò)程中，技術(shù)人員首先要進(jìn)行目標(biāo)配比的計(jì)算工作，然后按照計(jì)算出的數(shù)據(jù)，進(jìn)行冷料倉(cāng)的供料速度和比例的試驗(yàn)。通過(guò)不斷的試驗(yàn)篩選出最佳的配合比，使其最終的配比值達(dá)到理想狀態(tài)。

3.2 目標(biāo)配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)

目標(biāo)配合比的優(yōu)化需要達(dá)到以下三個(gè)目標(biāo)。

首先，由于不同材料在性能和狀態(tài)上存在明顯的差異，因此為了讓配合比設(shè)計(jì)變得更為合理，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同材料的性能進(jìn)行配合設(shè)計(jì)的提前分析和預(yù)測(cè)，控制配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)過(guò)程中所投入的時(shí)間成本和經(jīng)濟(jì)成本。

其次，瀝青混凝土路面大多是戶(hù)外作業(yè)，因此極易受到極端天氣的影響。倘若混凝土瀝青路面施工過(guò)程中遭受了暴雨的侵襲，那么很容易影響到路面的施工質(zhì)量。基于此，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)盡可能地保障瀝青混凝土路面配合制作過(guò)程的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性。

最后，油石比是否達(dá)到理想狀態(tài)，會(huì)極大地影響到瀝青材料的性能，因此在配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要確立混合油石比達(dá)到最佳參數(shù)值的目標(biāo)[6]。

除此之外，為了使瀝青混凝土路面的施工建設(shè)質(zhì)量達(dá)到項(xiàng)目施工的各項(xiàng)要求，技術(shù)人員需要進(jìn)行各類(lèi)原材料使用之前的取樣分析和檢測(cè)工作。如果各類(lèi)原材料的比例用量難以達(dá)到理想狀態(tài)，那么配合比設(shè)計(jì)就在具體的操作使用中落實(shí)。在這一系列配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)的工作流程中，最值得重視的就是油石比配合試驗(yàn)。通常情況下，油石比配合試驗(yàn)的數(shù)據(jù)差異應(yīng)當(dāng)控制在0.3%左右，為了使油石比的配合設(shè)計(jì)變得更為合理，技術(shù)人員需要采用多組數(shù)據(jù)配合試驗(yàn)的方式，不斷進(jìn)行設(shè)計(jì)結(jié)果的優(yōu)化。在對(duì)每組試驗(yàn)材料進(jìn)行分析和檢測(cè)的過(guò)程中，技術(shù)人員需要從瀝青飽和程度、穩(wěn)定性能以及材料密度等幾個(gè)方面進(jìn)行考察和分析，從中選擇出最優(yōu)的配合方案，完成油石的配比工作。

3.3 生產(chǎn)配合比的驗(yàn)證設(shè)計(jì)

為了確定生產(chǎn)配合比是否達(dá)到理想狀態(tài)，技術(shù)人員需要在配合比確定后進(jìn)行再一次的驗(yàn)證。大多數(shù)技術(shù)人員在驗(yàn)證階段使用的是反向驗(yàn)證的方法。這種方法既能夠讓礦料等級(jí)和密度等級(jí)數(shù)據(jù)得到進(jìn)一步的合理驗(yàn)證，也能夠驗(yàn)證馬歇爾試驗(yàn)的各項(xiàng)細(xì)節(jié)流程，確保馬歇爾試驗(yàn)整體的科學(xué)性與合理性。在具體的反向驗(yàn)證過(guò)程中，技術(shù)人員需要就馬歇爾模板的使用穩(wěn)定度使用物理力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)關(guān)系圖的繪制，借此充分研究瀝青混凝土混合制備過(guò)程中的毛體積密度、瀝青飽和度以及礦料間隙率是否達(dá)到額定標(biāo)準(zhǔn)。需要注意的是，在瀝青混凝土混合制備的過(guò)程中，瀝青用量并不是完全固定的。有些目標(biāo)公路的施工地點(diǎn)較為特殊，路面性能很容易遭受各類(lèi)極端天氣的影響。如果目標(biāo)施工地點(diǎn)的氣候過(guò)于炎熱，那么在高速公路和一級(jí)公路的瀝青混凝土路面施工建設(shè)過(guò)程中，技術(shù)人員就應(yīng)當(dāng)在原有基礎(chǔ)上減少1%～5%的瀝青用量，否則路面很容易出現(xiàn)車(chē)轍。如果在反向驗(yàn)證設(shè)計(jì)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)最終的驗(yàn)證效果并不盡如人意，就意味著最初所確定的生產(chǎn)配合比并不理想，此時(shí)技術(shù)施工人員需要通過(guò)不斷優(yōu)化和調(diào)整，更全面地驗(yàn)證生產(chǎn)配合比。

3.4 最佳配合比設(shè)計(jì)的確定

在逐步確定礦料合成的級(jí)配以及填料的具體用量后，瀝青材料的具體用量成為影響瀝青混凝土性質(zhì)的重要因素。在瀝青用量的斟酌分析過(guò)程中，技術(shù)人員不僅需要進(jìn)一步考量瀝青混凝土制備過(guò)程中的最佳性能指標(biāo)，還需要從具體路面施工的難度控制角度出發(fā)，合理完成瀝青混合料的制備工作。如果瀝青混合料制備完成后，其本身的流動(dòng)性無(wú)法達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)，路面施工質(zhì)量就會(huì)受到極大的影響。在瀝青用料確定的過(guò)程中，技術(shù)人員需要使用控制變量法進(jìn)行配合比的優(yōu)化設(shè)計(jì)。在其他變量數(shù)據(jù)不發(fā)生改變的情況下，只改變?yōu)r青的使用量，瀝青混合料的流動(dòng)性能會(huì)隨之發(fā)生變化。瀝青使用量的添加會(huì)讓瀝青混合料的流動(dòng)性得到進(jìn)一步的完善，這能使最終的測(cè)試數(shù)值達(dá)到更為理想的狀態(tài)。在綜合考慮了多方面的影響因素后，技術(shù)人員需要確定最佳的配合比設(shè)計(jì)參數(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，唯有通過(guò)不斷的試驗(yàn)優(yōu)化來(lái)確定路面瀝青混凝土試驗(yàn)配比的各項(xiàng)數(shù)值，才能夠確保公路路面的施工質(zhì)量達(dá)到國(guó)家既定標(biāo)準(zhǔn)，使路面瀝青混凝土性能變得更為穩(wěn)定，并且在路面投入使用后，能夠?yàn)榻煌▍⑴c者創(chuàng)造更為穩(wěn)固、更為安全的外部交通環(huán)境，降低出現(xiàn)交通事故的概率。