1、<p>　　淺談城市道路瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)</p><p>　　【摘 要】熱拌瀝青混合料配合比組成設(shè)計(jì)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(yàn)管理工作，對道路瀝青配合比實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有多年經(jīng)驗(yàn)。現(xiàn)就如何規(guī)范實(shí)驗(yàn)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(jì)，談?wù)勛髡叩囊恍┛捶ā?</p><p>　　【關(guān)鍵詞】道路建設(shè)；瀝青混合料；配合比設(shè)計(jì) <

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(hù)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用城市道路建設(shè)中。但在多年的工程實(shí)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(jì)方面的、也有施工方面的原因，如材料、機(jī)械、施工工藝、質(zhì)量控制等，其中很重要的一個(gè)原因就是瀝青混合料的配合比

3、設(shè)計(jì)不合理。就算施工工藝、施工設(shè)備再先進(jìn)，而沒有一個(gè)合理的配合比設(shè)計(jì)，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(biāo)包括礦料的級配、堅(jiān)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(jì)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(jì)好的瀝青混合料在抓好原材料選材的同時(shí)，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(shí)地反映礦料的質(zhì)量。根據(jù)JTG E42-2005集料試驗(yàn)規(guī)程

5、規(guī)定：在材料場同批來料的料堆取樣時(shí)，應(yīng)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(gè)不同部位，取大致相等的若干份組成一組試樣；當(dāng)從皮帶運(yùn)輸機(jī)上取樣時(shí)，應(yīng)在皮帶運(yùn)輸機(jī)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(shí)，應(yīng)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(jì) </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(jì)合成級配曲線宜盡量接近設(shè)計(jì)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(shí)間長、氣溫較高，建議瀝青混合料合成級配時(shí)采用骨架密實(shí)型結(jié)構(gòu)，可適當(dāng)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(shí)際設(shè)計(jì)過

7、程中，試驗(yàn)單位多采用傳統(tǒng)的圖解法初算、再進(jìn)行電腦試算調(diào)整，很大程度上取決于試驗(yàn)人員的經(jīng)驗(yàn)、熟練程度，不乏對當(dāng)?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(yīng)調(diào)整礦料配合比設(shè)計(jì)，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(jì)時(shí)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(jì)片面追求規(guī)范中值，強(qiáng)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(yán)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(huì)引起瀝青老化。試驗(yàn)人員在操作時(shí)，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(fù)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(yàn)中，粗、細(xì)集料一般都有水洗法和干篩法兩個(gè)試驗(yàn)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?yàn)r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(zhǔn)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(jì)時(shí)不算進(jìn)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(yàn) </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(dǎo)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(shí)際操作時(shí)，試驗(yàn)人員應(yīng)遵照試驗(yàn)規(guī)程按分計(jì)篩余單個(gè)配料，并使用小型瀝青混

11、合料拌和機(jī)和烘箱制備試樣，一次拌制一個(gè)試件。 </p><p>　?。?）試驗(yàn)表明，瀝青混合料溫度或模具預(yù)熱溫度達(dá)不到規(guī)定擊實(shí)溫度時(shí)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(gè)試件擊實(shí)結(jié)束后應(yīng)用游標(biāo)卡尺測量試件的高度，并據(jù)此調(diào)整試件擊實(shí)需要的數(shù)量，如測定高度不符合63.

12、5±1.3mm的試件應(yīng)予以廢棄，以減小試驗(yàn)數(shù)據(jù)的變異性。 </p><p>　?。?）成型試件密度的測試應(yīng)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(shí)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?yàn)r青碎石采用蠟封法測定其毛體積相對密度。當(dāng)用計(jì)算法計(jì)算瀝青混合料最大理論密度時(shí)，粗

13、集料的相對密度采用其毛體積相對密度，細(xì)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(jì)算得出的試件最大理論密度計(jì)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(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的選定范圍直接影響瀝青最佳用量的選定。各試驗(yàn)單位進(jìn)行瀝青混合料設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)本地實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)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(yīng)結(jié)合

14、試驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過生產(chǎn)配合比驗(yàn)證、拌和樓試拌、試驗(yàn)段鋪筑和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)綜合選定。進(jìn)行瀝青混合料設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)目標(biāo)空隙率選定的填料和瀝青用量直接決定了設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)的因素有原材料質(zhì)量、試驗(yàn)操作的規(guī)范與準(zhǔn)確性、試驗(yàn)儀器的精確度以及

15、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的合理性等。要將試驗(yàn)誤差減小到最低限度，應(yīng)做到以下幾個(gè)方面： </p><p>　　（1）嚴(yán)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>　　（2）加強(qiáng)試驗(yàn)人員的操作培訓(xùn)，提高試驗(yàn)人員操作水平，嚴(yán)格按試驗(yàn)規(guī)程操作。對原材料要求進(jìn)行平行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足平行試驗(yàn)精度要求。馬歇爾試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將誤差超過標(biāo)準(zhǔn)差的數(shù)據(jù)剔除

16、，盡量減少試驗(yàn)中的偶然誤差。 </p><p>　　（3）確保試驗(yàn)儀器設(shè)備的精度合格，示值誤差應(yīng)在規(guī)定允許范圍內(nèi)。加強(qiáng)試驗(yàn)儀器設(shè)備的檢定、保養(yǎng)工作，要嚴(yán)格按規(guī)程操作，杜絕隨意操作行為。 </p><p>　?。?）按目標(biāo)配合比、生產(chǎn)配合比、配合比設(shè)計(jì)驗(yàn)證三個(gè)步驟進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。如果說目標(biāo)配合比是“理論的研究”，那么生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)和拌和樓試拌驗(yàn)證就是實(shí)踐適應(yīng)性的檢驗(yàn)過程，它為全面推廣施工作好

17、了最后的準(zhǔn)備。 </p><p>　?。?）生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段的試驗(yàn)過程基本同目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)一樣，包括原材料的測試，合成級配的計(jì)算，馬歇爾試件的制作、測試及最佳油石比選定等。應(yīng)注意，生產(chǎn)配合比礦料設(shè)計(jì)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(dá)到規(guī)范允許的各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，又能保障設(shè)備正常生產(chǎn)應(yīng)能提供的供料能力。 </p><p><b>　　三、結(jié)語 <