沥青混合料配合比设计

摘要：随着我国经济的快速发展，交通线路每年也以难以想象的速度在不断建设中，沥青作为公路施工的一种重要的材料，因此占据着非常重要的地位。影响沥青性能的主要因素是混合料配合比，因此探讨沥青混合料配合比对于公路的施工质量来说有着比较实际的意义。

关键词：类型选择；原材料选择；配合比设计及意义

一、级配类型的选择

要使沥青的质量更加优越，首先要挑选相对比较合适的沥青混合料级配类型。对于沥青混凝土面层的设计，要根据相关的技术规范如《公路沥青路面设计规范》及《公路沥青路面施工技术规范》等进行控制。根据这些规范，沥青路面结构层混合料的集料最大公称尺寸最好在该层厚度的1/3以内，中面层的沥青混合料的集料最大粒径最好控制在该层厚度2/3以内，上面层沥青混合料的最大料径则最好控制在该层厚度的1/2以内。除此之外，对于相对来说比较精的混合料，其和层的比例应该更小。因此，如果根据《公路沥青路面施工技术规范》去选择级配类型，有可能会使沥青混合料集料的粒径过大，从而不符合施工的要求，最终会给施工带来很多麻烦，如大粒径的骨料很容易被拉动等，对于超过最大粒径5%左右的骨料来来更是如此。而且，如果用细料去进行修补，那么很可能会使沥青混凝土混合料的级配发生改变，在局部地区的施工也会变得更加困难，最终导致路面的缝隙过大，承压性能较小等缺点。从以往的经验来看，我国某城市的沥青路面就出现这种情况，其采用的主要是4cm+5em的组合厚度设计模式，这种模式对于沥青混合料的选择来说具有一定的局限性。因此在实际施工中，要经过实际考察之后再进行施工，如材料的试验、分析等，由此可以确定的是，上面层的选择要更有挑战性，而可供下面层选择的机会则多得多。一般来说，上面层可以选择AC101。要使沥青混合料配比更加规范，首先要对实际工程的集料资源进行考察，然后将拌和机的振动筛，也可以根据不同级别类型的筛孔进行选择。

二、原材料的选择

1．在通常情况下，沥青混凝土由以下原材料组成：细集料、规格不同的粗集料、填充分料以及沥青等。原材料在选材时要遵循的原则包括经济性较好、技术性高以及相对环保。

2．细集料的选择。一般来说细集料主要包括人工砂、天然砂以及石屑等材料，它在沥青混合料中的主要作用是使粗集料之间的空隙变小，使得沥青混合料的稳定性更高。在实际选择时，不仅要考虑它的技术指标，还要考虑它和沥青的耐磨性及粘结力等。

3．粗集料的选择。粗集料主要包括破碎砾石、碎石以及筛选砾石等，其粒径要在2.36mm以上，它在沥青混合料中的主要作用是通过颗粒之间的嵌锁作用使得混合料更加稳定，并且通过颗粒间的摩擦消除位移。粗集料在选择时要考虑颗粒的纹理与形状，其原因是它会对沥青混凝土的整体稳定性产生较大的影响，因此要按照严格的技术标准进行挑选，如材料的吸水率、压碎值以及粘附性等。一般来说使用石灰岩材料的居多，因为石灰岩和沥青的粘结力比较好，其规格主要有以下几种： 10mm～20mm、20mm～40mm、5mm～10mm。

4．填料的选择。在沥青混合料中，填料的选择也是重点之一，必须要对填烂的细度及亲水性进行检测，检测其是否达到规定的标准，还要考虑到它能否增加集料与沥青之间的粘结力，以此为标准去选择不同性质的填料。对于中性材料来说，可以选择磨细看石灰石粉作为填料，对于碱性集料来说，可以选择石粉作为填料。当然其它的材料还可以作为填料，如消石灰、水泥等。

5．沥青的选择。沥青在沥青混凝土中属于主要的组成材料之一，也是影响沥青混合料质量重要的因素，在选择时首先要考虑的是它的技术指标，如沥青的型号，抗裂性等，还要结合施工时的气温与环境进行综合考虑，这样就可以使沥青混合料的质量得到有效地保障。

三、沥青混合料配合比设计

1．生产配合比设计。在设计沥青混合料配合比之前，可以依据路面结构的级配类型去选择尺寸比较合适的振动筛，振动筛在选择时也要遵循以下三个原则：首先，振动筛的振动分档要使热料仓中的材料维持在均衡状态，这样也可以使生产效率得到有效地提高。其次，振动筛的最大孔径要保证矿料能自由地排出，并且保证在级配范围之内。最后，振动筛的孔径要和试验的方孔尺寸相对应。按照目标的沥青混合料配合比进行配制，使混合料各材料的配合比在规定范围之内，然后对沥青混合物各成分进行检测，观察其是否在规定的范围之内，如果材料不符合要求，就必须进行重新配制。然后对其它材料的配制也采取同样的方法，最终的测试结果就是各材料的配合比，然后可以对拌和设备的拌合能力进行评估，确定每盘料所需热仓的矿料及沥青的数量。

2．目标配合比设计。根据设计文件对结构层的要求，选择相应的合格材料，进行矿料级配比计算，找出最佳状态的配合比。一般情况下，应使试配结果靠近级配范围的中间值。根据以往经验，固定一个最佳沥青含量的范围，以0.5％间隔的不同油石比配置5~6组试件，分别进行马歇尔稳定度、孔隙率、试件密度、流值、沥青最佳沥青用量OAC的计算，然后再按最佳沥青用量OAC制件，做水稳定性检验和高温稳定性检验。根据验证结果，若达不到相关规定，则另选材料、调整级配或采取其他措施重做试验，直到符合要求，确定出理想的Et标配合比。这样，目标配合比的设计就基本完成，但为了结果更加准备，可以重复几次设计过程。

3．生产配合比的验证。最后还需要对生产配合比进行验证，从而确定沥青的质量情况，也可以对施工方的方案进行检验。一般来说，生产配合比可以根据混合料的拌和均匀度、碾压后的表面状况等进行羊断，也可以采取收样检测的方法进行检测。在生产沥青混合料的过程中，要对其进行全面监控，并检查生产时各个设备的相关参数等是否正确。生产完成后，对这些数据进行整理并分析，对于生产不达标的沥青，要进行及时地总结，并对施工工艺进行调整，直到达到规定的标准为止。最终将生产配合比的报告交于监理或者业主，使沥青的生产质量更加高效。

四、沥青混合料三个阶段配合比设计的意义

对于沥青混合料设计采用的是三个阶段设计，这样就可以将施工生产与试验紧密相关，实践证明，可以有效地提高沥青的质量，但在施工时还需要注意以下三个问题。首先，在对配合比进行设计的时要依据实际情况而定，如各种材料的技术指标、气温等，根据这些条件可以适当灵活地调整各种材料的比例。其次，目标配合比只是一个参考值，在实际设计中必须也要将生产配合比及试验配合比考虑在内。尤其应该注意的是，在生产配合比的设计时，必须对热料仓和冷料仓的配比进行严格控制。最后，配合比的设计要符合实际施工条件，如在没有实际经验的支撑，理论的配合比只是空谈。在保持施工遵守施工规范的前提下，沥青配合比会使公路的质量得到有力地保证。

参考文献：

[1]熊德锋.浅谈花岗岩沥青混合料配合比设计及施工过程控制[J]《中国科技博览》2011年第16期，22-24

[2]张进强、赵晓栋.沥青混合料配合比设计中若干问题的探讨[J]《黑龙江交通科技》2010年第11期，19-22

[3]林翔、张金喜、苗英豪、徐剑.再生沥青混合料配合比设计影响因素试验研究[J]《公路交通科技》2011年第2期，18-23

[4]周巧亮、刘少飞、王海飞.SBS改性沥青混合料配合比设计及施工技术的探讨[J]《科技信息》2010年第15X期，29-31

[5]李兆鹏、沈学峰.阻燃型沥青混合料阻燃性能及配合比设计方法初探[J]《商品与质量》2010年第42X期，33-35

[6]张丽娟、王锋、韩森、凌俊强.化学类抑制冻结沥青混合料配合比设计研究[J]《公路》2010年第10期，25-27