论文部分内容阅读
中国水利水电第七工程局有限公司 四川成都 620010
摘要：在良好的设计配合比和施工条件下，沥青路面的耐久性和高温稳定性才能得到保证。同时，还关系到行车舒适性和安全性。保证路面的质量，就要从施工的全过程加以控制管理，尤其对沥青混凝土配合比足够重视、认真对待、精心研究、优化设计，最终达到经济、科学、可行、便于施工。
关键词：沥青；混凝土；材料配合比
1前言
随着公路等级的不断提高，交通量的增大，车速的提高，导致沥青面层病害不断增加，有的路面设计年限还没到就已不能正常运行，给行车、出行带来了诸多不便。这对公路沥青面层的使用品质提出了更高要求。相对于一个具有良好的使用性能、变异性小，经得起实践考验的沥青路面，沥青混凝土配合比来说就尤为重要了。
2原材料
要保证沥青混凝土的质量.在配合比设计前必须对原材料进行严格的选择和检验。沥青混凝土的原材料主要有：粗集料、细集料、填充料（矿粉）、胶凝材料（沥青）。选择技术性、经济性都好的原材料，同时结合环境保护就地取材。
2.1 沥青
选择沥青标号时应按公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位及受力特点、施工方法等并且结合当地的使用经验，最后经技术论证后再确定。
2.2 集料
2.2.1粗集料：
① 洁净石料中的泥土影响沥青与石料的粘附性；
②棱角性和粗糙面：使沥青与集料很好的粘结、集料间相互嵌挤
③应选择碱性母岩或掺生石灰、水泥、抗剥落剂等使其粘附性达到要求
④针片状压碎值：符合要求，当针片状压碎值不符合要求时，在搅拌施工过程中使骨料破碎，影响级配
2.2.2细集料
细集料包括：天然砂、机制砂、石屑等。细集料应满足以下要求：
洁净：影响与沥青粘附性
②干燥：影响产量浪费能源
③级配：使沥青混合料较密实
2.3 填料
在选择沥青混凝土填料时一定要考虑能否满足亲水性和细度要求以及能否改善沥青与集料的粘结力。对于碱性集料，可选择磨细的矿粉作填料；对于中性材料，可使用磨细的石灰石粉；另外，根据不同情况还可选用水泥消石灰等作填料。矿粉应干燥、洁净，能自由的从矿粉仓中流出。根据抗剥落性及冻融劈裂强度试验结果，沥青混凝土粉胶比在1.0～1.5之间较为适宜。
3 沥青混凝土配合比设计
沥青混凝土配合比设计可采用三阶段配合比设计法即目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比设计的验证。采用这一方法的目的是为了使设计程序化和深入化，使设计结果更加符合生产实际，真正使室内试验与施工生产联系在一起，充分做到指导施工的作用。
3.1 目标配合比设计
优选材料、矿料级配、最佳OAC。供拌和机确定冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。
3.1.1矿料级配设计
合理的级配是配合比设计的必要条件。对高速公路和一级公路，宜在工程设计级配范围内计算1～3组不同的矿料级配。绘制级配曲线，分别位于工程设计级配范围的上方、中值及下方，一般情况下应使试配结果尽量靠近级配范围的中值，着重控制0.075mm、2.36mm、4.75mm关键性筛孔，以提高沥青混凝土的均匀性和嵌挤能力。
3.1.2马歇尔配合比设计
初选5组油石比，对13组不同的矿料级配分别进行马歇尔试验，根据《公路沥青路面施工技术规范》合理确定拌和温度和击实温度，分别进行马歇尔稳定度、流值、毛体积相对密度、矿料间隙率（VMA）、沥青饱和度（VFA）、孔隙率（vv）、理论最大相对密度、残留稳定度 等试验。
3.1.3确定最佳油石比
根据马歇尔试验的结果，以油石比或沥青用量为横坐标，以马歇尔试验的各项指标（毛体积相对密度、稳定度、流值、孔隙率、矿料间隙率、沥青饱和度）为纵坐标，绘制油石比与马歇尔试验的各项指标的关系曲线图。
确定OAC1
根据毛体积相对密度最大值a1、稳定度最大值a2、目标空隙率（或中值）a3、沥青饱和度范围的中值a4，求出沥青用量的平均值OAC1=（al+a2+a3+a4）/4；如果在所选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围时。OAC1=（al+a2+a3）/3；如果在所选择试验的沥青用量范围内。毛体积相对密度或稳定度没有出现峰值（最大值出现在曲线两端时），OAC1=a3，但OAC1必须介于OACmin～OACmax范围内，否则应重新进行配合比设计。
②确定OAC2
以各项指标均符合技术标准（不含矿料间隙率）的沥青用量范围OACmin～OACmax的中值作为OAC2。
③最佳油石比OAC
通常情况下，最佳油石比OAC以OAC1和OAC2的中值作为计算的最佳油石比。但还应根据实践经验和公路等级、气候条件、交通情况调整确定最佳油石比。
3.2 生产配合比设计
目标配合比确定以后，根据路面结构的级配类型，選择适当尺寸的振动筛，将各冷料仓中不同规格的材料，通过烘干简混合烘干，并提升到热料仓中用振动筛网分级流人到不同规格的热料斗中，然后从热料斗中取样，在室内进行再筛分，按规范要求的矿料级配，确定各热料仓中不同规格的材料比例。取目标配合比设计的最佳油石比及最佳油石比±3%，三个油石比进行马歇尔试验。最后确定生产配合比的最佳油石比。
3.3 生产配合比的验证
按生产配合比确定的最佳油石比制件，参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》进行抗高温性一车辙试验、抗低温性一弯曲试验、水稳定性—浸水马歇尔和冻融劈裂试验及渗水检验一渗水试验等，验证生产配合比的可靠性。拌和机采用生产配合比进行试拌，铺筑试验段并用拌和的沥青混凝土及路上钻取的芯样进行马歇尔试验，将钻芯法与核子密度仪法检测的密度相比较。建立其二者的相关性，由此确定生产用的标准配合比。标准配合比应作为生产上控制的依据和质量检验的依据。 4生产阶段注意事项
4.1根据摊铺机摊铺能力确定拌和站产量、配备运输车辆，根据拌和站产量安排作业班次、上料机械、人员数量、统筹全局，总体平衡；
4.2各种规格材料要分开堆放，严禁混料，否则会破坏供料平衡，配合比难以控制；
4.3溢料是难免的，因供料不可能绝对平衡，不溢料是不正常的，可能是控制室操作员人为调整配合比的结果；
4.4 注意材料防潮，细集料必要时要加篷布，因其一旦受潮，不但会影响冷料仓正常下料，材料的烘干效果或拌和站的生产能力也会降低，因此，当原材料受潮时要降低产量或提高烘干能力，保证生产质量；
4.5成品料装车要检测温度，必要时车辆要加篷布，以防热量散失，影响混合料质量；
4.6加收粉尽可能不用，因其通常泥土含量较大；
4.7试验检测工作要跟上，保证质量信息得到及时反馈，以便工作人员妥善处理发现的各种问题；
4.8其它异常发生时如拌和站故障、突然断电、降雨、降温等均要认真对待、要善朴理.不能为了扦工期或嫌麻烦应付从事。
5沥青混合料三阶配合比设计的意义
沥青混合料的配合比采用三阶段设计，对施工具有非常大的指导意义，其真正使室内试验与施工生产联系在一起。但是，在实际施工中还应注意以下几点：
5.1必须克眼以往只对混合料配合比设计采用目标配合比，而忽视生产配合比和验证配合比；也不能碰到—些指标不合格或试验有困难就放弃。特别应注意在生产配合比设计阶段，要严格控制冷料仓和热料仓的配比；当材料发生变化时，要及时调整配合比。
5.2在进行配合比设计时，要具体问题具体分析，不能死搬硬套《规范》规定。在不脱离《规范》的情况下，根据不同的材料，灵活地进行配比设计。
5.3在配合比设计过程中，要和施工生产的实际情况相结合，不能脱离现有的技术条件；同时要严格施工管理，使混合料的生产始终控制在设计的最佳状态。
6结语
综上所述，沥青混合料的配合比设计在高等级公路施工过程中，是一个非常复杂而且細致的过程，必须严格按照设计要求，控制各个环节，最终得出可靠的配合比进而路面的质量。
参考文献：
[1] 张新新 白延涛：《沥青混凝土配合比设计方法探讨》，《科技风》，2010年02期
[2] 罗阳圣 梁小星：《浅析沥青混凝土配合比设计》，《中国新技术新产品》，2011年22期
摘要：在良好的设计配合比和施工条件下，沥青路面的耐久性和高温稳定性才能得到保证。同时，还关系到行车舒适性和安全性。保证路面的质量，就要从施工的全过程加以控制管理，尤其对沥青混凝土配合比足够重视、认真对待、精心研究、优化设计，最终达到经济、科学、可行、便于施工。
关键词：沥青；混凝土；材料配合比
1前言
随着公路等级的不断提高，交通量的增大，车速的提高，导致沥青面层病害不断增加，有的路面设计年限还没到就已不能正常运行，给行车、出行带来了诸多不便。这对公路沥青面层的使用品质提出了更高要求。相对于一个具有良好的使用性能、变异性小，经得起实践考验的沥青路面，沥青混凝土配合比来说就尤为重要了。
2原材料
要保证沥青混凝土的质量.在配合比设计前必须对原材料进行严格的选择和检验。沥青混凝土的原材料主要有：粗集料、细集料、填充料（矿粉）、胶凝材料（沥青）。选择技术性、经济性都好的原材料，同时结合环境保护就地取材。
2.1 沥青
选择沥青标号时应按公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位及受力特点、施工方法等并且结合当地的使用经验，最后经技术论证后再确定。
2.2 集料
2.2.1粗集料：
① 洁净石料中的泥土影响沥青与石料的粘附性；
②棱角性和粗糙面：使沥青与集料很好的粘结、集料间相互嵌挤
③应选择碱性母岩或掺生石灰、水泥、抗剥落剂等使其粘附性达到要求
④针片状压碎值：符合要求，当针片状压碎值不符合要求时，在搅拌施工过程中使骨料破碎，影响级配
2.2.2细集料
细集料包括：天然砂、机制砂、石屑等。细集料应满足以下要求：
洁净：影响与沥青粘附性
②干燥：影响产量浪费能源
③级配：使沥青混合料较密实
2.3 填料
在选择沥青混凝土填料时一定要考虑能否满足亲水性和细度要求以及能否改善沥青与集料的粘结力。对于碱性集料，可选择磨细的矿粉作填料；对于中性材料，可使用磨细的石灰石粉；另外，根据不同情况还可选用水泥消石灰等作填料。矿粉应干燥、洁净，能自由的从矿粉仓中流出。根据抗剥落性及冻融劈裂强度试验结果，沥青混凝土粉胶比在1.0～1.5之间较为适宜。
3 沥青混凝土配合比设计
沥青混凝土配合比设计可采用三阶段配合比设计法即目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比设计的验证。采用这一方法的目的是为了使设计程序化和深入化，使设计结果更加符合生产实际，真正使室内试验与施工生产联系在一起，充分做到指导施工的作用。
3.1 目标配合比设计
优选材料、矿料级配、最佳OAC。供拌和机确定冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。
3.1.1矿料级配设计
合理的级配是配合比设计的必要条件。对高速公路和一级公路，宜在工程设计级配范围内计算1～3组不同的矿料级配。绘制级配曲线，分别位于工程设计级配范围的上方、中值及下方，一般情况下应使试配结果尽量靠近级配范围的中值，着重控制0.075mm、2.36mm、4.75mm关键性筛孔，以提高沥青混凝土的均匀性和嵌挤能力。
3.1.2马歇尔配合比设计
初选5组油石比，对13组不同的矿料级配分别进行马歇尔试验，根据《公路沥青路面施工技术规范》合理确定拌和温度和击实温度，分别进行马歇尔稳定度、流值、毛体积相对密度、矿料间隙率（VMA）、沥青饱和度（VFA）、孔隙率（vv）、理论最大相对密度、残留稳定度 等试验。
3.1.3确定最佳油石比
根据马歇尔试验的结果，以油石比或沥青用量为横坐标，以马歇尔试验的各项指标（毛体积相对密度、稳定度、流值、孔隙率、矿料间隙率、沥青饱和度）为纵坐标，绘制油石比与马歇尔试验的各项指标的关系曲线图。
确定OAC1
根据毛体积相对密度最大值a1、稳定度最大值a2、目标空隙率（或中值）a3、沥青饱和度范围的中值a4，求出沥青用量的平均值OAC1=（al+a2+a3+a4）/4；如果在所选择的沥青用量范围未能涵盖沥青饱和度的要求范围时。OAC1=（al+a2+a3）/3；如果在所选择试验的沥青用量范围内。毛体积相对密度或稳定度没有出现峰值（最大值出现在曲线两端时），OAC1=a3，但OAC1必须介于OACmin～OACmax范围内，否则应重新进行配合比设计。
②确定OAC2
以各项指标均符合技术标准（不含矿料间隙率）的沥青用量范围OACmin～OACmax的中值作为OAC2。
③最佳油石比OAC
通常情况下，最佳油石比OAC以OAC1和OAC2的中值作为计算的最佳油石比。但还应根据实践经验和公路等级、气候条件、交通情况调整确定最佳油石比。
3.2 生产配合比设计
目标配合比确定以后，根据路面结构的级配类型，選择适当尺寸的振动筛，将各冷料仓中不同规格的材料，通过烘干简混合烘干，并提升到热料仓中用振动筛网分级流人到不同规格的热料斗中，然后从热料斗中取样，在室内进行再筛分，按规范要求的矿料级配，确定各热料仓中不同规格的材料比例。取目标配合比设计的最佳油石比及最佳油石比±3%，三个油石比进行马歇尔试验。最后确定生产配合比的最佳油石比。
3.3 生产配合比的验证
按生产配合比确定的最佳油石比制件，参照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》进行抗高温性一车辙试验、抗低温性一弯曲试验、水稳定性—浸水马歇尔和冻融劈裂试验及渗水检验一渗水试验等，验证生产配合比的可靠性。拌和机采用生产配合比进行试拌，铺筑试验段并用拌和的沥青混凝土及路上钻取的芯样进行马歇尔试验，将钻芯法与核子密度仪法检测的密度相比较。建立其二者的相关性，由此确定生产用的标准配合比。标准配合比应作为生产上控制的依据和质量检验的依据。 4生产阶段注意事项
4.1根据摊铺机摊铺能力确定拌和站产量、配备运输车辆，根据拌和站产量安排作业班次、上料机械、人员数量、统筹全局，总体平衡；
4.2各种规格材料要分开堆放，严禁混料，否则会破坏供料平衡，配合比难以控制；
4.3溢料是难免的，因供料不可能绝对平衡，不溢料是不正常的，可能是控制室操作员人为调整配合比的结果；
4.4 注意材料防潮，细集料必要时要加篷布，因其一旦受潮，不但会影响冷料仓正常下料，材料的烘干效果或拌和站的生产能力也会降低，因此，当原材料受潮时要降低产量或提高烘干能力，保证生产质量；
4.5成品料装车要检测温度，必要时车辆要加篷布，以防热量散失，影响混合料质量；
4.6加收粉尽可能不用，因其通常泥土含量较大；
4.7试验检测工作要跟上，保证质量信息得到及时反馈，以便工作人员妥善处理发现的各种问题；
4.8其它异常发生时如拌和站故障、突然断电、降雨、降温等均要认真对待、要善朴理.不能为了扦工期或嫌麻烦应付从事。
5沥青混合料三阶配合比设计的意义
沥青混合料的配合比采用三阶段设计，对施工具有非常大的指导意义，其真正使室内试验与施工生产联系在一起。但是，在实际施工中还应注意以下几点：
5.1必须克眼以往只对混合料配合比设计采用目标配合比，而忽视生产配合比和验证配合比；也不能碰到—些指标不合格或试验有困难就放弃。特别应注意在生产配合比设计阶段，要严格控制冷料仓和热料仓的配比；当材料发生变化时，要及时调整配合比。
5.2在进行配合比设计时，要具体问题具体分析，不能死搬硬套《规范》规定。在不脱离《规范》的情况下，根据不同的材料，灵活地进行配比设计。
5.3在配合比设计过程中，要和施工生产的实际情况相结合，不能脱离现有的技术条件；同时要严格施工管理，使混合料的生产始终控制在设计的最佳状态。
6结语
综上所述，沥青混合料的配合比设计在高等级公路施工过程中，是一个非常复杂而且細致的过程，必须严格按照设计要求，控制各个环节，最终得出可靠的配合比进而路面的质量。
参考文献：
[1] 张新新 白延涛：《沥青混凝土配合比设计方法探讨》，《科技风》，2010年02期
[2] 罗阳圣 梁小星：《浅析沥青混凝土配合比设计》，《中国新技术新产品》，2011年22期