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摘要：简述了沥青混凝土各组成材料的要求、选取，以及沥青混凝土配合比设计的方法。
关键词：沥青混凝土，配合比，设计
Abstract: describes the asphalt concrete material requirements of each component, selection, and asphalt concrete proportioning design method.
Keywords: asphalt concrete, mix, design
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
沥青混凝土是有一定比例的各种粗、细集料、填充料（矿粉）、胶结料（沥青）组成，是一种弹-塑-粘性材料，具有良好的力学性能。
沥青混凝土路面施工快捷，能及时开放交通，可分期改造和再生利用，经济耐久；路面平整且有一定的粗糙度、较好的抗滑性，能减震降噪，舒适性较高，行车比较安全等优点，越来越在公路路面中占主导地位，这就给沥青混凝土路面的使用性能提出了更高的要求。影响沥青混凝土面层使用性能的重要因素是沥青混凝土配合比，原材料及各种材料的级配好坏又直接影响到配合比的使用。
沥青混凝土各组成材料的选取。
沥青混凝土路面建设过程中，材料起着至关重要的作用，要保证工程质量，必须对工程材料进行严格的选择和检验，防止因使用不符合要求的材料而造成损失的情况发生。
1.1、选材原则：经济性好，结合环保因地制宜，同时必须满足《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004(简称《规范》)及《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006的相关要求。
1.2、沥青：在道路工程中，主要应用道路石油沥青。沥青路面的沥青标号宜按照公路等级、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。对高速公路、一级公路，夏季温度高、高温持续时间长、重载交通、山区及丘陵区上坡路段、服务区、停车场的等行车速度慢得路段尤其是汽车荷载剪应力的层次，宜采用稠度大、60℃粘度大的沥青；对温度日温差、年温差大的地区宜注意选用针入度指数大的沥青。所选用的沥青应符合《规范》规定技术要求。
1.3、粗集料：沥青混凝土用粗集料应洁净、干燥、表面粗糙，质量符合《规范》规定的技术要求。集料在进入拌和机前，需经200℃以上的高温，有些常用的石料，如花岗岩、玄武岩、石灰岩等，都有可能发生质量的变化，对于这些集料，最好对其烘后质量进行测定。在集料的各项技术指标中，视密度和吸水率是集料的综合指标，石质坚硬致密，吸水率小的集料比较耐磨、耐久性好；但是不是说集料密度越大越好，集料表面必须粗糙，而过分致密的集料破碎面可能比较光滑，缺乏粗糙的凹凸表面，不能吸附较多的沥青结合料，使沥青膜的厚度变薄，又影响混合料的耐久性。粗集料与沥青的粘附性、磨光值也要满足《规范》的规定技术要求。所以集料的多种性质需要均衡考虑。
1.4、细集料：沥青路面的细集料包括天然砂、机制砂、石屑，要求洁净、干燥、无风化、无杂质、并有适当的颗粒级配，其质量应符合《规范》规定的技术要求。细集料的质量要求中最重要的是洁净，对于不同的细集料规范采用了不同的指标，分别使用0.075mm通过率、砂当量、亚甲蓝试验进行测定。
1.5、填料（矿粉）：沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干燥、洁净，能自由的从矿粉仓流出，其质量应符合《规范》规定的技术要求。矿粉在沥青混合料中起到重要的作用，要適量，少了不足以形成足够的比表面吸附沥青，矿粉过多又会使胶泥成团，致使路面离析，造成不良后果。
二、沥青混凝土配合比：
沥青混凝土配合比分三个阶段，目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段。这三个阶段配合比设计是一个完整的整体，必须通过设计找到一个平衡点，材料、性能、经济各方面都很满意，然后得出一个标准配合比，方可在生产中使用。
（一）目标配合比设计阶段：确定矿料的最大粒径、级配类型及最佳沥青用量。
1、确定矿料的级配类型。选择合适的沥青混合料级配类型是确保沥青混凝土路面面层质量的前提。沥青混合料的矿料级配应符合工程设计规定的级配范围。密级配沥青混合料宜根据公路等级、气候及交通条件根据《规范》确定采用粗型（C型）或细型（F型）的混合料。对夏季温度高、高温持续时间长，重交通多的路段，宜选用粗型密级配沥青混合料（AC-C型），并取较高的设计空隙率；对冬季温度低，且低温持续时间长的地区，或者重载交通较少的路段，宜选用细型密级配沥青混合料（AC-F型），并取较低的设计空隙率；沥青面层集料的最大粒径宜从上至下逐渐增大，并应与压实层厚度向匹配，沥青面层的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.5-3倍，以减少离析，便于压实。
2、确定最佳沥青用量。
根据设计文件结构层的要求，选取相应的合格材料，先进行矿料级配计算，找出最佳状态下的矿料级配。通常情况下，合成级配曲线宜尽量接近工程设计级配中值，为确保高温抗车辙能力，同时兼顾低温开裂性的需要，配合比设计时宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量，减少0.6mm以下部分细粉的用量，使中等粒径集料较多，形成S型级配曲线，并取中等或偏高水平的设计空隙率。
现行《规范》中通过马歇尔试验进行最佳沥青用量的确定。根据以往经验确定一个最佳沥青用量，按一定的间隔（通常为0.5%）取5个或5个以上不同的油石比，分别成型马歇尔试件，进行马歇尔试验，测定稳定度及流值，计算空隙率、密度、饱和度，最终确定配合比的最佳沥青用量，然后根据确定的最佳沥青用量制件进行高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性能检验。根据验证结果，若达不到相关要求，则应另选材料、调整级配，或采取其他措施重做试验，直到符合要求，以此作为目标配合比，供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。
（二）生产配合比设计阶段：对于间歇式拌和机，目标配合比确定后，矿料按目标配合比设计的比例由冷料仓进入热料仓，通过二次筛分，确定各热料仓的配合比，供拌和机控制室使用。同时反复调整冷料仓进料比例，以达到供料均衡。用热拌和料进行马歇尔试验，采用目标配合比确定的最佳沥青用量的±0.3%等3个沥青用量进行试验，按照与目标配合比相同的方法确定最佳沥青用量，所得结果为生产配合比。对于连续式拌和机可省略生产配合比设计步骤。
（三） 生产配合比验证阶段：拌和机按生产配合比结果进行试拌、铺筑试验段，并取样进行马歇尔试验，同时从路上
钻取芯样观察空隙率的大小，由此确定生产用的标准配合比。标准配合比的矿料合成级配中，至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公称最大粒径筛孔的通过率接近优选的工程设计级配范围的中值，并避免在0.3mm-0.6mm处出现“驼峰”。对确定的标准配合比，宜再次进行车辙试验和水稳定性检验。
经设计确定的标准配合比在施工过程中不得随意变更。生产过程中应加强跟踪检测，严格控制进场材料的质量，如遇到材料发生变化并经检测沥青混合料的矿料级配、马歇尔技术指标不符要求时，应及时调整配合比，使沥青混合料的质量符合要求并保持相对稳定，必要时重新进行配合比设计。
参考文献：
[1] JTG E42-2005,公路工程集料试验规程
[2] JTG E20-2011,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].
[3] JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范
[4] JTG D50-2006 公路沥青路面设计规范
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：沥青混凝土，配合比，设计
Abstract: describes the asphalt concrete material requirements of each component, selection, and asphalt concrete proportioning design method.
Keywords: asphalt concrete, mix, design
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
沥青混凝土是有一定比例的各种粗、细集料、填充料（矿粉）、胶结料（沥青）组成，是一种弹-塑-粘性材料，具有良好的力学性能。
沥青混凝土路面施工快捷，能及时开放交通，可分期改造和再生利用，经济耐久；路面平整且有一定的粗糙度、较好的抗滑性，能减震降噪，舒适性较高，行车比较安全等优点，越来越在公路路面中占主导地位，这就给沥青混凝土路面的使用性能提出了更高的要求。影响沥青混凝土面层使用性能的重要因素是沥青混凝土配合比，原材料及各种材料的级配好坏又直接影响到配合比的使用。
沥青混凝土各组成材料的选取。
沥青混凝土路面建设过程中，材料起着至关重要的作用，要保证工程质量，必须对工程材料进行严格的选择和检验，防止因使用不符合要求的材料而造成损失的情况发生。
1.1、选材原则：经济性好，结合环保因地制宜，同时必须满足《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004(简称《规范》)及《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006的相关要求。
1.2、沥青：在道路工程中，主要应用道路石油沥青。沥青路面的沥青标号宜按照公路等级、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。对高速公路、一级公路，夏季温度高、高温持续时间长、重载交通、山区及丘陵区上坡路段、服务区、停车场的等行车速度慢得路段尤其是汽车荷载剪应力的层次，宜采用稠度大、60℃粘度大的沥青；对温度日温差、年温差大的地区宜注意选用针入度指数大的沥青。所选用的沥青应符合《规范》规定技术要求。
1.3、粗集料：沥青混凝土用粗集料应洁净、干燥、表面粗糙，质量符合《规范》规定的技术要求。集料在进入拌和机前，需经200℃以上的高温，有些常用的石料，如花岗岩、玄武岩、石灰岩等，都有可能发生质量的变化，对于这些集料，最好对其烘后质量进行测定。在集料的各项技术指标中，视密度和吸水率是集料的综合指标，石质坚硬致密，吸水率小的集料比较耐磨、耐久性好；但是不是说集料密度越大越好，集料表面必须粗糙，而过分致密的集料破碎面可能比较光滑，缺乏粗糙的凹凸表面，不能吸附较多的沥青结合料，使沥青膜的厚度变薄，又影响混合料的耐久性。粗集料与沥青的粘附性、磨光值也要满足《规范》的规定技术要求。所以集料的多种性质需要均衡考虑。
1.4、细集料：沥青路面的细集料包括天然砂、机制砂、石屑，要求洁净、干燥、无风化、无杂质、并有适当的颗粒级配，其质量应符合《规范》规定的技术要求。细集料的质量要求中最重要的是洁净，对于不同的细集料规范采用了不同的指标，分别使用0.075mm通过率、砂当量、亚甲蓝试验进行测定。
1.5、填料（矿粉）：沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干燥、洁净，能自由的从矿粉仓流出，其质量应符合《规范》规定的技术要求。矿粉在沥青混合料中起到重要的作用，要適量，少了不足以形成足够的比表面吸附沥青，矿粉过多又会使胶泥成团，致使路面离析，造成不良后果。
二、沥青混凝土配合比：
沥青混凝土配合比分三个阶段，目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段。这三个阶段配合比设计是一个完整的整体，必须通过设计找到一个平衡点，材料、性能、经济各方面都很满意，然后得出一个标准配合比，方可在生产中使用。
（一）目标配合比设计阶段：确定矿料的最大粒径、级配类型及最佳沥青用量。
1、确定矿料的级配类型。选择合适的沥青混合料级配类型是确保沥青混凝土路面面层质量的前提。沥青混合料的矿料级配应符合工程设计规定的级配范围。密级配沥青混合料宜根据公路等级、气候及交通条件根据《规范》确定采用粗型（C型）或细型（F型）的混合料。对夏季温度高、高温持续时间长，重交通多的路段，宜选用粗型密级配沥青混合料（AC-C型），并取较高的设计空隙率；对冬季温度低，且低温持续时间长的地区，或者重载交通较少的路段，宜选用细型密级配沥青混合料（AC-F型），并取较低的设计空隙率；沥青面层集料的最大粒径宜从上至下逐渐增大，并应与压实层厚度向匹配，沥青面层的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.5-3倍，以减少离析，便于压实。
2、确定最佳沥青用量。
根据设计文件结构层的要求，选取相应的合格材料，先进行矿料级配计算，找出最佳状态下的矿料级配。通常情况下，合成级配曲线宜尽量接近工程设计级配中值，为确保高温抗车辙能力，同时兼顾低温开裂性的需要，配合比设计时宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量，减少0.6mm以下部分细粉的用量，使中等粒径集料较多，形成S型级配曲线，并取中等或偏高水平的设计空隙率。
现行《规范》中通过马歇尔试验进行最佳沥青用量的确定。根据以往经验确定一个最佳沥青用量，按一定的间隔（通常为0.5%）取5个或5个以上不同的油石比，分别成型马歇尔试件，进行马歇尔试验，测定稳定度及流值，计算空隙率、密度、饱和度，最终确定配合比的最佳沥青用量，然后根据确定的最佳沥青用量制件进行高温稳定性、水稳定性和低温抗裂性能检验。根据验证结果，若达不到相关要求，则应另选材料、调整级配，或采取其他措施重做试验，直到符合要求，以此作为目标配合比，供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。
（二）生产配合比设计阶段：对于间歇式拌和机，目标配合比确定后，矿料按目标配合比设计的比例由冷料仓进入热料仓，通过二次筛分，确定各热料仓的配合比，供拌和机控制室使用。同时反复调整冷料仓进料比例，以达到供料均衡。用热拌和料进行马歇尔试验，采用目标配合比确定的最佳沥青用量的±0.3%等3个沥青用量进行试验，按照与目标配合比相同的方法确定最佳沥青用量，所得结果为生产配合比。对于连续式拌和机可省略生产配合比设计步骤。
（三） 生产配合比验证阶段：拌和机按生产配合比结果进行试拌、铺筑试验段，并取样进行马歇尔试验，同时从路上
钻取芯样观察空隙率的大小，由此确定生产用的标准配合比。标准配合比的矿料合成级配中，至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公称最大粒径筛孔的通过率接近优选的工程设计级配范围的中值，并避免在0.3mm-0.6mm处出现“驼峰”。对确定的标准配合比，宜再次进行车辙试验和水稳定性检验。
经设计确定的标准配合比在施工过程中不得随意变更。生产过程中应加强跟踪检测，严格控制进场材料的质量，如遇到材料发生变化并经检测沥青混合料的矿料级配、马歇尔技术指标不符要求时，应及时调整配合比，使沥青混合料的质量符合要求并保持相对稳定，必要时重新进行配合比设计。
参考文献：
[1] JTG E42-2005,公路工程集料试验规程
[2] JTG E20-2011,公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].
[3] JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范
[4] JTG D50-2006 公路沥青路面设计规范
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。