浅谈沥青混凝土路面配合比设计质量控制

浅谈沥青混凝土路面配合比设计质量控制

伏艳亮

江苏宿迁223800

摘要：随着公路建设的快速发展，有关部门制定了新的《公路沥青路面施工技术规范》，完善了沥青混合料配合比设计方法，本文根据新《规范》的要求，提出了沥青混合料配合比的优化设计，分别从三个方面进行：目标设计、生产设计和生产验证，分析了矿料间隙率对沥青混合料性能的影响规律，针对不同情况的空隙率和稳定度，提出了相应的调整方法，并通过马歇尔实验，来加以检验。文章主要简要分析了公路沥青混凝土路面的底基层、基层及面层的配合比设计以及应用。

关键词：公路；沥青混凝土；配合比设计

一、沥青混凝土配合比

（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。

二、施工过程中质量控制

（一）原材料的控制

各种原材料进场后应按规定的频率和批量进行抽检，不合格的材料不得进场。堆放各种矿料的场地必须硬化并应当有良好的排水系统，避免材料污染；各种材料间应用墙体隔开，以避免互相混杂。细集料应搭篷覆盖。

（二）拌合站的调试

注重拌和楼机调试，严格关键筛孔的通过量与生产配合比的容许偏差，保持混合料级配稳定。拌和机二次筛分用的振动筛规格尺寸应根据混合料矿料级配组成与最大粒径确定，不同级配混合料必须配置不同的筛孔组合；沥青拌和楼机用筛孔（方孔筛）推荐如下：

沥青下面层为AC-25型粗粒式沥青砼筛孔为：32、22、11、6、3；

沥青中面层为AC-20型中粒式沥青砼筛孔为：26、19、11、6、3；

沥青上面层为AC-13型细粒式沥青砼筛孔为：17、11、6、3。

（三）沥青混合料的拌和

沥青混凝土拌和时要严格控制沥青加热温度、集料加热温度、拌和温度、出厂温度。本工程沥青采用导热油加热，加热温度控制在160℃-165℃范围内。下面层矿料加热温度为165℃-190℃，中上面层料矿料加热温度为190℃-220℃，下面层沥青混凝土出厂温度在150℃-165℃，中上面层沥青混凝土出厂温度在165℃-175℃，混合料超过195℃者应废弃，并应保证运到现场的温度不低于145℃-160℃。工地试验室要随时抽检油石比及矿料级配，加大马歇尔试验频率，严格控制混合料的油石比、稳定度、流值指标。

（四）沥青混合料的运输混合料采用20吨以上的自卸汽车运输。维护好便道，缩短运输时间并确保平稳，减少运输离析。运输车装料前必须将车箱清理干净，车箱底板与内壁涂一薄层油水混合液，以防粘料。装好料的汽车用不透水彩条布或棉被覆盖，确保摊铺温度。

（五）沥青混合料的摊铺运料车到达摊铺机作业面时,摊铺机要调好初始状态。摊铺厚度、宽度以设计为准。摊铺机熨平板的仰角要准确，行走速度要稳定，找平装置要能正常工作。摊铺过程中，摊铺机以试验段确定的摊铺速度、振动、振捣频率匀速前进，严禁中途变速或停顿。摊铺好的沥青混合料在未经压实前，施工人员不得踩踏。

（六）施工缝的处理沥青路面施工缝处理的好坏对平整度有一定的影响，通常连续摊铺路段平整度较好，而接缝处较差。因此，接缝水平是制约平整度的重要因素之一。处理好接缝的关键是切除接头，用3m直尺检查端部平整度，以摊铺层面直尺脱离点为界限，用切割机切缝挖除。新铺接缝处采用斜向碾压法，适当结合人工找平，可消除接缝处的不平整，使前后两路段平顺衔接。

（七）施工质量检测

施工过程中随时检测摊铺松铺厚度、混合料各处阶段的温度等指标。沥青混凝土路面成型后，要对压实度、弯沉、厚度、宽度、平整度、中线偏位、纵断高程、横坡等指标进行检验。

三、结论与建议

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，灵活的进行配合比设计。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。

参考文献

[1]杨文渊，钱绍武.公路工程质检工程师手册.2005.3.

[2]JTJ052-2000.公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].