關于確定瀝青混合料配合比的探討

項建云

【摘 要】對瀝青混合料配合比設計階段的每個環節及注意事項作了細致的探討，同時對各個設計階段的取值提出了建議。

【關鍵詞】瀝青混合料；目標配合比；生產配合比；探討

關瀝青混合料配合比設計是保證公路路面質量的最關鍵因素之一。根據瀝青路面施工技術規范，瀝青混合料配合比設計包括三個階段，即目標配合比設計階段、生產配合比設計階段和生產配合比驗證階段。這三個階段是相互支持、相互制約的。本文對目標、生產配合比設計作進一步的探討。

1、目標配合比設計過程

目標配合比設計的主要任務是確定粗集料、細集料、礦粉和瀝青材料相互配合的最佳組成比例，使之既能滿足技術要求又符合經濟的原則。

1.1材料

瀝青：要選用優質瀝青，符合規范要求。

集料：潔凈、干燥、無風化、具有足夠的強度和耐磨性及良好的顆粒形狀，符合規范要求，并且料源穩定。該工程使用的集料是公路石料場采用錐形破碎生產的石料，屬石灰石，石料顆粒形狀好，規格齊全。

填料：一般采用石灰巖、碳漿巖或白云巖等中強基性巖石增水性石料經磨細而得到的礦粉。礦粉應干燥、潔凈、無團粒，其質量應符合規范要求。需提出的是過去以及現在仍有少數地方用瀝青混合料時，不摻加礦粉。須知，礦料的比表面對瀝青混合料的粘聚力有較大影響，當瀝青含量不便時，摻加礦粉，增加礦料的比表面，可以減薄瀝青膜的厚度，使結構瀝青所占比例增大，粘聚力提高。所以對瀝青混合料一定要按規范加入適量的礦粉，它不僅起填充料的作用，同時由于增大了礦料的比表面，從而大大地提高了瀝青與礦料的粘聚力，使瀝青混合料的質量產生質的提高。

1.2瀝青混合料的組成設計

例：山東省東營市廣饒縣永青路改建工程，東營市廣通公路工程有限公司承攬段K9+800—K12+678，其下面層5CM結構為瀝青砼AC—20F，瀝青為濱化AH—70#重交瀝青。

1.2.1確定各種礦料的組成比例。分別將石料場的礦料進行篩分（見表1），并用圖解法（級配曲線近似“S”型曲線最佳），經計算，便合成礦料級配曲線基本上與要求級配范圍中線相重合（見表2）。

2、生產配合比設計過程

生產配合比設計的主要任務是從二次篩分后進入各熱料倉的材料比例，供拌和機控制室使用，同時反復調整冷喂料倉進料比例，以達到供料平衡，并取目標配合比設計的最佳油石比、最佳油石比±0.3%三個油石比進行馬歇爾試驗，確定生產配合比的最佳油石比。

2.1各熱料倉比例的確定（礦料級配設計）

現存公路施工單位一般沒有石料加工廠，而是采購許多集體和個人開辦的小型加工廠，原材料品種雜，變異性大，拌和廠多數為臨時性型，材料露天堆放，材料含水量受天氣影響較大。采用間歇式拌和機進行二次篩分，瀝青混合料的礦料級配才能保證。

2.1.1振動篩子的選用

振動篩孔的選用對搞好礦料級配相當重要，一般拌和機采用的篩型與規范采用的篩型是一致的，都是方孔篩，但在具體施工時，應根據礦料級配要求和瀝青混合料類型選用。間歇式拌和機用振動篩和標準篩的對應等效篩孔（見表4），供施工單位參考選用。

考慮實際情況及拌和機的生產效率，不可能在拌和機的振動裝置上按照規范級配要求，設置太多的篩片，應當根據規范要求和級配類型，并考慮原材料規格，設置幾個關鍵篩孔，如最大篩孔、中間篩孔、4.75mm篩孔篩，以便有利于更好地控制礦料級配，提高拌和機的生產效率。如AC-20F型瀝青混合料，其在拌和機上振動篩的選型尺寸為30mm、18mm、10mm、3mm。

2.1.2二次篩分

所謂二次篩分，就是各種礦料經過冷喂料斗、滾筒烘干加熱，提升機將其提升到拌和機的振動裝置上，熱料將會根據已經設定的篩片，進行振動篩分形成幾個固定規格尺寸的礦料，并分別進入不同的料倉備用。

確定了各熱料倉尺寸的規格后，下一步就是要進行冷喂料加熱，二次篩分后確定各熱料倉的比例，二次篩分過程中，應特別注意以下環節。

2.1.2.1為達到供料平衡，應嚴格按照目標配合比確定的礦料百分比進行冷喂料。一般間歇式拌和機有4—5個冷喂料斗，分別裝不同規格的礦料，因為不同規格的礦料其下降速度和方式不一樣，為保證目標配合比確定的礦料級配，必須對冷喂料斗進行標定。標定方法：將裝某種礦料的冷喂料斗開動，讓其調速電機以三種速度（如200r/min、300r/min、400r/min）各轉5min，把轉得的三個重量都乘以12，就得到該種轉速1h的喂料重量，以三種轉速為橫坐標，對應的喂料重量為縱坐標，就得出一個轉速與產量的對應關系。同樣的方法可得其它3-4種的對應關系。這樣如若確定了拌和機的產量，再根據目標配合比確定出各種礦料重量，查其對應關系，就可以反算出每一個冷喂料斗的上料速度，以達到供料平衡，從而避免等料和溢料現象出現（材料本身含有水分時，應考慮材料的含水量）。

2.1.2.2為保證二次篩分取樣的代表性和真實性，應使拌和機的上料速度與實際生產時上料速度相一致，也就是說要達到拌和機平時的產量。因為對不同的產量來說，振動篩片對材料的可篩分性不一樣。另外，不同規格的礦料在拌和機里的行走速度不同，粗料快，細料慢，再加上拌和機的除塵等因素，各種規格的料經過篩分后到達熱料倉的速度不同，因此，前面的料不能取樣，等穩定后才能取樣篩分。應多取幾次樣，反復篩分，取其平均值，用圖解法確定各熱料倉的比例。

2.2生產配合比的最佳油石比確定

根據目標配合比設計確定的最夾油石比OAC、OAC±0.3%，用上述確定的生產配合比礦質混合料來拌制瀝青混合料進行馬歇爾試驗，確定生產配合比的最佳油石比。如果三個油石比的混合料試件其各項試驗結果都符合規范馬歇爾試驗技術標準，則取OAC作為生產配合比的最佳油石比。如果有一個油石比試件不符合技術標準，須補做油石比相差0.3%的一級混合料試件進行檢驗，若符合技術標準則取其中間油石比作為生產配合比的最佳油石比。目標配合比設計和生產配合比設計是瀝青混合料配合比設計中非常重要的兩個環節，他們不僅為混合料生產打下良好的基礎，而且為公路路面質量提供了有利的保證，因此每個環節都必須認真對待，使之真正起到指導的作用。

參考文獻：

[1]嚴家佶. 道路建筑材料. 第三版. 北京：人民交通出版社， 1999

[2]JTG F40—2004 公路瀝青路面施工技術規范. 北京：人民交通出版社，2004