瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)注意問(wèn)題剖析

1、瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)注意問(wèn)題剖析【摘要】瀝青混合料配合比的組成效果，直接關(guān)系到瀝 青路面的路用性能，本文對(duì)瀝青混合料設(shè)計(jì)過(guò)程中容易出現(xiàn) 問(wèn)題的因素給予了解析，并提出了具體的操作規(guī)范及必要的 應(yīng)對(duì)措施。【關(guān)鍵詞】瀝青；混合料；配合比瀝青混合料路面具有行車舒適、噪音低、易于維護(hù)等優(yōu) 點(diǎn)，近年來(lái)在我國(guó)的公路建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著時(shí) 間的推移，發(fā)現(xiàn)這種路面的缺陷也是不容忽視的，通過(guò)十幾 年的應(yīng)用，也發(fā)現(xiàn)這種路面在我國(guó)的使用過(guò)程中普遍出現(xiàn)耐 久性差和早期容易損壞兩個(gè)突出問(wèn)題，給我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶 來(lái)了很大的損失。這種狀況的出現(xiàn)或許和材料、施工工藝和 質(zhì)量控制等因素有關(guān)，但是，瀝青混合料的配合比設(shè)

2、計(jì)方法 存在問(wèn)題才是最大的一個(gè)原因。如果配合比設(shè)計(jì)不合理，那 么就算施工工藝和質(zhì)量控制水平再高，也難以保證工程質(zhì) 量。一、瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)中的幾個(gè)影響因素混合料配合比設(shè)計(jì)的基本目標(biāo)是對(duì)原材料的級(jí)配進(jìn)行 測(cè)試、合成級(jí)配的計(jì)算、進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)制作試件、測(cè)試并 選定最佳的油石比等，最終，為瀝青路面施工的推廣做好最 后的準(zhǔn)備。為此，我們必須在瀝青混合料的配比設(shè)計(jì)中把握 好各個(gè)影響因素，以保障試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。1原材料的質(zhì)量和取樣瀝青和填料的質(zhì)量以及礦料的級(jí)配、顆粒形狀、粘附性 等特征，都對(duì)路面的質(zhì)量和使用壽命有決定性的影響。對(duì)礦 料的分檔和級(jí)配的好壞又決定了礦質(zhì)混合料的配比好壞。對(duì) 市場(chǎng)上常供應(yīng)的

3、礦料進(jìn)行檢測(cè)后發(fā)現(xiàn)，其中含泥量大、針片 狀礦料含量高、級(jí)配和均勻性都較差，若采用這種礦料生產(chǎn) 瀝青混合料，產(chǎn)品質(zhì)量是很難控制的。因此，進(jìn)行瀝青混合 料配比設(shè)計(jì)選材過(guò)程中，要把握好原材料和備料的質(zhì)量。而要想真實(shí)地獲得原材料的質(zhì)量屬性，就要在原材料取 樣的時(shí)候保證所有的操作行為符合jtg e42-2005 （公路工 程集料實(shí)驗(yàn)規(guī)程）的要求。具體的，如對(duì)同批次的原材料 進(jìn)行取樣時(shí)，規(guī)范的操作手法是從原材料堆的頂部、中部、 底部取大致相同的具有代表性的部分組成一份試樣。若是從 皮帶運(yùn)輸機(jī)上面取樣，只需在出料口抽取不同的幾份有代表 性的樣品組成一組即可。在取樣中的所有細(xì)節(jié)操作都應(yīng)合乎 規(guī)范的要求，只有照

4、顧好這些細(xì)節(jié)，才能保證試樣有足夠的 表征能力。按照規(guī)范的要求，還要采用四分法或者分料器對(duì)試樣進(jìn) 行縮分，這也是為了減少平行試驗(yàn)中的誤差。2礦質(zhì)混合料設(shè)計(jì)按照規(guī)范的要求，礦質(zhì)混合料的設(shè)計(jì)合成級(jí)配以混合料通過(guò)篩孔時(shí)的通過(guò)量為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定。如通過(guò)包括0. 075mni、2. 36mm. 4. 75mm標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)的篩孔時(shí)，其通過(guò)量要求能接近設(shè)計(jì)級(jí)配范圍的中限才可。問(wèn)題是，在實(shí)際的操作過(guò)程中，試驗(yàn)的所有操作，包括傳統(tǒng)的圖解法初算、電腦試算調(diào)整或者人機(jī)對(duì)話的計(jì)算方法，都和試驗(yàn)人員熟練程度、經(jīng)驗(yàn)豐富程度有很大的關(guān)系。若是試驗(yàn)人員缺乏經(jīng)驗(yàn),忽略了將當(dāng)?shù)亟煌ōh(huán)境、氣候條件等因素考慮在內(nèi)，片面追求合成級(jí)配接近 級(jí)配

5、中值，那么，很容易出現(xiàn)公路通車后不久就出現(xiàn)損壞的 情況。3. 瀝青試樣的制備為了避免出現(xiàn)瀝青試樣老化影響到瀝青混合料的性能， 在試驗(yàn)中，應(yīng)避免對(duì)瀝青料的直接加熱，如必須加熱，則應(yīng) 注意試樣反復(fù)加熱不能超過(guò)兩次，且溫度不超過(guò)規(guī)定范圍。4. 實(shí)驗(yàn)條件及實(shí)驗(yàn)操作精確度在確定礦料級(jí)配的時(shí)候，常常將干篩法和水洗法共同使用來(lái)確認(rèn)。但是，干篩法不能將粘附于礦料上的小于0. 075mni 的礦粉成分篩下去，這樣在配料時(shí)就不好把握應(yīng)該具體地添 加多少礦粉。尤其是對(duì)于那些含石粉較多的材料，進(jìn)行礦料 摻配時(shí)更容易出現(xiàn)失誤。即使是結(jié)合水洗法來(lái)評(píng)定，也是難 以得到較精確的級(jí)配，這是因?yàn)榈V料中小于0. 075mm的成分

6、還包括粘土、石粉、塵屑等成分，用水洗法是無(wú)法將這些區(qū) 分開(kāi)的。因此，最好進(jìn)一步進(jìn)行砂當(dāng)量試驗(yàn)，對(duì)礦料的潔凈 程度進(jìn)行真實(shí)的評(píng)價(jià)。5. 實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備檢定情況通常要求在實(shí)驗(yàn)之前對(duì)所需的儀器進(jìn)行檢定合格之后 才能使用。保證實(shí)驗(yàn)所用到的儀器和設(shè)備都在一個(gè)精準(zhǔn)的狀 態(tài)，這樣試驗(yàn)的結(jié)果才更有準(zhǔn)確性。配比設(shè)計(jì)中以馬歇爾實(shí) 驗(yàn)最為關(guān)鍵，對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度要求非常高。因此，對(duì)關(guān)鍵儀 器馬歇爾穩(wěn)定度測(cè)定儀的校準(zhǔn)工作更要仔細(xì)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，若遇到荷載增加量變化很小，流值卻保 持增大的情況，就要首先對(duì)儀器的精度進(jìn)行檢查，察看儀器 的精度有沒(méi)有出現(xiàn)異常跑偏的現(xiàn)象。若所有操作都已經(jīng)符合 規(guī)范要求，就可以按照要求及時(shí)對(duì)試驗(yàn)的結(jié)

7、果進(jìn)行修正，如 原點(diǎn)修正、或者是直接采用荷載98%處對(duì)應(yīng)的變形值作為流 值，這些都需要在試驗(yàn)報(bào)告中表明。6. 馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和最佳瀝青用量進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)時(shí)，要將本地的實(shí)際情況如氣溫極值、 車況、水文情況等考慮在內(nèi)，還要留有擴(kuò)充的余地，在此基 礎(chǔ)上選定合適的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)范圍來(lái)確定瀝青用量。瀝青的具體 用量則應(yīng)在生產(chǎn)配合比驗(yàn)證、試拌、試驗(yàn)段鋪筑的基礎(chǔ)上進(jìn) 行綜合選定，以能滿足路面的功能要求為準(zhǔn)。根據(jù)目標(biāo)空隙 率選定的瀝青用量直接決定了瀝青混合料的性能，也最終決 定了路面性能的好壞。在此，可通過(guò)馬氏試驗(yàn)來(lái)確定最佳瀝 青用量。二、可采取的措施為了能夠在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中將誤差減小到最低的程度，應(yīng)根 據(jù)影響實(shí)驗(yàn)

8、結(jié)果的因素，從以下幾個(gè)方面進(jìn)行把握：(1) 提高對(duì)原材料質(zhì)量的重視程度，嚴(yán)格控制原材料 的質(zhì)量，如有可能，最好從生產(chǎn)源頭開(kāi)始把握質(zhì)量關(guān)，這點(diǎn) 對(duì)于那些碎石備料的選用尤為重要。(2) 對(duì)參與實(shí)驗(yàn)的人員要嚴(yán)格考察他們的職業(yè)素養(yǎng)。 在實(shí)驗(yàn)前也要進(jìn)行相關(guān)的培訓(xùn)，將按照規(guī)范進(jìn)行操作的要求 傳達(dá)給他們，并在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中派專人進(jìn)行指導(dǎo)，盡量減 少試驗(yàn)中人為誤差的出現(xiàn)。進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)全部過(guò)程中的實(shí) 驗(yàn)都應(yīng)該做到能夠滿足試驗(yàn)精度的要求，所有的操作都必須 按照規(guī)范進(jìn)行。在進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)時(shí)，那些超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)差的偶 然誤差可以剔除，避免影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3) 試驗(yàn)儀器的示值應(yīng)盡量保持精度合格。在實(shí)驗(yàn)前 要對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試，

9、檢查儀器的運(yùn)轉(zhuǎn)是否有異樣，計(jì)量是否 準(zhǔn)確。在試驗(yàn)中也要不斷地對(duì)儀器的設(shè)定進(jìn)行檢查，察看設(shè) 備是否有異常，操作是否合理。平常要多對(duì)儀器進(jìn)行保養(yǎng)和 管理，不允許在實(shí)驗(yàn)中有玩忽職守及隨意對(duì)儀器進(jìn)行操作。(4) 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)源于目標(biāo)配合比，配合比設(shè)計(jì)驗(yàn) 證是生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)的后一步驟，這些是生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)必 走的三個(gè)步驟，這三個(gè)步驟涵蓋了理論的研究和對(duì)理論的實(shí) 踐檢驗(yàn)全過(guò)程，是全面進(jìn)行施工推廣之前的最后準(zhǔn)備工作。 其中，將瀝青混合料進(jìn)行試拌、試鋪以及對(duì)混合料進(jìn)行抽提 試驗(yàn)，由此來(lái)具體確定適合的標(biāo)準(zhǔn)配合比。若需調(diào)整料源或 者經(jīng)測(cè)試瀝青混凝土配合比不符合要求時(shí)，需及時(shí)對(duì)配合比 進(jìn)行調(diào)整，并重新進(jìn)行試拌、試

10、鋪，直至生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)達(dá) 到規(guī)范要求。另外，所設(shè)計(jì)的生產(chǎn)配合比不能忽視混合料的 生產(chǎn)供給能力因素，供給能力要和生產(chǎn)所需的能力持平，才 能保障工程順利進(jìn)行。結(jié)語(yǔ)：在瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)中，綜合考慮各種因素 的影響，對(duì)于保證瀝青路面的性能質(zhì)量非常重要。這需要我 們?cè)诒ＷC原材料質(zhì)量的基礎(chǔ)上，采用高精度的儀器進(jìn)行合乎 規(guī)范的操作，才能保證在混合料配合比設(shè)計(jì)中將試驗(yàn)誤差降 到最低。只有重視了這些因素，才能增加試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可信度, 提高我們對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制水平。參考文獻(xiàn)1 李文杰，梁斌，李金鳳，韓素華基于matlab的瀝 青混合料配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)j河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué) 版)，2011 (4)： 15-162 李德超.瀝青混合料生產(chǎn)配合