沥青混凝土混合料的组成设计分析

曹忠刚

(阳新县公路管理局,湖北黄石, 435200)

沥青混凝土混合料的组成设计分析

曹忠刚

(阳新县公路管理局,湖北黄石, 435200)

我国公路建设的发展，对高等公路施工要求也提出了新的要求，同时又推动了公路建设的发展。高等公路建设为我国的汽车交通提供了安全便利的环境，而且其对自然因素和荷载的承受力也较高。在高等公路的施工中，沥青混凝土是目前主要使用的材料，但是我国在沥青混凝土混合料组成设计上的经验还不足，早期路面采用的沥青混凝土还有诸多不合理问题的存在，对路面产生各种损坏。对此，文章对如何提高混凝土路面质量分析沥青混凝土混合料的组成设计，为公路路面材料使用提供有效参考。

沥青混凝土；混合材料；组成设计

引言

沥青混凝土混合离属于复合材料，主要是由沥青、粗集料和矿粉等组成，其中还参入了一些外掺剂[1]。这些质量不同而且数量不同材料进行混合组成的沥青混凝土有着独特的结构和力学性质。沥青混凝土混合料需要有比例适当的这些材料组成，同时选用符合规定的级配的矿料才能够组成符合技术标准的沥青混凝土混合料。在对沥青混凝土混合料的组成设计中应当从多个角度进行考虑，诸如高温稳定性、耐久性以及抗滑稳定性等等。

在该材料的组成设计中，主要是指材料的配比设计。对于沥青混合料的配比设计要求在相关的规范中也有一定的规定。优化混合料的组合设计，是为了使得混合料结果更加的符合生产要求，以至在施工中更好的运用。沥青混合材料应该基于公路配合比设计和设计的使用情况调查，借鉴成功的经验。选择符合要求的材料进行配比设计。沥青混凝土混合料的组成设计是否合理对于我国当前的公路行业有着重要的意义。因此，在实际工作中，应该使用正确合理的施工方法，基于科学的建设理念，实现公路建设的设计要求。

1.材料要求及混合料组成设计影响因素

混凝土混合料的材料要求：材料中的沥青应该满足一下要求。第一，稠度要适当；第二，塑性较大；第三，有足够的温度稳定性；第四，大气稳定性较好；第五，有着较好的水稳定性。石料要求：混合料中的石料应该有着较强的强度和耐磨性；其次，同沥青有着良好的粘附性；此外，还应该有较好的透水性；选择的石料应当是清洁、无杂质的；最后，石料要有良好的颗粒形，砂的含泥量控制在3%到5%左右。填充料的选择要干燥且清洁，其细度应达到要求。

为实现路面性能，混合料应该满足以下性能。首先，要有较高的强度，能够承受车辆反复荷载影响。其次，要能够抵抗高温变形，其高温和低温稳定性较好。另外，有一定的粗糙度，而且其抗滑性能也较好。最后，要具备一定的耐久性和抗疲劳性。

2. 混合料组成设计分析

2.1.目标组成设计

所谓目标组成设计是指，对目标的配合比进行设计[2]。基于设计的文件结构要求，选择合适的材料。首先，要计算矿料级配，寻找出在最好状态中的矿料配合比。通常情况下，配比的结构应当符合规定的要求，确保其高温稳定性，而且还能满足低温抗裂的性能。在设计配合比时应当适当的减少粒径较大和小于0.6毫米细粉的用量，多采用一些中等粒径的集料来形成S型的级配曲线，并且选择中等水平的设计空隙率。在以前经验的基础上，对最佳的沥青用油量的值进行固定，同时以0.5%间隔的油量配置5组试件，然后进行马歇尔试验，对其的稳定度以及流值、密度等相关因素进行测定，以得出配合比最佳的用油量，根据用油量进行制件，同时对其的高温稳定性、水稳定性和低温抗裂等性能要进行严格的检验。然后根据检验的结果确定目标配合比。如果结构没有达到要求，则重新选择材料进行调配，也可以采用其他方法重新进行试验，直到结果同要求一致即可。对于材料高温稳定性的测定可以进行车辙试验，采用此种试验是对沥青混合料性能检验最为重要的一个指标的测试。车辙的大小不仅受到混合料的影响，而且同荷载以及温度间有着紧密的联系。车辙试验应该根据规程严格进行，以确保试验效果。对于沥青混凝土的抗车辙能力来讲，沥青的用量是主要的影响高温稳定性的一个因素。沥青的用量情况事实上也是沥青膜厚度的反映，而且除了用量对其厚度产生影响之外，矿粉的用量对沥青膜厚度的影响也很大。在沥青数量一定的情况下，矿粉比的表面是最大的，对于沥青的膜厚度所产生的影响也是最为直接的。矿料间的滑动变形也会因为粉胶比加大而变少。因而，要确保沥青混凝土混合料的高温稳定性，就应该确保矿粉数量足够一保证其沥青的比例，较薄的沥青膜往往以保证混合料更加的坚实。

2.2.生产组成设计

生产组成设计其实就是生产配合比设计，当确定好目标配合比之后，使用施工中使用的混合料拌和设备实施生产组成设计[3]。在试验当中，矿料要根据目标配比设计的比例对其各个指标进行试验，使得其合成级配在规定范围内，然后根据配比拌和，使用热拌合料进行试验，实验的油石比使用进行目标配合比确定的油石比进行。根据类似目标配合比的实验方法确定最佳的用油量，最终的结果则为生产配合比。

2.3 验证生产配合比

进行生产配合比之后要对其结果进行验证。验证方法是基于实际施工对预期结果的严重，这个过程水必须要进行的。可以说，验证生产配合比直接关系到混合料组合设计的成败，因此在施工之前要在试验段铺筑设计的混合料来确定是否合适。如果不经过试验直接铺设，就很可能造成巨大的损失。在对生产配合比进行验证的时候，应该从感性的角度对其配合比的设计进行评估，这也是对施工单位施工方案的检验，检验的内容主要包括拌和、运输以及摊铺和设备匹配等[4]。判断是可依据混合料的颜色、均匀度以及被碾压后的表面情况进行，另外，还应该组织相关人员到现场对设计的混合料取样后进行试验，同时要全程监控生产的情况。对于试验路段的数据进行整理，作对比分析。一旦出现指标不符的现象，要对生产配合比的相关工艺进行调整以达到设计的要求。重新确定的配合比还应该再次进行试验|：车辙和水稳定性试验。必要的情况下还应该重新设计配合比。

2.4 确定级配允许波动的范围

在设计好标准的配合比后，基于配合比和规范要求，对各个筛孔可允许的波动范围加以确定，同时制定施工时级配的控制范围，以此检测混合料的质量[5]。

3.结论

在公路工程实践当中，选择不同性能的材料，发挥材料的优点，最大程度的消除不良特点以实现最优材料设计。这是道路建设追求的一个主要目标。在文章中对混凝土混合料的主要材料进行分析，对影响沥青混凝土混合料组成设计的主要因素做了简单的阐述，最后提出具体的混合料组成设计的方法。通过实现沥青混凝土混合料的最有组成设计，能够提高路面的质量，完善沥青路面，以更好的为我国路面交通服务，促进我国公路建设发展。

[1]杨修义. 沥青混凝土混合料的组成设计[J]. 中华建设,2014,06∶162-163.

[2]商海燕. 基于除冰性能的橡胶颗粒沥青混合料组成设计研究[D].内蒙古农业大学,2014.

[3]刘澔. 高模量沥青混凝土桥面铺装材料性能研究及在甘肃高速公路中的应用[D].重庆交通大学,2012.

[4]付建红,冯学达,王金财,崔培强. 集热融冰用沥青混合料的组成设计与性能试验[J]. 建材世界,2013,01∶57-61.

[5]关博文,邢明亮,陈拴发. 排水沥青混合料的矿料组成设计方法研究[J]. 武汉理工大学学报,2013,08∶45-49

TU7

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1007-6344（2015）06-0091-01