公路沥青混凝土配合比设计分析探讨

张永生

广东晶通公路工程建设集团有限公司张永生

摘要：近年来，随着我国社会经济的快速发展和公路建设事业的不断进步，公路交通量日益增加的同时，也对公路沥青混凝土的质量提出了更高的要求。本文将对公路沥青混凝土级配种类选择问题进行分析，并在此基础上就公路沥青混凝土配合比设计，谈一下自己的观点和认识，以供参考。

关键词：公路；沥青混凝土；配合比设计；研究随着国民经济的快速发展，国内公路交通量不断增大，荷载也不断增加，这对沥青路面以及沥青混凝土的质量提出了更高的要求。实践中经常会看到，前修后坏的现象非常的普遍，很多公路工程难以达到应用周期和设计年限要求。从某种意义上来讲，沥青混凝土配合比设计在很大程度上关系着公路路面施工质量，及其应用安全可靠性。

1、公路沥青混凝土级配选择实践中，为了有确保公路沥青混凝土路面的施工质量及行车安全可靠性，应当注意选择沥青混凝土混合料，尤其是做好级配种类选择。实践中，应当根据公路沥青混凝土面层设计标准和要求，在其上面层选用最大粒径混合料应当比该层厚度的一般还要小；面层混合料集料选择的最大粒径，应当比本层厚度的三分之二小一些；结构层选料时，集料最大尺寸不能超过该层厚度三分之一。对于混合料而言，如果其是粗体，则应适当地缩小上述比例。对于沥青混合料、水泥混凝土而言，二者基本相同，其技术性质除关系到材料的质量外，还关系着沥青混合料中每一种组成材料的数量和实际用量。在设计公路沥青混凝土配合比时，应当重点确定沥青、矿粉以及砾石和砂等材料的配合比。一般而言，混合料组成结构主要有骨架密实、悬浮密实以及骨架空隙三种结构。对于骨架密实结构而言，其属于间断式连续级配混合材料，粗集料在很大程度上可以形成分列、统一的密排骨架，这样可以保证数量有限的细集料能够完全填充在不同的骨架间隙；同时，该结构耐久性、抗裂性以及稳定性非常的强。对于悬浮密实结构而言，其属于密式连续级配混合材料，因该结构细集料成分呈现出多元化的特点，所以可以作为密实结构。需要强调的是，虽然该种结构耐久性非常的强，但粗集料成分特别少，难以有效转化成骨架，高温稳定性、低温抗裂能力较差。对于骨架空隙结构而言，其作为一种开式连续级配混合材料，因该结构粗骨料成分较多，可形成较为稳定的骨架。然而，其中的细集料成分相对较少，所以难以完全填充粗料间隙，耐久性、低温抗裂能力较差。

2、公路沥青混凝土配合比设计在公路沥青混凝土配合比设计过程中，应当注意选择原材料。对于沥青材料而言，结合公路工程所处区域的实际环境条件，选择适合的沥青材料。比如，有些地区天气比较炎热，沥青选择过程中，以稠度大、软化点高的材料为宜，以免在炎热的夏季天气条件下出现泛油现象。修筑公路路面时，选用的沥青材料在高温条件下的感温性应当较低，在低温条件下还要具备良好的形变能力。因此，在选择沥青材料时，笔者建议溶一凝胶型结构环烷基稠油直馏沥青为首选，沥青质含量在l5％至25％之间。同时，还要全面提升沥青品质，尤其是沥青混凝土表层，建议采用进口的沥青，比如壳牌、阿尔巴尔亚以及埃索等品牌。骨料最大粒径的确定：级配中的粗集料粒径大小与沥青混合料的抗疲劳强度和抗车辙能力有密切的关系。从国内外相关科研资料表明，当沥青混合料厚h与最大粒径D的比值接近2时，表面层的抗滑性、路面抗车辙能力、耐久性有明显的提高，同时可心减少路面平整度的衰减。

2.1底基层混凝土配合比设计实际操作过程中，根据灰剂量的2%间隔，配置至少五种配不同的混合料，检测其最佳含水量、最大干密度指标；根据95%这一压实规定和要求，配置至少五组试件，其中每一组至少6个，保湿养生大约一周的时间，浸水时间控制在一天左右，检测每组无侧限抗压强度。选择几组其平均抗压强度，不能低于设计抗压强度，同时将灰剂量比相对较小的试件作为预选的混凝土路面配合比。具体计算过程中，其综合稳定土若是针对石灰土、或者水泥石灰，压强值为0.8千帕，若是针对二灰土，则其压强值应当控制在0.5千帕左右。

2.2基层混凝土配合比设计对于公路沥青混凝土而言，其基层配合比设计底基层会更复杂一些。首先，对预计过程中的采用的原材料做好分类筛选，并且绘制级配曲线；其次，应用图解方式做好级配合成，并且计算出符合级配规范要求的原材料比例，同时对其进行细微的调整。在此过程中，应当注意水泥碎石集料合成级配满足表1之要求；二灰碎石集料合成级配，应当符合表2之要求；再次，根据灰剂量2%间隔配置，至少五种配合比不一样的混合料，检测其最佳含水量、最大干密度指标；最后，根据98%压实规定好要求配置试件，每组设置9个，进行七天的浸水，然后再对每组无侧限抗压强度进行检测，选择平均抗压强度应当超过设计抗压强度，同时将灰剂量相对较小的试件作为预选混凝土配合比。实际计算过程中，综合稳定土若是针对水泥碎石，则数值应当控制在3至4千帕之间；如果针对二灰碎石，则其数值应当控制在0.8千帕左右。

表1水泥碎石基层集料级配

2.3沥青面层混凝土配合比设计公路沥青混凝土面层配合比设计过程中，也应当做好集料合成工作，确保级配符合规范要求。通常情况下，沥青混合料级配应当依照0.5%间隔选择取至少5种，而且具有差异性的沥青量，并且配置马歇尔试件，对这些试件稳定度、密度以及沥青饱和度进行检测，根据指标构建坐标。其中，横坐标为沥青用量，纵坐标为检测指标；将试验所得到的相关数据，在坐标图上准确地标注出来，并将其连接成线。在坐标图中，将密度最大值对应的公路混凝土沥青实际用量作为x1、将稳定度最大值对应的沥青混合料用量作为x2，将规定空隙率范围内的值所对应的沥青用量作为x3，三者的平均数作为沥青合适用量初始值AA1=（x1+x2+x3）/3；再将沥青合适用量AA2计算出来，比较AA1、AA2，然后确定沥青用量；根据用量配置车辙试验试件，测算该试件各指标，则可得到公路沥青混合料合适的配合比；如果不符合要求，则需对其进行重新测算。

结语总而言之，公路沥青混凝土配合比设计，是一项技术含量要求非常高的系统工程，实践中只有立足实际、全面掌握各环节的关键技术，才能设计出高效合理的配比方案，才能确保公路沥青混凝土路面施工质量。

参考文献：[1]罗阳圣梁小星.浅析沥青混凝土配合比设计[J].中国新技术新产品，2011（22）.[2]王斌．沥青混凝土配合比设计方法探讨[J]．黑龙江交通科技，2013（09）．[3]陈仙霞.沥青混凝土配合比设计及施工试验分析[J]商品与治疗，2012（05）.[4]JTJ032—94，公路沥青路面施工技术规范[s]．[5]JTGF40-2004公路沥青路面施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2004.