王修本 （安徽省建筑科學(xué)研究設(shè)計(jì)院，安徽 合肥 230031）

0 引言

在瀝青道路的施工準(zhǔn)備階段，合理的瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)組成對(duì)瀝青路面質(zhì)量控制起到重要作用，本文主要從原材料質(zhì)量、瀝青混合料配合比組成的技術(shù)要求以及合理的拌合工藝三個(gè)方面對(duì)瀝青路面質(zhì)量形成進(jìn)行分析，提出合理化改進(jìn)建議，以期能夠進(jìn)一步提升瀝青路面的施工建設(shè)水平，延長(zhǎng)瀝青道路的使用壽命。

1 原材料質(zhì)量

瀝青混合料是由礦料金額瀝青結(jié)合料拌和而成的混合料，按材料組成及結(jié)構(gòu)分為連續(xù)級(jí)配、間斷級(jí)配混合料，原材料使用之前必須經(jīng)檢測(cè)部門檢驗(yàn)合格后方能使用，特別要注意的是單檔集料的某一個(gè)指標(biāo)不符合于要求但組成的混合料經(jīng)檢測(cè)滿足要求是允許使用的，而且不同級(jí)配類型瀝青配合比所適用的環(huán)境（道路等級(jí)、氣候條件、工程性質(zhì)、交通條件等）不同，對(duì)原材料的技術(shù)要求也有所不同。如何根據(jù)用途選擇原材料，最大程度地發(fā)揮原材料的使用價(jià)值，這就要求檢測(cè)部門“科學(xué)、客觀、公正”提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)判斷材料適用于何種類型的瀝青混合料，從而真正起到控制路面質(zhì)量的作用，延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命。

2 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)技術(shù)要求

2.1 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)

瀝青配合比設(shè)計(jì)主要依據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定進(jìn)行，以馬歇爾試驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法，采用不同的礦料級(jí)配和瀝青用量，使混合料的體積指標(biāo)達(dá)到規(guī)范和工程實(shí)際需要，此方法的設(shè)計(jì)步驟主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面：

瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)主要為目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段。配合比設(shè)計(jì)的任務(wù)：①瀝青結(jié)合料與礦料的選擇（目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段）；②礦料級(jí)配設(shè)計(jì)與礦料配合比確定；③最佳瀝青用量或最佳油石比設(shè)計(jì)。

原材料的選擇：目前市場(chǎng)上供應(yīng)的原材料種類較多，常見(jiàn)跨省的原材料供應(yīng)產(chǎn)地，而原材料有的性能指標(biāo)是受溫濕度變化產(chǎn)生影響的，材料在生產(chǎn)、進(jìn)場(chǎng)和投料加工成混合料三種情況下檢測(cè)的性能數(shù)據(jù)已有明顯變化，所以建議檢測(cè)的原材料采用經(jīng)過(guò)拌合設(shè)備加熱、冷卻至室溫后的材料。

配合比設(shè)計(jì)級(jí)配和最佳瀝青用量（OAC）確定后必須對(duì)混合料進(jìn)行高溫穩(wěn)定性能、水穩(wěn)定性能、低溫抗裂性、滲水系數(shù)檢驗(yàn)。

瀝青配合比設(shè)計(jì)報(bào)告必須報(bào)監(jiān)理審核，并經(jīng)第三方檢測(cè)單位驗(yàn)證合格后方能進(jìn)行瀝青路面試驗(yàn)段施工，瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮現(xiàn)場(chǎng)施工性能，使瀝青混合料容易施工操作，使成型的瀝青混凝土路面各項(xiàng)指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。

2.2 瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)需要控制的主要指標(biāo)

在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，首先要考慮到瀝青混合料的重要性能指標(biāo)，如高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性和耐久性等，性能較好的瀝青路面不易產(chǎn)生早期病害，大幅度延長(zhǎng)瀝青路面的使用壽命，而性能差的瀝青路面容易出現(xiàn)早期病害，如車轍、坑槽、離析等，存在病害的瀝青路面在行車荷載和環(huán)境的作用下很可能會(huì)快速破壞，所以必須嚴(yán)格控制瀝青混合料的重要性能指標(biāo)。

①高溫穩(wěn)定性：可以采用車轍試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證高溫穩(wěn)定性，也可以采用馬歇爾穩(wěn)定度和流值來(lái)驗(yàn)證，用多項(xiàng)指標(biāo)來(lái)控制。首先要選擇滿足級(jí)配要求的集料，所用的集料具有棱角豐富、表面粗糙、形狀接近立方體等特點(diǎn)，同時(shí)集料顆粒分布形成骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)有助于集料顆粒形成有效的嵌擠結(jié)構(gòu)，極大地提升瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性。另一方面，瀝青高溫時(shí)的黏度大，與集料的黏附好，具有較低的感溫性，對(duì)瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性有積極影響。

②水穩(wěn)定性：可以從兩個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，一方面進(jìn)行瀝青混合料浸水馬歇爾試驗(yàn)和凍融劈裂試驗(yàn)，另一方面可以用瀝青與石料的粘附性指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)，當(dāng)檢測(cè)指標(biāo)達(dá)不到要求時(shí)，可以采取在混合料中加入消石灰、水泥、抗剝落劑等措施或?qū)⑹褂玫钠胀r青改為改性瀝青，然后重新進(jìn)行試驗(yàn)直至滿足設(shè)計(jì)要求。

③耐久性：影響瀝青混合料耐久性因素很多，一個(gè)重要的因素是瀝青混合料的空隙率。空隙率的大小取決于礦料級(jí)配、瀝青材料用量以及壓實(shí)程度等多個(gè)方面。所以對(duì)瀝青混合料而言，其原材料、瀝青、壓實(shí)機(jī)械要滿足施工工藝需求。

④滲水性：滲水試驗(yàn)可以采用輪碾機(jī)成型的車轍試件進(jìn)行，滲水量大則說(shuō)明試件內(nèi)部空隙率大、不密實(shí)，水穩(wěn)定性和耐久性較差，會(huì)直接影響路面的使用壽命，應(yīng)通過(guò)調(diào)整礦料級(jí)配和改變?yōu)r青用量來(lái)改良，必要時(shí)需重新設(shè)計(jì)配合比。

⑤低溫抗裂性：可以采用在溫度-10℃、加載速率50mm/min的條件下進(jìn)行低溫彎曲試驗(yàn)，破壞應(yīng)變應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范的要求。

最終確定的瀝青混凝土配合比能應(yīng)能滿足耐久、穩(wěn)定、密水、抗滑等技術(shù)要求。

2.3 瀝青混合料拌合工藝

瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中，混合料的拌制主要是在試驗(yàn)室內(nèi)部進(jìn)行，為了驗(yàn)證室內(nèi)拌合混合料的性能，就要對(duì)拌合廠拌和設(shè)備生產(chǎn)的混合料性能進(jìn)行檢測(cè)。拌合廠的拌合方式有兩種，一種是間歇式拌合，另一種是連續(xù)式拌合，高等級(jí)（城市主干）道路宜采用間歇式拌和機(jī)拌和。連續(xù)式拌和機(jī)使用的集料必須穩(wěn)定不變，一個(gè)工程從多處進(jìn)料、料源或質(zhì)量不穩(wěn)定時(shí)，不得采用連續(xù)式拌和，目前工程中用的集料量較大且有工期時(shí)間的限制，一個(gè)產(chǎn)地供應(yīng)的集料很難滿足工程中的需要，為了滿足工程需要就必須選多個(gè)料源來(lái)供料，也就導(dǎo)致集料質(zhì)量的不穩(wěn)定，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中用間歇式拌合方式較多。不論是試驗(yàn)室內(nèi)拌合還是拌合廠拌合都要注意以下兩點(diǎn)。

①拌合時(shí)間的控制，瀝青混合料拌和時(shí)間主要是根據(jù)具體試拌情況來(lái)確定，以瀝青均勻覆裹集料為宜。瀝青混合料的攪拌時(shí)間分為干拌時(shí)間和濕拌時(shí)間，是混合料在攪拌鍋內(nèi)持續(xù)時(shí)間的總和，間歇式拌和機(jī)每盤生產(chǎn)的普通瀝青混合料生產(chǎn)周期不宜少于45s（其中干拌時(shí)間不少于 5～10s），改性瀝青和SMA混合料的拌和時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)，改性瀝青混合料每盤的生產(chǎn)周期可取55s（其中干拌時(shí)間5～10s）。加入纖維的瀝青混合料拌和時(shí)間宜延長(zhǎng)5～10s以上，使纖維和集料拌合均勻后再投入礦粉。拌合時(shí)間對(duì)混合料性質(zhì)起著決定性因素，拌和時(shí)間縮短可以提高生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)拌和時(shí)間可以改善混合料的均勻性。不論是拌合時(shí)間過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)都會(huì)對(duì)瀝青混合料產(chǎn)生不利的影響：拌合時(shí)間短，使混合料不均勻，產(chǎn)生花白料，混合料的水穩(wěn)定性變差；拌和時(shí)間長(zhǎng)會(huì)增加集料的二次破碎，導(dǎo)致瀝青老化，使之失去粘性。

②溫度的控制，在瀝青混合料拌合之前瀝青和集料的加熱溫度應(yīng)滿足要求，對(duì)于普通瀝青混合料，要求瀝青加熱溫度155℃～165℃,間歇式拌和機(jī)（集料加熱溫度比瀝青溫度高10℃～30℃）,連續(xù)式拌和機(jī)（礦料加熱溫度比瀝青溫度高5℃～10℃），原材料的溫度滿足要求后在進(jìn)行混合料拌合，拌合溫度也要滿足規(guī)范要求，這3個(gè)溫度控制缺一不可，但在生產(chǎn)過(guò)程中往往只注重瀝青混合料的出料溫度而忽視原材料的溫度控制。原材料加熱溫度過(guò)低，拌合不均勻，出現(xiàn)花白料，使集料和瀝青的粘附性降低，加熱溫度過(guò)高，會(huì)使瀝青老化，也影響瀝青和集料的粘附性，最終導(dǎo)致瀝青路面使用壽命大大降低。

3 結(jié)論

通過(guò)以上分析，可以看出：瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)對(duì)路面施工質(zhì)量形成的主要影響因素有原材料的質(zhì)量、配合比的設(shè)計(jì)、性能指標(biāo)檢測(cè)和拌合工藝。首先根據(jù)路用性能選擇適宜的原材料，然后在配合比設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮施工性能，混合料應(yīng)易攤鋪易壓實(shí)，再嚴(yán)格檢測(cè)瀝青混合料的重要性能指標(biāo)，確保滿足規(guī)范要求，最后要控制好拌合時(shí)間和拌合溫度，確保瀝青混合料的生產(chǎn)質(zhì)量，以期形成高質(zhì)量的瀝青路面。