关于确定沥青混合料配合比的探讨

项建云

【摘 要】对沥青混合料配合比设计阶段的每个环节及注意事项作了细致的探讨，同时对各个设计阶段的取值提出了建议。

【关键词】沥青混合料；目标配合比；生产配合比；探讨

关沥青混合料配合比设计是保证公路路面质量的最关键因素之一。根据沥青路面施工技术规范，沥青混合料配合比设计包括三个阶段，即目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段和生产配合比验证阶段。这三个阶段是相互支持、相互制约的。本文对目标、生产配合比设计作进一步的探讨。

1、目标配合比设计过程

目标配合比设计的主要任务是确定粗集料、细集料、矿粉和沥青材料相互配合的最佳组成比例，使之既能满足技术要求又符合经济的原则。

1.1材料

沥青：要选用优质沥青，符合规范要求。

集料：洁净、干燥、无风化、具有足够的强度和耐磨性及良好的颗粒形状，符合规范要求，并且料源稳定。该工程使用的集料是公路石料场采用锥形破碎生产的石料，属石灰石，石料颗粒形状好，规格齐全。

填料：一般采用石灰岩、碳浆岩或白云岩等中强基性岩石增水性石料经磨细而得到的矿粉。矿粉应干燥、洁净、无团粒，其质量应符合规范要求。需提出的是过去以及现在仍有少数地方用沥青混合料时，不掺加矿粉。须知，矿料的比表面对沥青混合料的粘聚力有较大影响，当沥青含量不便时，掺加矿粉，增加礦料的比表面，可以减薄沥青膜的厚度，使结构沥青所占比例增大，粘聚力提高。所以对沥青混合料一定要按规范加入适量的矿粉，它不仅起填充料的作用，同时由于增大了矿料的比表面，从而大大地提高了沥青与矿料的粘聚力，使沥青混合料的质量产生质的提高。

1.2沥青混合料的组成设计

例：山东省东营市广饶县永青路改建工程，东营市广通公路工程有限公司承揽段K9+800—K12+678，其下面层5CM结构为沥青砼AC—20F，沥青为滨化AH—70#重交沥青。

1.2.1确定各种矿料的组成比例。分别将石料场的矿料进行筛分（见表1），并用图解法（级配曲线近似“S”型曲线最佳），经计算，便合成矿料级配曲线基本上与要求级配范围中线相重合（见表2）。

2、生产配合比设计过程

生产配合比设计的主要任务是从二次筛分后进入各热料仓的材料比例，供拌和机控制室使用，同时反复调整冷喂料仓进料比例，以达到供料平衡，并取目标配合比设计的最佳油石比、最佳油石比±0.3%三个油石比进行马歇尔试验，确定生产配合比的最佳油石比。

2.1各热料仓比例的确定（矿料级配设计）

现存公路施工单位一般没有石料加工厂，而是采购许多集体和个人开办的小型加工厂，原材料品种杂，变异性大，拌和厂多数为临时性型，材料露天堆放，材料含水量受天气影响较大。采用间歇式拌和机进行二次筛分，沥青混合料的矿料级配才能保证。

2.1.1振动筛子的选用

振动筛孔的选用对搞好矿料级配相当重要，一般拌和机采用的筛型与规范采用的筛型是一致的，都是方孔筛，但在具体施工时，应根据矿料级配要求和沥青混合料类型选用。间歇式拌和机用振动筛和标准筛的对应等效筛孔（见表4），供施工单位参考选用。

考虑实际情况及拌和机的生产效率，不可能在拌和机的振动装置上按照规范级配要求，设置太多的筛片，应当根据规范要求和级配类型，并考虑原材料规格，设置几个关键筛孔，如最大筛孔、中间筛孔、4.75mm筛孔筛，以便有利于更好地控制矿料级配，提高拌和机的生产效率。如AC-20F型沥青混合料，其在拌和机上振动筛的选型尺寸为30mm、18mm、10mm、3mm。

2.1.2二次筛分

所谓二次筛分，就是各种矿料经过冷喂料斗、滚筒烘干加热，提升机将其提升到拌和机的振动装置上，热料将会根据已经设定的筛片，进行振动筛分形成几个固定规格尺寸的矿料，并分别进入不同的料仓备用。

确定了各热料仓尺寸的规格后，下一步就是要进行冷喂料加热，二次筛分后确定各热料仓的比例，二次筛分过程中，应特别注意以下环节。

2.1.2.1为达到供料平衡，应严格按照目标配合比确定的矿料百分比进行冷喂料。一般间歇式拌和机有4—5个冷喂料斗，分别装不同规格的矿料，因为不同规格的矿料其下降速度和方式不一样，为保证目标配合比确定的矿料级配，必须对冷喂料斗进行标定。标定方法：将装某种矿料的冷喂料斗开动，让其调速电机以三种速度（如200r/min、300r/min、400r/min）各转5min，把转得的三个重量都乘以12，就得到该种转速1h的喂料重量，以三种转速为横坐标，对应的喂料重量为纵坐标，就得出一个转速与产量的对应关系。同样的方法可得其它3-4种的对应关系。这样如若确定了拌和机的产量，再根据目标配合比确定出各种矿料重量，查其对应关系，就可以反算出每一个冷喂料斗的上料速度，以达到供料平衡，从而避免等料和溢料现象出现（材料本身含有水分时，应考虑材料的含水量）。

2.1.2.2为保证二次筛分取样的代表性和真实性，应使拌和机的上料速度与实际生产时上料速度相一致，也就是说要达到拌和机平时的产量。因为对不同的产量来说，振动筛片对材料的可筛分性不一样。另外，不同规格的矿料在拌和机里的行走速度不同，粗料快，细料慢，再加上拌和机的除尘等因素，各种规格的料经过筛分后到达热料仓的速度不同，因此，前面的料不能取样，等稳定后才能取样筛分。应多取几次样，反复筛分，取其平均值，用图解法确定各热料仓的比例。

2.2生产配合比的最佳油石比确定

根据目标配合比设计确定的最夹油石比OAC、OAC±0.3%，用上述确定的生产配合比矿质混合料来拌制沥青混合料进行马歇尔试验，确定生产配合比的最佳油石比。如果三个油石比的混合料试件其各项试验结果都符合规范马歇尔试验技术标准，则取OAC作为生产配合比的最佳油石比。如果有一个油石比试件不符合技术标准，须补做油石比相差0.3%的一级混合料试件进行检验，若符合技术标准则取其中间油石比作为生产配合比的最佳油石比。目标配合比设计和生产配合比设计是沥青混合料配合比设计中非常重要的两个环节，他们不仅为混合料生产打下良好的基础，而且为公路路面质量提供了有利的保证，因此每个环节都必须认真对待，使之真正起到指导的作用。

参考文献：

[1]严家佶. 道路建筑材料. 第三版. 北京：人民交通出版社， 1999

[2]JTG F40—2004 公路沥青路面施工技术规范. 北京：人民交通出版社，2004