關(guān)于確定瀝青混合料配合比的探討

項建云

【摘 要】對瀝青混合料配合比設(shè)計階段的每個環(huán)節(jié)及注意事項作了細(xì)致的探討，同時對各個設(shè)計階段的取值提出了建議。

【關(guān)鍵詞】瀝青混合料；目標(biāo)配合比；生產(chǎn)配合比；探討

關(guān)瀝青混合料配合比設(shè)計是保證公路路面質(zhì)量的最關(guān)鍵因素之一。根據(jù)瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范，瀝青混合料配合比設(shè)計包括三個階段，即目標(biāo)配合比設(shè)計階段、生產(chǎn)配合比設(shè)計階段和生產(chǎn)配合比驗證階段。這三個階段是相互支持、相互制約的。本文對目標(biāo)、生產(chǎn)配合比設(shè)計作進(jìn)一步的探討。

1、目標(biāo)配合比設(shè)計過程

目標(biāo)配合比設(shè)計的主要任務(wù)是確定粗集料、細(xì)集料、礦粉和瀝青材料相互配合的最佳組成比例，使之既能滿足技術(shù)要求又符合經(jīng)濟(jì)的原則。

1.1材料

瀝青：要選用優(yōu)質(zhì)瀝青，符合規(guī)范要求。

集料：潔凈、干燥、無風(fēng)化、具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性及良好的顆粒形狀，符合規(guī)范要求，并且料源穩(wěn)定。該工程使用的集料是公路石料場采用錐形破碎生產(chǎn)的石料，屬石灰石，石料顆粒形狀好，規(guī)格齊全。

填料：一般采用石灰?guī)r、碳漿巖或白云巖等中強(qiáng)基性巖石增水性石料經(jīng)磨細(xì)而得到的礦粉。礦粉應(yīng)干燥、潔凈、無團(tuán)粒，其質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范要求。需提出的是過去以及現(xiàn)在仍有少數(shù)地方用瀝青混合料時，不摻加礦粉。須知，礦料的比表面對瀝青混合料的粘聚力有較大影響，當(dāng)瀝青含量不便時，摻加礦粉，增加礦料的比表面，可以減薄瀝青膜的厚度，使結(jié)構(gòu)瀝青所占比例增大，粘聚力提高。所以對瀝青混合料一定要按規(guī)范加入適量的礦粉，它不僅起填充料的作用，同時由于增大了礦料的比表面，從而大大地提高了瀝青與礦料的粘聚力，使瀝青混合料的質(zhì)量產(chǎn)生質(zhì)的提高。

1.2瀝青混合料的組成設(shè)計

例：山東省東營市廣饒縣永青路改建工程，東營市廣通公路工程有限公司承攬段K9+800—K12+678，其下面層5CM結(jié)構(gòu)為瀝青砼AC—20F，瀝青為濱化AH—70#重交瀝青。

1.2.1確定各種礦料的組成比例。分別將石料場的礦料進(jìn)行篩分（見表1），并用圖解法（級配曲線近似“S”型曲線最佳），經(jīng)計算，便合成礦料級配曲線基本上與要求級配范圍中線相重合（見表2）。

2、生產(chǎn)配合比設(shè)計過程

生產(chǎn)配合比設(shè)計的主要任務(wù)是從二次篩分后進(jìn)入各熱料倉的材料比例，供拌和機(jī)控制室使用，同時反復(fù)調(diào)整冷喂料倉進(jìn)料比例，以達(dá)到供料平衡，并取目標(biāo)配合比設(shè)計的最佳油石比、最佳油石比±0.3%三個油石比進(jìn)行馬歇爾試驗，確定生產(chǎn)配合比的最佳油石比。

2.1各熱料倉比例的確定（礦料級配設(shè)計）

現(xiàn)存公路施工單位一般沒有石料加工廠，而是采購許多集體和個人開辦的小型加工廠，原材料品種雜，變異性大，拌和廠多數(shù)為臨時性型，材料露天堆放，材料含水量受天氣影響較大。采用間歇式拌和機(jī)進(jìn)行二次篩分，瀝青混合料的礦料級配才能保證。

2.1.1振動篩子的選用

振動篩孔的選用對搞好礦料級配相當(dāng)重要，一般拌和機(jī)采用的篩型與規(guī)范采用的篩型是一致的，都是方孔篩，但在具體施工時，應(yīng)根據(jù)礦料級配要求和瀝青混合料類型選用。間歇式拌和機(jī)用振動篩和標(biāo)準(zhǔn)篩的對應(yīng)等效篩孔（見表4），供施工單位參考選用。

考慮實際情況及拌和機(jī)的生產(chǎn)效率，不可能在拌和機(jī)的振動裝置上按照規(guī)范級配要求，設(shè)置太多的篩片，應(yīng)當(dāng)根據(jù)規(guī)范要求和級配類型，并考慮原材料規(guī)格，設(shè)置幾個關(guān)鍵篩孔，如最大篩孔、中間篩孔、4.75mm篩孔篩，以便有利于更好地控制礦料級配，提高拌和機(jī)的生產(chǎn)效率。如AC-20F型瀝青混合料，其在拌和機(jī)上振動篩的選型尺寸為30mm、18mm、10mm、3mm。

2.1.2二次篩分

所謂二次篩分，就是各種礦料經(jīng)過冷喂料斗、滾筒烘干加熱，提升機(jī)將其提升到拌和機(jī)的振動裝置上，熱料將會根據(jù)已經(jīng)設(shè)定的篩片，進(jìn)行振動篩分形成幾個固定規(guī)格尺寸的礦料，并分別進(jìn)入不同的料倉備用。

確定了各熱料倉尺寸的規(guī)格后，下一步就是要進(jìn)行冷喂料加熱，二次篩分后確定各熱料倉的比例，二次篩分過程中，應(yīng)特別注意以下環(huán)節(jié)。

2.1.2.1為達(dá)到供料平衡，應(yīng)嚴(yán)格按照目標(biāo)配合比確定的礦料百分比進(jìn)行冷喂料。一般間歇式拌和機(jī)有4—5個冷喂料斗，分別裝不同規(guī)格的礦料，因為不同規(guī)格的礦料其下降速度和方式不一樣，為保證目標(biāo)配合比確定的礦料級配，必須對冷喂料斗進(jìn)行標(biāo)定。標(biāo)定方法：將裝某種礦料的冷喂料斗開動，讓其調(diào)速電機(jī)以三種速度（如200r/min、300r/min、400r/min）各轉(zhuǎn)5min，把轉(zhuǎn)得的三個重量都乘以12，就得到該種轉(zhuǎn)速1h的喂料重量，以三種轉(zhuǎn)速為橫坐標(biāo)，對應(yīng)的喂料重量為縱坐標(biāo)，就得出一個轉(zhuǎn)速與產(chǎn)量的對應(yīng)關(guān)系。同樣的方法可得其它3-4種的對應(yīng)關(guān)系。這樣如若確定了拌和機(jī)的產(chǎn)量，再根據(jù)目標(biāo)配合比確定出各種礦料重量，查其對應(yīng)關(guān)系，就可以反算出每一個冷喂料斗的上料速度，以達(dá)到供料平衡，從而避免等料和溢料現(xiàn)象出現(xiàn)（材料本身含有水分時，應(yīng)考慮材料的含水量）。

2.1.2.2為保證二次篩分取樣的代表性和真實性，應(yīng)使拌和機(jī)的上料速度與實際生產(chǎn)時上料速度相一致，也就是說要達(dá)到拌和機(jī)平時的產(chǎn)量。因為對不同的產(chǎn)量來說，振動篩片對材料的可篩分性不一樣。另外，不同規(guī)格的礦料在拌和機(jī)里的行走速度不同，粗料快，細(xì)料慢，再加上拌和機(jī)的除塵等因素，各種規(guī)格的料經(jīng)過篩分后到達(dá)熱料倉的速度不同，因此，前面的料不能取樣，等穩(wěn)定后才能取樣篩分。應(yīng)多取幾次樣，反復(fù)篩分，取其平均值，用圖解法確定各熱料倉的比例。

2.2生產(chǎn)配合比的最佳油石比確定

根據(jù)目標(biāo)配合比設(shè)計確定的最夾油石比OAC、OAC±0.3%，用上述確定的生產(chǎn)配合比礦質(zhì)混合料來拌制瀝青混合料進(jìn)行馬歇爾試驗，確定生產(chǎn)配合比的最佳油石比。如果三個油石比的混合料試件其各項試驗結(jié)果都符合規(guī)范馬歇爾試驗技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，則取OAC作為生產(chǎn)配合比的最佳油石比。如果有一個油石比試件不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，須補(bǔ)做油石比相差0.3%的一級混合料試件進(jìn)行檢驗，若符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)則取其中間油石比作為生產(chǎn)配合比的最佳油石比。目標(biāo)配合比設(shè)計和生產(chǎn)配合比設(shè)計是瀝青混合料配合比設(shè)計中非常重要的兩個環(huán)節(jié)，他們不僅為混合料生產(chǎn)打下良好的基礎(chǔ)，而且為公路路面質(zhì)量提供了有利的保證，因此每個環(huán)節(jié)都必須認(rèn)真對待，使之真正起到指導(dǎo)的作用。

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