李振 赵君超
山东广信工程试验检测集团有限公司 山东济南 250000
摘要：主要分析了沥青混合料配合比工作的开展现状，重点介绍了沥青混合料配合比设计过程中所存在的问题，并借助Superpave法、马歇尔法、GTM法来进行沥青混合料配合比的设计，其不仅可以有效提高沥青混合料配合比设计的效率，而且还可以提高沥青混合料的整体质量。通过对沥青混合料配合比设计方法进行分析和研究，以期为建筑行业的发展提供可靠的保障，从而创造出更多的经济效益。
关键词：沥青混合料，配合比，设计方法
1Superpave法进行沥青混合料配合比的设计
1.1对于材料的选取和级别的确定
这种方法是由美国研究所首先推出的，其中文翻译是高性能沥青路面设计方法，这是一种创新型的设计方法，也是对现代社会沥青混合料配合比的一个最全面的总结和创新。这种高性能沥青路面的设计方法的核心部分就是对于沥青路面材料的选取，它把材料分为不同的几个等级，按照材料的性能和使用的情况来进行选取，这种方法对于材料的要求比较高，往往是利用一些先进的计算机技术来进行材料的选取，要格外注意材料的粗细程度和含砂量，这对于沥青的功能来说都是影响比较大的关键因素，对于材料的选取还需要考虑材料本身的抗温性能和抗寒性能，要保证在天气出现骤变时路面不会出现凹陷和膨胀，确保沥青的质量，提高沥青混合料配合比设计方案的可靠性。
1.2对材料的配方和用量进行设计
高性能沥青路面设计方法中，对材料的选取是整个设计方案的第一步，也是整个设计方案的基础，在选取好材料，分配好材料的等级后，接下来就需要对材料的配比和用量做出定量的分析，这是确保沥青混合料配合比方案能够高效实行的关键。在进行材料的配比设计时，需要对建筑环境进行考察，了解当地的建筑环境和对于沥青品种的需求，这样才便于进行材料的配合方案的设计，在进行材料混合料配比方案的设计时，可以有效地利用现代的一些先进的设计软件，这样能够更加精准的进行材料的配比，保证材料配比数量的协调，这样才能让高性能沥青路面的设计方案更加有效。
1.3按照材料配比方案进行材料的配置
在进行实际材料的配置时，需要相关操作员工严格按照预先设定的材料配置方案来进行操作，避免操作的失误，降低不规范操作出现的几率，从而保证更加高效的发挥高性能沥青路面设计方案，使得整个方案发挥自己应有的效果，配置出高质量的沥青混合料，为沥青路面的建设提供足够的帮助，保证高质量沥青路面的建设成果。
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2马歇尔法进行沥青混合料配合比的设计
2.1工程实例
某高速公路全长46.3km，设计时速120km/h，为标准的4车道工程类型。为确保工程质量，提高混合料路用性能，下面将结合工程实例，以AC-16型沥青混合料配合比设计为例，对以路用性能为基础的配合比设计方法进行探讨研究。
2.2原材料
使用SBS（I-C）改性沥青进行试验，碎石采用机制碎石，天然砂用中粗砂，矿粉用石灰石磨细矿粉，用2%水泥代替部分矿粉。所有原材料经过检测和验收均符合要求，质量合格。
2.3矿料级配初定
在级配设计时，以提升混合料综合性能，有效满足高速公路施工需要为目的，以AC-16、AK-16、SMA-16级配范围作为基础，通过试验对混合料配合比设计进行优化。同时设定沥青混合料级配区的上限与下限，在这一区域范围内，选择连续的级配曲线。根据沥青混合料级配设计理论进行马歇尔试验，验证混合料体积参数是否满足规范要求。确定最初油石比、孔隙率、矿料间隙率、稳定度、流值指标等。通过试验和研究表明，混合料级配和试验结果均满足要求。同时在最佳级配的前提下，确定混合料的最佳油石比。有利于顺利完成试验任务，提高混合料配合比设计水平，为高速公路施工提供有效指导。
2.4最佳沥青用量确定
最佳沥青用量确定是高速公路施工的重要内容，也是配合比设计的关键。具体来说，在确定最佳沥青用量时，要选择油石比分别为3.5%、4.0%、4.5%、5.0%、5.5%，一共5个不同的油石比，然后分别按要求进行马歇尔试验、车辙试验和疲劳试验。所有试验均严格按要求进行，得出相关数据，绘制试验曲线图，进行试验结果分析。在此基础上确定最佳沥青用量，要计算最大、最小油石比的平均值。经过试验，3种级配混合料的最佳油石比分别为4.75%、4.65%、4.60%。
2.5混合料配合比设计结果验证
根据确定的矿料级配、最佳油石比、实验室成型的试件，进行水稳性和低温抗裂性试验。为保证试验结果准确可靠，有效指导混合料配合比设计，根据沥青混合料试验规程和方法进行试验，并严格遵循规范要求操作，获取准确的数据结果，有效指导沥青路面施工。通过残留稳定度试验，得出残留稳定度数据指标，要求如下：体积指标VV在3.5%～5.0%之间，稳定度＞10kN，流值在1.5～4.5/（0.1mm）之间，疲劳寿命≥10000，动稳定度≥3000mm，车辙最终变形量＜2.5mm，残留稳定度≥85%，冻融劈裂强度比≥80%，低温弯曲应变≥2600×10-6。冻融劈裂强度试验表明，3种混合料的强度分别为88.04%、88.56%、87.31%，均＞80%的规范要求，符合条件，也满足水稳性要求。低温弯曲试验表明，3种混合料的低温弯曲应变分别为2890.21×10-6、2885.34×10-6、2748.59×10-6，均满足≥2600×10-6的规范要求。
2.6矿料级配范围确定
试验和研究结果表明，当矿料级配在合理的范围内时，各项指标满足要求，能获得很好的路用性能。同时也有利于提高混合料配合比设计水平，对有效指导高速公路工程施工，提高工程综合性能产生重要影响。在确保矿料级配合理，配合比设计满足要求的前提下，将沥青混合料用于高速公路沥青路面施工时，路面能有效承受行车荷载，满足重载车辆通行需要。同时还有利于增强沥青路面抗车辙能力，确保混合料各项指标满足要求。在AC-16沥青混合料级配中，应该注重提高沥青混合料高温抗车辙性能，提高混合料配合比设计水平，集料级配一般应该大于19.0mm，且小于0.075mm的矿料所占比例不得大于8%。
4GTM法进行沥青混合料配合比的设计
GTM法也是由美国发明的一种沥青混合料配合比的设计方案，这种方法最初是使用在空军跑道的设计上的，不过随着经济的发展，信息技术的普及，这种方法也逐渐的被使用到普通路面沥青混合料的配合比设计中，并且发挥着很重要的作用。这种设计方法主要是针对沥青的应变能力。沥青路面的设计需要严格考虑沥青的应变能力，这是确保沥青路面质量的关键。这种设计方案中，充分的考虑到了沥青的应变能力，通过对材料的应变比的分析，找出应变比比较高的材料，这样就能保证沥青混合料的应变能力。同时，沥青路面的抗压能力也是非常重要的。使用这种设计方法时，需要根据抗减安全系数来对沥青混合料进行测试，选取抗压能力较强的混合材料来进行沥青混合料的配合，能够很好的确保沥青路面的抗压能力，减少路面凹陷情况的发生。
5结语
本文对沥青混合料配合比设计方法做了分析。在进行沥青设计时，要按照国家要求进行配置，材料选取要协调，并且要进行室内实验。高性能沥青路面法，马歇尔法，GTM法都是沥青混合料配合比设计的好方法，正确使用，能够使得沥青混合料配合比的设计更加科学高效。
参考文献：
［1］金国福，汤伟平．热拌沥青混合料配合比设计方法及注意事项分析［J］．城市建设理论研究，2014(12):24-28．
［2］沈美荣，彭骏亚，陈文鹏，等．浅谈高性能(Superpave)沥青路面配合比设计［J］．建筑工程技术与设计，2016(36):1247-1248．
论文作者:李振,赵君超
论文发表刊物:《防护工程》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/19
标签：沥青论文; 材料论文; 沥青路面论文; 油石论文; 方法论文; 应变论文; 高性能论文; 《防护工程》2018年第14期论文;