摘要：目前沥青混合料配合比设计方案的确定主要侧重于技术指标，运用正交试验或均匀试验可以对配合比设计方案进行优化，但没有考虑经济指标。以正交试验或均匀试验优化的技术指标为基础，考虑沥青混合料的原材料成本，运用功效系数法对沥青混合料配合比设计方案进行优化，可以得到性价比最佳的配合比设计方案，既能保证设计质量，又可以降低工程成本，是一种值得推广的沥青混合料设计方案优化方法。
关键词：沥青混合料配合比； 优化； 设计； 措施
每一种产品，其质量必须放在首要的地位，对于沥青混合料，其质量也必须是首要地位，不一样的地方所存在的工程也是不同的，对于沥青混合料的各项指标也是不同的，需要充分考虑其要求。
对于产品的设计者而言，最先考虑的是产品的质量问题，通过某一种设计方案设计出满足质量要求的沥青混合料，在满足质量要求的前提下，需要考虑的就是材料的成本，在满足质量要求的前提下将成本降到最低，由此可以得到经济效益最好的沥青混以此配合比设计方案。对于沥青混合料的使用，其数量是巨大的，随着其性价比不断升高，如若采用成本较低的配合比设计方案，对于资金的节约是巨大的，所以说对于沥青混合料配合比设计方案的优化是必不可少的，对其设计方案进行优化，大大的减少成本，也是大势所趋。配合比的设计，主要是从其配合比和用量来考虑的，只有充分的考虑好每个方面，才能保证其质量的可靠性。
1.沥青混合料组成材料的选择
沥青混合料的组成材料包括沥青和矿质材料，这些材料品质的优劣，对于沥青混合料的性能影响很大，故应选用符合质量要求的组成材料。
（1）沥青的选择
拌制沥青混合料用的沥青材料，应根据公路等级、交通条件、气候条件、混合料类型、施工方法等选定。若沥青标号不符合使用要求时，可用其它标号的同类沥青掺配，以调配至合适的标号，其主要控制指标有：针入度、延度和软化点。华南快速路沥青路面上面层AC-13（C）沥青混合料所采用的沥青为SBS（I-D）改性沥青，经多次试验，其各项指标均符合《公路沥青路面施工技术规范》的要求，可直接采用。
（2）粗集料
沥青混合料的粗集料应尽量选用压碎值、针片状颗粒含量、含泥量以及与沥青的粘附性等指标符合质量技术要求的碎石，一般情况下对其级配不单独提出要求，只要求它与细集料、填料等所组成的矿料级配能符合工程设计级配类型所规定的矿料级配范围。一种粗集料不能满足级配要求时，可用两种或两种以上的粗集料掺合使用。
（3）细集料
沥青混合料细集料可采用具有适当颗粒级配的天然砂、机制砂或石屑，砂质应洁净、无风化、无杂质，天然砂的含泥量不大于3%，机制砂和石屑的砂当量不小于60%，如一种细集料不能满足级配要求，也可采用两种细集料。
（4）填料
沥青混合料的填料须采用石灰岩或岩浆岩的石料经磨细而成的矿粉，或用水泥、石灰、粉煤灰代替。其小于0.075mm的粉粒应大于75%，且干燥、洁净、不含杂质和团块。
2.沥青混合料组成材料技术的优化
沥青混合料的实际是从矿料和最佳沥青用量两个方面考虑的，所以对于其两个方面的考虑必须是全面的。
（1）对于沥青混合料沥青用量的优化分析
沥青的组成是由一些烃类和化学成分组成的，沥青的使用影响着沥青混合料的性能，沥青路面的质量取决于沥青的质量。对于沥青中成分含量的不同，其效果也是不同的，比如说沥青的含蜡量，当蜡含量较高时，路面就会出现横向裂缝，所以对于含蜡量的控制一般在百分之三以内。不仅沥青的含量对路面质量有影响，沥青本身的物理性质也是有关的，当给以特定的温度和加速度时。对于高粘度的沥青，沥青混合料的劲度会很高，然而劲度高对于抵抗车辙的能力就会下降，所以说沥青的种类的选择也是很重要的，沥青的选择一般是稠度低，温度敏感性也低的。
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现如今使用较广泛的就是石油沥青，在道路施工中的利用较为频繁，通过对其适当的优化，其可以在众多地方进行利用。对于沥青的分部和选择也是十分重要的，对于上层应使用粘稠的沥青，下层则应用较稀的，当选择的种类不符合要求是，则可以同时混合使用。
最佳用量的选择，首先是制备试件，通过已存在的矿质混合料配合比进行计算，以此来计算出每种材料所用数量，估算应该使用的沥青的数量，在试验室进行相关的检验。然后对物理指标和力学指标的测定，与此同时计算相关数据，比如说饱和度、密度等。最后是利用马歇尔试验结果分析，绘制物理、力学指标和沥青用量的关系图，横坐标是沥青用量，纵坐标是密度、饱和度、稳定度、空隙量、流量。
通过对关系图的分析，以此来确定稳定度、密度的用量最大值以及对应目标空隙率的沥青用量，三者取平均值作为沥青的最佳用量OAC1，通过对每个指标限定的沥青用量来确定沥青最佳用量OAC2，OAC2=（OACmin+OACmax）/2，沥青的最佳用量OAC=（OAC1+OAC2）/2。沥青混合料配合比的方案对于沥青路面来说，是十分重要的，决定其使用年限，需要进行准确的计算与设计。
（2）矿料优化
沥青混合料的矿料包括粗、细集料和填料。粗集料应选择颗粒形状较好，压碎值、磨耗率、粘附性等技术指标符合规范要求的碎石；倘若其压碎值过低，会导致路面过早破损；磨损值过低，会导致路面摩擦力降低，抗滑性能减小；碎石和沥青之间的粘附性过低，会导致路面沥青的脱落。细集料应选择干净、无风化、没有杂质的机制砂或石屑。填料应选择干燥、无杂质的矿粉或呈碱性的水泥。大多数情况下，沥青混合料是呈碱性的，如果矿料中含有酸性材料，则应该加入适量的抗剥落剂，材料的吸水率也是要考虑的，吸水率较高则会降低拌合料的生产效率，加热效率也会减小。
3.沥青混合料组成材料措施
影响沥青混合料配合比设计的因素有原材料质量、试验操作的规范与准确性、试验仪器的精确度、以及试验数据处理的合理性等。要将试验误差减小到最低限度,应做到以下几个方面：
（1）严格控制原材料的质量,提高对原材料质量的重视程度。对各种规格的碎石备料要从生产源头把好质量关。
（2）加强试验人员的操作培训,提高试验人员操作水平,严格按试验规程操作。对原材料要求进行平行试验,试验结果应满足平行试验精度要求。马歇尔试验时,应将误差超过标准差的数据剔除,尽量减少试验中的偶然误差。
（3）确保试验仪器设备的精度合格,示值误差应在规定允许范围内。加强试验仪器设备的检定、保养工作,要严格按规程操作,杜绝随意操作行为。
（4）按目标配合比、生产配合比、配合比设计验证三个步骤进行配合比设计。如果说目标配合比是“理论的研究”,那么生产配合比设计和拌和试拌验证就是实践适应性的检验过程,它为全面推广施工做好了最后的准备。
生产配合比设计阶段的试验过程基本同目标配合比设计一样,包括原材料的测试,合成级配的计算,马歇尔试件的制作、测试其最佳油石比选定等。应注意,生产配合比矿料设计须结合拌和楼热料仓分档和筛孔配置情况综合考虑,使生产出的混合料既达到规范允许的各项技术标准,又能保障设备正常生产应能提供的供料能力。
在生产配合比验证与试铺阶段, 试验人员应跟踪检测:目测现场摊铺效果, 及时取样进行各项沥青混合料性能测试（如：压实度、空隙率、稳定度、流值、矿料间隙率、沥青饱和度、残留稳定度、动稳定度等）,并对试验数据进行统计分析。
参考文献；
（1）沥青混合料配合比设计方案优化研究_张铁志
（2）沥青混合料配合比设计的方案优化探索_王小鸣
（3）沥青混合料配合比设计优化探索_孟祥荣
（4）浅谈沥青混合料配合比优化设计_陈淑丽
（5）沥青混合料配合比设计方法_张昕
（6）优化沥青混合料配合比设计研究_李冬梅
（7）沥青公路混合料的配合比设计分析_郭振耀
论文作者:陈堉升
论文发表刊物:《基层建设》2016年30期
论文发表时间:2017/1/11
标签：沥青论文; 用量论文; 质量论文; 设计方案论文; 材料论文; 指标论文; 填料论文; 《基层建设》2016年30期论文;