随着我国公路建设的发展,沥青混凝土路面具有诸多优势特点,越来越多地被应用到高等级公路建设中,但是沥青混凝土路面的一些问题却不容忽视。在各种因素的影响下,不可避免的会出现很多病害,这给沥青路面的使用品质提出了愈来愈高的要求。
1、沥青混凝土马歇尔试验配合比方法
沥青路面施工中,应充分意识到混合料配合比设计的重要性,配合比设计的优劣,直接影响整个施工路段的使用质量。目前配合比的设计方法通常采用马歇尔配合比设计方法。
1.1 参照《规范》推荐,根据以往经验,固定一个最佳沥青含量,以预估的沥青含量为中值,按0.5%间隔变化,取5个不同的沥青用量,用小型拌和机与矿料拌和,击实成型马歇尔试件。分别测定试件的毛体积相对密度。确定沥青混凝土的最大理论相对密度。分别计算沥青混凝土试件的空隙率、矿料间隙率、有效沥青的饱和度等体积指标,进行体积组成分析。然后进行马歇尔试验,测定马歇尔稳定度、流值,计算马歇尔模数。然后进行马歇尔试验结果分析:绘制沥青用量与物理—力学指标关系图。以沥青用量为横坐标,以毛体积密度,空隙率,矿料间隙率,有效沥青饱和度,稳定度和流值为纵坐标,将试验结果绘制成沥青用量与各项指标的关系曲线。
1.2对炎热地区公路以及高速公路、一级公路的重载交通路段,预计有可能较大车辙时,宜在空隙率符合要求的范围内将计算的最佳沥青用量减小0.1%~0.5%作为设计沥青用量。
1.3对寒区公路、旅游公路、交通量很少的公路,最佳沥青用量可以在OAC的基础上增加0.1%~0.3%,以适当减小设计空隙率,但不得降低压实度要求。
1.4在沥青混凝土配合比设计中,温度指标控制是很重要的,应采取适宜的拌和温度、击实温度。过高的拌和、击实温度将使最佳沥青用量偏少,降低路面耐久性,过低的温度使沥青偏大,降低抗车辙性能,且易出现泛油。
2、沥青混凝土配合比的三个阶段
热拌沥青混凝土的配合比应通过目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段,以确定出最适合工程施工用的沥青混凝土材料的品种及配合比、矿料级配、最佳沥青用量。
2.1目标配合比设计阶段。
选择相应的合格材料,先进行矿料级配比计算,优选矿料级配,找出最佳状态的配合比。进行沥青混凝土马歇尔试验配合比设计,确定出最佳沥青用量OAC。然后再按最佳沥青用量OAC制件,做水稳定性检验和高温稳定性检验。根据验证结果,若达不到相关规定则另选材料、调整级配或采取其他措施重做试验,直到符合要求,确定出较理想的目标配合比。
2.2生产配合比设计阶段。
目标配合比确定后,要用实际施工中所采用的沥青混合料拌和设备进行生产配合设计。试验时,矿料按目标配合比设计的比例由冷料仓取样进行各项指标试验,使其合成级配在要求范围内并大致接近中值,按此配比进行拌和,用热拌合料进行马歇尔试验,此试验的油石比采用目标配合比确定的油石比±0.5%进行试验。按照与目标配合比相同的试验方法确定最佳用油量,所得结果为生产配合比。
2.3生产配合比验证阶段
生产配合比的验证是通过实际施工对预期结果的验证。试拌过程中取样进行马歇尔试验,同时从路上钻取芯样观察空隙率的大小,由此确定生产用的标准配合比。标准配合比的矿料合成级配中,至少应包括0.075mm、2.36mm、4.75mm及公称最大粒径筛孔的通过率接近优选的工程设计级配范围的中值,并避免在0.3-0.6mm处出现“驼峰”。对确定的标准配合比,宜再次进行车辙试验和水稳定性检验。
沥青混凝土的配合比设计是一个复杂的过程,各个环节息息相关,从原材料的控制入手,调整好矿料的级配组成,通过马歇尔试验确定出目标配合比,再经过生产配合比的确定和生产配合比的施工验证,才能完成一整套的沥青混凝土配合比的设计。设计中,不能只重视目标配合比,而忽视生产配合比和验证配合比,只有使室内试验与施工生产相互结合,反复验证,做到真正意义上的理论联系实际,才是成功的沥青混凝土配合比设计,才能为施工生产发挥积极的、较大的指导意义,对提高公路工程的路面质量起着至关重要的作用。
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