粗集料变异性对沥青混合料级配的影响

孙 超

吉林省交通规划设计院，长春 130021

前言

粗集料级配变异性过大会对沥青混合料配合比造成十分不利的影响。由于我国幅员辽阔，地方性材料复杂、石料的破碎方式也不尽相同，而且路用粗集料、细集料及填料等原材料生产加工的方式也不一样，这就导致了即使是同一种原材料、但批次不同时，其性能上也不可避免的存在一定的差异，特别是粗集料颗粒级配组成的变异性很大。

集料质量差且变异性大是目前公路建设中特别严重的问题，这主要是由于集料加工筛孔乱用情况十分严重、石料破碎机反击板及板锤之间的间隙未调整到位就正式生产、集料规格控制指标不明确致使集料级配变异性极大且合格率很低、现场管理混乱不到位等多种原因综合造成的。因此，原材料的质量控制标准和监督管理措施是质量控制的重点工作之一。

1 粗集料颗粒波动对沥青混合料级配的影响分析

表1 某料场生产的5～10辉绿岩碎石筛分统计结果

粗集料的级配波动范围过大，会产生很大的变异性从而导致沥青混合料的级配波动范围过宽，不利于保证所生产的沥青混合料质量的稳定性。

表2 某料场生产的10～15辉绿岩碎石筛分统计结果

表1为某料场所生产的10mm～15mm、5mm～10mm两档粗集料碎石在2010年6月～7月之间集料的筛分结果的统计表。

采用上表中筛分数据的平均值试配SMA13级配，合成级配如下表所示。按照沥青混合料级配控制思想给出生产过程中合成级配容许的波动范围，列于表3后两列。

级配控制的思路为：0.075mm筛孔通过率控制在±1.5%、0.15mm～2.36mm控制在±3%、4.75mm以上控制在±4%。

表3 某料场生产的辉绿岩碎石试配曲线

图1 筛分结果平均值合成级配曲线

保持各档料的配合不变，即10～15：5～10：0～3石屑：矿粉=45：32：16：7，将10mm～15mm、5mm～10mm碎石筛分结果分别更换为生产过程中波动的上限——最大值和下限——最小值，重新合成级配曲线。如下图所示。

由图可知，由于原材料生产波动的影响，采用波动上限值即最大值合成的级配曲线已经超出了容许级配波动的范围。因此，在沥青面层用碎石生产加工过程中一定要严格控制各个筛孔的通过率，必要时应该将单档集料各个筛孔的通过率范围变窄，不至于产生太大的波动性，以保证沥青混合料的性能。

图2 筛分结果波动下限值——最小值合成级配曲线

图3 筛分结果波动上限值——最大值合成级配曲线

2 结语

从前面的数据分析可知，当粗集料颗粒波动范围太大时，采用波动上限值即最大值合成的级配曲线已经超出了容许级配波动的范围，对沥青混合料的级配造成了十分不利的影响。因此，在沥青面层用碎石生产加工过程中一定要严格控制各个筛孔的通过率，以保证沥青混合料的性能。

[1]张文，曹利，束冬林.级配变异性与路面压实度的关联性分析[J].建材世界，2011年02期

[2]扈惠敏，沙爱民.沥青路面集料级配变异性分析.2004年道路工程学术交流会论文集，2004年6月

[3]刘涛，李洲.沥青混凝土搅拌站配筛技术的探讨[J].公路交通技术，2003年08期

[4]叶勤，白琦峰.沥青混合料生产配合比调试技术[J].中外公路，2006年03期

[5]交通运输部公路科学研究院.广西旧水泥路面加铺耐久性沥青面层关键技术研究课题总报告[R].北京：交通运输部公路科学研究院，2012