谈沥青混凝土(AC-13)配合比的优化

李小会

(太原市市政工程总公司，山西太原 030002)

沥青混凝土作为路面结构的最上层，直接受大气、雨水、车辆、行人等因素影响，配合比设计的合理与否直接影响面层质量和使用寿命。此次优化配合比设计的目的在于:通过不同级配、不同油石比试配调整，在保证各项试验指标满足要求的前提下，合理降低用油量，以达到既保证工程质量，又降低工程造价的目的。

本次试验为目标配合比设计，整个过程采用标准马歇尔试验方法，试验结果以空隙率为第一评价指标，以车辙为第二评价指标。依照JTG E20-2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程和JTG E42-2005公路工程集料试验规程进行试验，依据JTG F40-2004公路沥青路面施工技术规范进行结果评价。

AC-13沥青混凝土用于分类的关键性筛孔尺寸为2．36 mm，2．36筛孔通过率小于40%为粗型混凝土，2．36筛孔通过率大于40%为细型混凝土，要求的筛孔通过率(%)见表1。

表1 筛孔通过率

优化配合比整体思路:

第一步:确定最佳合成级配。

首先对原材料进行各项试验，在原材料质量合格的基础上，才能进行后续试验，原材料试验数据见表2，表3。

表2 集料、填料试验数据

表3 90号沥青试验数据

其次，以2．36 mm为关键筛孔，粗型范围为24%～40%之间，筛分合成5种在要求范围内的级配，筛分合成级配见表4。

最后，假定沥青混合料最佳油石比为5．1%，分别以5组合成级配成型马歇尔试件，测毛体积密度、稳定度、流值等指标，利用测得的密度成型车辙试件，具体数据见表5。

通过对表5数据进行分析，以空隙率、车辙为关键指标，得出第2组矿料合成级配为最佳合成级配。

表4 筛分合成级配 %

表5 第一步试验数据

第二步:最佳合成级配下确定最佳油石比。

以第2组级配为基础，油石比依次变化，成型马歇尔试件和车辙试件，测各项指标，具体数据见表6。

表6 第二步试验数据

通过对表6数据进行比较分析，确定最佳油石比为5．0%。

第三步:验证最佳合成级配和最佳油石比。

1)验证最佳油石比:在第2组最佳合成级配情况下，以5．0%油石比为准，上下浮动0．1%，成型马歇尔试件和车辙试件。试验结果见表7。

表7 最佳油石比验证结果

通过对表7数据进行分析，确定油石比5．0%为最佳油石比。

2)验证最佳合成级配:最佳油石比5．0%不变，以第2组最佳合成级配为准，上为第1组合成级配，下为第3组合成级配，分别成型马歇尔试件和车辙试件，试验结果见表8。

表8 最佳合成级配验证结果

通过对表8数据进行比较分析，确定第2组合成级配为最佳合成级配。

通过以上三步试验，确定最佳油石比为5．0%，最佳合成级配为第2组合成级配。AC-13沥青混凝土油石比不大于4．7%会出现某些指标不符合规范要求，尤其是在规定拌合时间内，混合料会出现花料，油石比不小于4．8%各项指标符合要求，因此确定油石比下限为4．8%，同时机制砂占矿料的比例不宜大于36%，大于36%时，沥青混合料某些试验结果容易超标，同时混合料的高温稳定性会有所降低。

［1］JTG F40-2004，公路沥青路面施工技术规范［S］．

［2］JTG E20-2011，公路工程沥青及沥青混合料试验规程［S］．

［3］JTG E42-2005，公路工程集料试验规程［S］．