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浅析AC—25型沥青混合料目标配合比的设计

　　摘要：沥青混凝土路面面层是高速公路路面各结构层的重要部分，它直接与周围环境及车轮荷载接触，为使用者提供最为直接的服务。路面沥青面层的施工质量的好坏，将体现到高速公路的服务质量上，并影响其社会效益及经济效益。本文对广西柳州至南宁路面大修改造工程沥青砼矿料级配组成进行了剖析，对如何调整沥青砼矿料级配及沥青砼配合比从理论上做了详细阐述，并经过该公路边通车运行，边施工一年多时间的检验，证明该配合比是成功的。
　　关键词：沥青砼 矿料级配 理论浅析
　　
　　0 引言
　　沥青路面是采用沥青材料作结合料，粘结矿料或混合料修筑面层的路面结构。沥青路面由于使用了粘结力较强的沥青材料作结合料，不仅增强了矿料颗粒间的粘结力，而且提高了路面的技术品质，使路面具有平整、耐磨，不扬尘、不透水、耐久等优点。由于沥青材料具有弹性、粘性、塑性，在汽车通过时，震动小、噪声低、略有弹性、平稳舒适，是高等级公路的主要面层。沥青路面主要取决于两个基本参数：材料的内摩阻力和粘结力。要提高沥青路面的强度，就要设计提高材料的内摩阻力和粘结力，并应从这两个方面采取措施。
　　1 沥青砼矿料级配组成
　　依据JTG F40-2004关于AC-25型沥青混合料的矿料级配范围要求对AC-25级配的优化设计研究成果，设计级配确定为AC-25C型。级配组成见表1及图1所示。
　　油石比的确定
　　AC-25型沥青混合料配合比设计采用GTM方法。试件成型条件为：垂直压力0.7MPa；拌合温度155℃；成型温度143℃～147℃；控制方式为极限平衡状态。
　　选择油石比3.3%、3.6%、3.9%、4.2%，按上述条件成型GTM试件。按T0705-2000（表干法）测定试件毛体积相对密度，根据沥青浸渍法实测合成集料的有效相对密度（见表2）计算沥青混合料最大理论相对密度。并据此计算试件体积参数。GTM试件体积参数及马歇尔试验结果见表3，GTM试验结果见表4及图2。
　　由表4及图2可见，判定沥青混合料这种粒状塑性材料是否会出现塑性变形过大现象的指标GSI（稳定系数）随油石比的增加而增加，当油石比等于3.9%时，GS=1.0；当油石比大于3.9%后，GSI大幅度增大，曲线已呈急剧增加趋势，表明混合料中的沥青已过量，试件的塑性变形过大；从反映沥青混合料抗剪强度方面的参数GSF（安全系数）随油石比的变化情况来看，油石比等于3.9%时，GSF值最大，而当油石比大于3.9%时，随油石比的增加，GSF值减小。综合考虑GTM试验结果并参考体积参数的大小及其变化趋势，将AC-25型沥青混合料最佳油石比确定为3.9%。考虑到该工程所处的地区气候特点、高速公路渠化交通的特点以及便于施工控制,此沥青混合料的油石比范围为3.7%～4.0%。
　　目标配合比设计结果为：20mm～30mm：10mm～20mm：5mm～10mm：3mm～5mm：机制砂：矿粉：生石灰=22.2：34.3：8.0：14.6：15.8：3.8：1.3。最佳油石比为3.9%
　　2 AC—25型沥青混合料配合比设计结果检验
　　2.1 水稳定性检验
　　水稳定性试验结果见表5。试验结果表明，用GTM方法优化出的AC-25型沥青混合料具有优良的抗水损坏性能。
　　2.2 车辙试验
　　车辙试验结果见表6。试验温度为60℃，轮压0.7MPa。结果表明，GTM法设计的AC-25型沥青混合料具有优良的抗车辙能力。
　　2.3 渗水试验
　　渗水试验结果见表7。结果表明用轮碾法成型的试件不透水，满足JTG F40—2004的技术要求。
　　2.4 GTM试件密度与马歇尔试件密度的对应关系
　　3 结论
　　我们通过生产配合比验证，采用了合理的机械设备、施工工序、质量管理和检验方法均与正式开工后生产相同，通过试拌试铺试验证，对沥青混合料中矿料级配的具体分析，沥青混合料经过碾压，认为粗细矿料级配是合理。即不是开级配，又不是密集型悬浮级配，它是一种嵌挤紧密骨架型结构。这种级配无论从承重能力、高温稳定性、抗渗水能力和通车后变形性都是有利的。
　　参考文献：
　　[1]徐培华，王安玲.公路工程混合料配合比设计与试验技术手册.人民交通出版社.
　　[2]张应力.现代混凝土配合比设计手册.人民交通出版社.
　　[3]张军.路面施工新技术分册.长征出版社项目.

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