高等级公路沥青混合料配合比设计方法

高等级公路沥青混合料配合比设计方法

宋艳华

绍兴市交科工程检测有限公司

摘要：本文针对高等级公路沥青混合料配合比设计方法进行了深入探讨，在沥青、骨料、配合比、添加剂等方面进行了详细阐述。结合实验室试验和工程实践，提出了一套科学合理的沥青混合料配合比设计方法，可为公路工程设计和施工人员提供参考和指导。

关键词：高等级公路、沥青混合料、配合比设计、骨料、添加剂。

前言：

公路是连接城乡、交通运输的重要枢纽，公路沥青混合料作为公路路面的主要结构材料之一，直接影响公路的运行性能和使用寿命。因此，如何设计出性能稳定、经久耐用的沥青混合料成为公路工程设计和施工中的重要问题。本文主要针对高等级公路沥青混合料配合比设计方法进行探讨，包括沥青、骨料、配合比、添加剂等方面。通过对相关文献的综述和工程实践的总结，提出了一套科学合理的沥青混合料配合比设计方法，旨在为公路工程设计和施工人员提供参考和指导。

1 高级公路沥青混合料配比概述

公路沥青混合料配比是指将沥青和骨料按一定比例混合制成的公路路面结构材料。沥青混合料在公路工程中具有重要作用，可以有效地防止路面发生龟裂、坑洼等现象，提高公路的使用寿命和运行性能。公路沥青混合料配比需要考虑多种因素，如沥青种类、质量要求、骨料形状和强度、骨料级配等。一般来说，沥青混合料的配比应根据实际情况进行调整，以达到最佳的性能和经济效益。具体来说，沥青混合料配比应从以下几个方面进行考虑；1.沥青种类选择。根据当地气候、道路类型和交通量等因素，选择适合的沥青种类。2.沥青质量。通过实验室测试，确定沥青的物理、化学和力学性能指标，如黏度、软化点、延展性能等。3.骨料质量。通过实验室测试，确定骨料的物理性质和力学性能指标，如颗粒形状、强度、含水率等。4.配比比例。根据骨料和沥青的性质，结合交通量、道路类型等因素，确定沥青混合料的配比比例提高沥青混合料的性能和稳定性[1]。

2 高级公路沥青混合料的特点

高级公路沥青混合料的特点主要包含了以下几个部分；第一稳定性好，高级公路沥青混合料的配比能够保证混合料在运输、铺设和使用过程中的稳定性，减少因为混合料松散导致的路面损坏。第二耐久性强；高级公路沥青混合料的配比能够提高路面的耐久性，使得路面更加耐用，不易产生裂缝和坑洞。第三可塑性好；高级公路沥青混合料的配比能够使得混合料在不同环境和条件下具有较好的可塑性，保证路面的平整度和平稳性。第四耐水性强；高级公路沥青混合料的配比能够增强路面的抗水性能，减少积水和水损坏对路面的影响。第五热稳定性好；高级公路沥青混合料的配比能够提高混合料在高温环境下的稳定性，减少路面形变和破坏。

3 高级公路沥青混合料配比步骤

高级公路沥青混合料配比是公路建设中非常重要的过程，通过合理的配比可以保证路面的稳定性、耐久性和抗久性能等方面的要求。以下是高级公路沥青混合料配比的步骤。

3.1 筛选原料

公路沥青混合料的原料主要包括沥青、碎石集料、细集料、填料等。在筛选原料时需要考虑其物理化学性质和质量，确保原料的质量达到要求。

3.2 确定沥青品种和质量

沥青是沥青混合料中最重要的材料，其质量对混合料的性能有很大影响。在确定沥青品种和质量时，需要考虑其粘度、软化点、延展性等因素，以确保沥青混合料的稳定性和耐久性。

3.3确定混合料类型

根据不同的路面要求和使用条件，可以确定不同类型的沥青混合料。常见的沥青混合料类型有AC、SMA、UTFC、OGFC、ATB等，需要根据路面要求和使用环境选择合适的类型。

3.4 确定混合料配合比

通过试验和计算，确定混合料中各组成部分的配合比。需要考虑碎石、细集料和沥青等各原料的比例，以及成品混合料的密度、强度等性能指标。

3.5 进行实验和优化

根据确定的配合比进行实验，评估成品混合料的性能指标，并进行优化调整。通过不断地实验和优化，达到最优的混合料配合比，以确保混合料的稳定性、耐久性能等方面的要求。

3.6 生产和应用

在确定最优的混合料配合比后，进行生产和应用。需要严格遵守混合料的配合比，确保生产过程中质量的稳定性和一致性，以提高混合料的使用效果。高级公路沥青混合料配比是公路建设中非常重要的过程，需要充分考虑原料的质量、沥青品种和质量、混合料类型和配合比等因素，通过实验和优化，达到最优的混合料配合比，以提高混合料的稳定性、耐久性等方面的要求。确定道路的使用环境，包括交通量、车速、气候条件等因素。根据环境因素，选择适合的沥青等级，确定混合料的总沥青含量。选择合适的骨料种类和粒径分布，并进行筛分分析，计算出骨料表观密度和空隙率。根据总沥青含量和骨料的表观密度和空隙率，确定骨料的理论配合比、总配合比和沥青对骨料的黏结剂含量。按照混合料配合比，进行试验配合比设计，并通过试验验证合理性。对于每批生产的混合料，进行实际配合比调整，并进行控制。

4 高等级公路沥青混合料配比设计方法

随着社会的不断发展，公路建设已经成为了国民经济建设的重要组成部分，而高等级公路的建设则是提高交通运输速度和质量的重要手段。其中，沥青混合料的设计对于保障公路建设的质量和使用寿命至关重要。本文将从原材料选择、配比设计、质量控制等多个方面进行分析，介绍高等级公路沥青混合料配比设计的相关内容。

4.1 高等级公路沥青混合料配比方法

（1）试验法

试验法是混合比设计的常用方法之一，其主要是通过对沥青、骨料、添加剂等原材料的物理化学性质进行试验，以确定混合比中原材料的配比。根据设计要求和沥青粘度特性等因素，确定沥青的质量范围，要求和骨料的物理特性等因素，确定骨料的质量范围[2]。

（2）统计学方法

统计学方法是混合比设计的一种新型方法，其主要是通过分析样本数据和建立数学模型，以确定混合比中原材料的配比。通过收集已经建成的类似工程的资料，包括道路类型、路段长度、交通量、使用寿命等，同时采集沥青混合料的相关数据。根据试验结果和统计模型，对混合比进行修正和优化，以确保混合料的性能和质量达到设计要求。

4.2原材料选择

（1）沥青

沥青是沥青混合料中的主要组成部分，其选择对于混合料的性能、质量等方面具有重要作用。一般来说，沥青的选择需要考虑其粘度、温度特性、流动性等多方面因素。同时，沥青的性质也会随着其来源、生产方式等因素的不同而发生改变，在进行配比设计时需要综合考虑。

（2） 骨料

骨料主要是指用于混合料中的石料，包括粗骨料和细骨料。其选择需要考虑其硬度、强度、颗粒形状等因素。常用的骨料有玄武岩、辉绿岩、石灰石等，其选择需要综合考虑其性能、生产成本等方面因素。

（3）矿粉

矿粉是指在采石场等地方产生的细小石粉，其在混合料中作为一种填料使用。其选择需要综合考虑其粒度、颗粒形状、吸水性等因素。常用的矿粉有石灰石粉等。

（4）添加剂

添加剂主要是指在混合料中用于调节其性能、改变其使用环境等因素的化学物质。其选择需要综合考虑其种类、用量、生产成本等多个方面因素。

4.3配比设计

混合料的配比设计是沥青混合料设计的一个重要环节，其配比设计的好坏直接影响到混合料的性能、质量等方面。同时，在进行配比设计时也需要考虑到不同使用情况下混合料的最佳组成。具体来说，配比设计要考虑以下因素：

（1）沥青含量

沥青含量是沥青混合料中沥青的质量占混合料总质量的比例。其含量的选择需要根据不同地区的气候、用途等因素进行考虑。一般来说，沥青含量的选择应该是合理的、经济的，并确保混合料的使用性能和质量。

（2）骨料含量

骨料含量是混合料中骨料的质量占混合料总质量的比例。其含量的选择需要考虑到骨料的种类、大小、密度等因素。同时，在进行配比设计时也需要考虑到不同使用情况下混合料的最佳组成比例。

（3）矿粉含量

矿粉含量是混合料中矿粉的质量占混合料总质量的比例。其含量的选择需要根据骨料的种类、大小等因素进行考虑。同时，在进行配比设计时也需要考虑到不同使用情况下混合料的最佳组成比例。

（4）添加剂的含量

添加剂的含量是混合料中添加剂的质量占混合料总质量的比例。其含量的选择需要考虑到混合料的性能和使用情况等因素。同时，添加剂的用量不应过多，以免影响混合料的使用性能和质量。

4.4 质量控制

沥青混合料的质量控制是沥青混合料设计的重要环节，其目的是确保混合料的性能、质量等方面达到设计要求。在进行质量控制时，需要考虑以下因素：

（1）沥青混合料的质量检测

沥青混合料的质量检测是通过对混合料进行物理性能测试、化学分析等手段来确定混合料的性能、质量等方面。常用的检测手段有比表面积测试、热稳定性测试、抗剪强度测试等。

（2）质量控制的流程

质量控制的流程包括原材料分析、混合料配比设计、质量检测等多个环节。在进行质量控制时，需要严格按照流程操作，并做好记录、跟踪等工作[3]。

（3）质量控制的标准

质量控制的标准是指在进行质量控制时，需要参照的相关标准和法规。常见的标准有GB/T 14684-2011混合料沥青含量的测定、GB/T 20481-2006高类公路用沥青混合料等。

（4）环境因素和原材料因素的强化

不同地区的气候条件、交通状况、地形地貌和水文条件等都会影响沥青混合料的性能。如高寒地区需要采用高温稳定性和低温韧性都较好的混合料，而在湿润地区则需要考虑抗水性和耐久性等因素。原材料：沥青混合料的主要原材料包括沥青、骨料和填料等，这些原材料的品种和比例都会直接影响混合料的性能。骨料的大小和形状、填料的性质和含量等都需要合理搭配，以保证混合料具有较好的强度、稳定性和耐久性。

结语

总之，高等级公路沥青混合料配比设计是公路建设的重要环节之一，其质量控制直接关系到公路的使用寿命和质量。在进行设计时需要根据原材料选择、配比设计、质量控制等多个方面因素进行综合考虑，以确保混合料的性能、质量等方面达到要求。

参考文献

[1] 刘俊宇. 高等级公路SMA沥青混凝土面层混合料配合比设计与施工[J]. 四川建材, 2019.

[2]蒋尚平, JIANG, Shangping,等. 高速公路沥青路面水泥稳定土配比和性能的试验研究[J]. 路基工程, 2017(4):4.

[3] 荣林森. 高等级公路沥青路面施工工艺质量控制策略研究分析[J]. 中国高新区, 2019.