沥青混合料配合比设计概述

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建筑与工程

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沥青混合料配合比设计概述

刘杰－任永良２

（１．浙江省交通工程建设集团有限公司

３ｌ００５１：２．浙江省交通工程建设集团第三交通工程有限公司

３ｌ００５１）

［摘要】现如今，沥青路面已逐渐成为国内外高速公路和城市道路的主要路面结构形式。沥青路面的路面性能良好，又具有平整度好、行车舒适、噪音低、便于养护、便于回收再利用等优点。在路面设计中，沥青混合料的配合比设计是很重要的＿部分。影响到路面的路用性能

及服务年限。

配合比设计【关键词］沥青混合料

中图分类号：Ｔｕ文献标识码：＾

性能验证

组成结构

１）２５一００５９一０１

文章编号：１００９—９１４ｘ（２０１

１．引育

随着我国经济的快速发展，高速公路的总里程也在不断增加。由于沥青路面的路面性能良好，又具有平整度好、行车舒适、噪音低、便于养护、便于回收再利用的特点，因此沥青路面已经成为国内外高速公路和城市道路的主要路面结构形式。沥青混合料是指由一定级配

的矿质混合料与具有一定粘度的沥青结合料，按照适当的用量比例，

经充分拌合而成的混合料。沥青混合料是一种具有良好力学性质的路

面材料。具有一定的高温稳定性与低温柔韧性。因此对于沥青混合料

配合比的设计也有较高的要求。本文就对配合比设计的基本方法以及技术要求加以概括。

２．沥青混合料的分类

沥青混合料可以按不同的方法分类：１）按矿质集料的级配类型可以分为连续级配沥青混合料和间断级配沥青混合料；２）按照矿料级配组成及空隙率可以分为密集配沥青混合料、半开级配沥青混合料和开级配沥青混合料；３）按照集料的公称最大粒径可以分为特粗式、粗粒式、中粒式、细粒式和砂粒式沥青混合料；４）按照制造工艺可分为热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料和再生沥青混合料。

３、沥青混合料的组成结构．技术性质

３．１沥青混合料的组成设计我们通常所说的沥青混合料一般是指热拌沥青混合料。是将经过人工组配的矿料和粘稠沥青，在专门的设备中加热拌制而成，再用保温运输的方式运送到施工现场的混合料。并在热态下进行摊铺与压实。

沥青混合料按结构的不同可以分为三类：悬浮密实结构、骨架空隙结构和骨架密实结构。悬浮密实结构的沥青混合料，粘聚力高，但

是内摩擦角较小，高温稳定性差。骨架空隙结构的沥青混合料，其内

摩擦角较高，但粘聚力较低。高温稳定性较好。沥青碎石混合料大多属丁二这一类型。骨架密实结构的沥青混合料，不仅内摩擦角较高，而

且具有较高的粘聚力。具有较好的性能。

３．２沥青混合料的技术性质沥青混合料要承受汽车荷载的反复作

用与气候因素的影响。沥青混合料应该具有良好的抵抗高温变形、、低

温脆裂以及抗滑的性能。同时应具有较好的耐久性和施工和易性。从

而保证路面良好的旋工质量与使用性能。

高温稳定性是指在高温条件下，经多次重复荷载作用而不产生过大永久变形的能力。这种变形既包括塑性变形也包括弹性变形。在

交通量大、高温地区的沥青路面，更容易发生车辙、拥包等破坏现象。主要通过马歇尔试验与车辙试验对沥青混合料的高温稳定性能进行检

验。低温抗裂性是指沥青混合料在低温条件下抵抗断裂破坏的性能。沥青混合料在低温时变形能力差，较硬脆，裂缝大多在低温条件下产生。尤其在气温骤降时。耐久性是指沥青混合料抵抗长时间行车荷载

和自然因素（日晒、风吹、温度、水分等）反复作用，而仍然能够基本保持原有性能的能力。为了保证沥青混合料的耐久性，应当适当控制混合料的饱和度和空隙率。沥青混合料的耐久性通过浸水马歇尔试验和真空饱水马歇尔试验评价。

４．沥青混合科置台比设计方法

本文中主要介绍实验室（目标）配合比设汁。

４．１矿质混合料的级配组合设计为了得到一个较高密实度，且具有较高的内摩阻力的矿质混合料，需要根据道路等级，所处的结构位置以及路面类型，对沥青混合料的类型进行选择。再按照规范要求的混合料级配范围，通过图解法或者数解法确定集料的配合比例。

４．２沥青混合料的最佳沥青用量通常采用马歇尔试验的方法确定沥青混合料的最佳沥青用量。

４．２．１马歇尔试件的制备首先制备马歇尔试样：１）按照调整好的矿质混合料的级配，计算各类矿料的用量；２）按照经验或者规范推荐的沥青用量范围，估计适当的沥青用量（或者油石比）；３）以此沥青用量为中值，以０．５％为间隔，取５种不同的沥青用量，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》规定的方法制备试件。

４．２．２测定试样的物理、力学指标按照试验规程中规定的方法

万方数据

测定沥青混合料的表观密度（税种中法、体积法、表干法、蜡封法等）

并计算饱和度、孔隙率等屋里指标，测定马歇尔稳定度和流值（马歇

尔试验仪）：

１）理论最大密度

青含差瓣计算：儿２互＝＿互ｉ÷｝ｌ＿豇。Ｐ－

试件的理论最大密度是指当混合料试件中全部为沥青和矿料（矿

料中不含孔隙，空隙率为零）时的最大密度。可以通过油石比或者沥

按沥青含量计算：

上＋生＋¨．＋丘＋生

２互ｉ■互ｊ＿＿■■笔Ｉ‘ｐ－

ｌ

０Ｏ＋Ｐ．

按油石比计算；

Ｐ

ｒ＇

，２

ｒ．

，。

其中：ｐｔ代表最大理论密度，ｇ／ｃｍ３；Ｐ，…Ｐ。代表各种矿料的配合比（总和为１Ｏｏ％），％；Ｐｌ’…尸ｊ代表混合料中各种矿料的配合比（沥青与矿料的总和为１００％），％；，．…，，。代表各种矿料的相对表观密

度或者相对毛体积密度；Ｐ．代表油石比，％；凡代表沥青含量，％；

“代表沥青的相对密度（２５℃／２５℃）。

≯・

２）空隙率

÷

沥青混合料的空隙率计算方法如下：矿矿＝（１一且）×ｌ．

００％

其中∥代表沥青混合料的空隙率，％：ｐ。代表沥青混合料的表

观密度，ｇ／ｃｍ３；ｐ。代表沥青混合料的理论最大密度，ｇ，ｃｍ

３。

３）沥青的体积百分率

沥青的体积百分率以可按照下式计算：

ｙ爿＝１１兰旦ｅ．

矿４＝！旦壁兰竺ｅ兰旦。

ｐ

ｂ

或

（Ｉ

ＯＯ＋只）Ｐ

ｂ

其中ｐｂ代表沥青的密度，ｇ，ｃｍ３。

４）矿料的间隙率

矿料的间隙率矿朋■可按照下式计算：煳＝删＋∥

５）沥青饱和度

沥青饱和度是指沥青体积占矿料间隙的体积百分率。计算如

下：矿Ｆ爿：』生。ｌｏｏ：

丝

。ｌｏｏ

ｙＭＡ

ｙＡ＋ｙｙ

其中，ＶＦＡ代表沥青混合料中沥青的饱和度，％。４．２．３分析马歇尔试验结果

根据测定和计算得出的物理、力学指标，绘制沥青用量与各指

标的关系图：以不同的沥青含量为横坐标，分别以表观密度、饱和度、空隙率、稳定度和流值为纵坐标，绘制关系曲线图。再根据各指标的最大值确定最佳沥青用量的初始值Ｄ—ｃ，：

Ｄ彳ｃＪ＝（ａｌ＋ａ

２＋ａ３＋ａ

４）／４

其中，ａ－…ａ。分别代表表观密度最人时的沥青用量，饱和度规范中值的沥青用量，空隙率规范中值时的沥青用量与稳定度最大时的沥青用量。

再根据各项指标符合技术规范时的沥青用量范围来确定最佳沥青用量的初始值ｏ』ｃ：：Ｄ爿ｃ：＝（Ｄ—ｃｍｔ。＋ｏ彳ｃ…）／２

其中，Ｄ爿ｃ…与Ｄ—ｃ…分别代表符合规范要求的沥青用量范围

的公共部分的最小值与最大值。

然后按照初始值０彳ｃ．进行马歇尔试验，验证各项指标是否符合规范要求。如能符合，则根据Ｄ彳ｃ，与。彳ｃ：综合确定最终的最佳沥青用量Ｄ爿Ｃ，这需要根据道路等级、实践经验、地理气候条件等综合考虑。若不符合要求，则需要调整级配，重复以上步骤，直到各项指标均能符合要求为止。

４．２．４配合比设计的验证沥青混合料的最佳沥青用量确定之后，还要对混合料的性能进行检验。主要是水稳定性的检验和抗车辙能力的检验。根据最佳沥

青含量侧Ｃ制作马歇尔试件，对试件进行浸水马歇尔试验或者真空饱

水马歇尔试验，对残留稳定度进行检验。从而验证混合料的水稳定性。用于验证抗车辙能力的车辙试验，在６０℃温度下进行。各项试验都应

井置博丘Ｉ５９

建筑与工程

Ｉ

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浅谈玻璃钢夹砂管道施工工艺控制

金小勇

（南通市交通建设咨询监理有限公司）

［摘要］本文对玻璃钢夹砂管道的施ｊ二ｒＴ艺及质量控制加以阐述，并对施．１ｉ中一些特殊问题的处理进行探索，以期共同提高玻璃钢夹砂管道的施工质量。

工艺［关键词］玻璃钢夹砂管道控制

中图分类号：Ｔｕ

文献标识码：Ａ

文章编号：１００９—９１４ｘ（２０１１）２５～００６０—０１

则该接口必须拔出重新安装；管道拔出时，注意轴向用力，保护

管道插ｌＪ不要受损。

５、回填

一．管材起吊．运输．堆放

玻璃钢夹砂管道是一种新材料，在管材的起吊、运输、堆放上都须要严格按规范要求操作。起吊易用柔性的绳索，０；易采用铁索或者钢索起吊，如用必须在吊索和管道棱角处垫橡胶或其他柔性物。起吊及装卸时，应轻起轻放，严禁抛掷，避免管道受到剧烈的撞击。

玻璃钢夹砂管道的运输时，宜单层平放，为防ｌＩ：运输途中滚动，管道下需垫枕小，必要时采用柔性绳索捆绑。

玻璃钢夹砂管道堆放时，应该注意放置地形，尽量选择平坦地师，以便控制乖直挠曲度。按照规范标准，刚度ＳＮ５０００对应的最大挠曲度是２％，刚度ｓＮｌ００００对应的挠曲度为１．５％。玻璃钢夹砂管｜道能承受一定范围内的变形，其变形值在规定范围内。不影响使用。

（Ｊ）、管道安装施』完毕检验接口打压合格后，应及时回填．减

少露槽时问，防止降雨或地下水上升而引起漂管。在地下水位高的情况，最小覆土厚度小麻该小丁Ｏ．７５Ｄ；管线穿越河道，管顶距河底高度根据冲刷条件和航运情况确定，航运范围内不小于１．ＯＭ，非航运范围不小于Ｏ．５Ｍ。

（２）、主管区的回填材料应采用粒状材料（如黄沙），管道两侧必须对称回填、分层夯实，ＦＬ要求主管区密实度不应小于９５％，管道宽度外次管区的密实度不应小于９０％，管道宽度内的回填密实度心存８５±２．５％之ｎＵ：

（３）、管道接Ｕ处的沉降往往大于管道中间部分。冈此，对于管接几连接坑的回填必须采用较好的材料，且达到密实度要求。

（４）、回填压实：管顶最小覆土厚度必须≥Ｏ．７米；如粜使用重型压实工具压实｝日｜填土时，管顶覆土厚度必须≥１．２米，且密实度按照规范以及参照设计图纸，以免损伤管道；

（５）、采用重型压实机械或较重车辆往管线上方行驶时，管项必须有一定厚度压实回填土，其最小厚度按机械的规格和管道的设计承载力，通过计算确定。若尤计算结果，根据设计则要求：管道卜方ｌＭ以内的区域刚填时，不得用重弛机械进行夯实，应用重量不超过ｌｏＯＫｇ的蛙式打夯机夯实，以免损伤管道。管道覆土达ｌＭ以ｔ且管区密实度达到规定要求，同时管顶回填土密实度达到９Ｏ％以上时，町用不超过ｌ０Ｔ的压路机进行夯实。

（６）、玻璃钢央砂管道与传统材料的管道不同，它不属于钢性材料，外力作用Ｆ会产生变形。管道的回填质量直接影响到管道的变形鼍。所以必须严格控制回填质量，尤其是管道两侧的【口Ｉ填。管道Ｉ旦｜填结束２罕２４小时内，应该对管道变形进行测量；控制初始变形量≤３％，既可保证管段的长期变形量≤５％。

三．结束语

’玻璃钢夹砂管足一种新犁的材料，具有传统材料无法比拟的优越性。由于玻璃钢灾砂管材质比较轻，致使正在安装的管道会影响前一节已安装好的管道的管位，造成已打压合格管道再次打压时试验结果不符合要求；所以在玻璃铡夹砂管道施下时管道的打压试验须分二次进行，每节管道安装结束进行一次打压试验，管道回填前对也完成段落进行二次打压检测，检测结果符合要求进入ｌ廿ｌ填＿Ｔ序。严格控制回填质量，尽可能提高管道的｜¨ｆ填密实度，以此减少管道的长期变形量。以上所述，只是本人对玻璃钢夹砂管道施１二工艺的一点认识，供同行们参考，不当之处敬请谅解。

＝．施工工艺控制

１、沟槽基础

玻璃钢夹砂管道常用的是直槽，沟槽底部地质情况必须良好，沟槽基础必平整，根据规范设计在Ｉ：基上应该铺设小小于５ｃｍ，但不人丁１５ｃｍ的中粗砂基础。所填中粗砂基础必须按要求夯实，密实度达到９０％以卜。

２、管道安装准备工作（１）、Ｆ管前首先对管道进行外剃检查，检查内容包括管节内外壁、承插口和橡胶圈，有损伤或超出标准的变形应进行处理或调换：

（２）、清除承口内侧和插门外部的灰坐、砂子、毛刺等附着物：（３）、接口处挖一个长度为０．８一Ｉ．０ｍ的工作连接坑，宽度为沟槽深度，深度为Ｏ．２ｍ；

（４）、用布插净管材连接部分，用．Ｉ：业凡上林等巾性润滑剂涂抹承口扩张部分；

（５）、清理捅口凹槽，将密封橡胶圈均匀涂抹润滑剂：管道连接用“双Ｏ“密封橡胶圈，连接时需要用巾性油脂进行润滑，不得使用菜油、精制油等作为润滑剂。

（６）、将橡胶圈缓慢地、受力均匀地放入凹槽，不能扭曲：（７）、插口没有安装标记的，要事先做好安装标记；

（８）、在管道承几试朕孑Ｌ上准确安装好接口打压用铜螺丝，垫好橡皮密封垫片，拧紧螺母。铜螺丝材质为黄铜，较脆，所以请力度适度。

３、管道安装

管道安装设备可选用吊机、挖掘机、手动葫芦等方式安装。选用吊机时必须在要顶进的管道承口垫填厚木板，防止端Ｉｆ｜：ｊ碰伤，挖掘机手动葫芦缓慢动作，沿轴线推动直至插口到达预定连接位置。管道安装完成，按规范要求进行相关复核：

（１）、复核管节高程和中心线；

（２）、复核橡胶圈各部分环向位置，不应该脱槽或挤出；一般用细铁丝或锯条，环向探测橡胶圈位置是否一致；

（３）、检查承ｕ情况；

（４）、按照打压步骤，对接口进行单ｕ试压，检奁密封性能；（５）、需要检查安装后接口偏转角度值（不应大于最大允许值）：４、打压试验

（１）、检查打压铜螺丝是否通畅，取下上ｄｌｉ用于封堵的小铜螺丝，清理打压铜螺丝后包上生料带；（图１）

（２）、将手动试压泵皮管和打压铜螺丝连接，升压至２倍管道设计压力，保压２分钟；

（３）、保压成功，该接口通过打压试验；如果有明显压力降低，图ｌ打压人样图

符合规范要求。若不符合，需要重新进行配合比设计。

５、总结

沥青混合料的配合比设计，除了马歇尔试验的方法，还有ｓｕｐｅｒｐａｖｅ沥青混合料设计方法、体积设计法与贝雷法等方法。配合比设计对于路面的设计与施工是非常重要的。４；仅要求沥青混合料的组成材料满足技术要求，还要求混合料具有良好的路用性能，并且便于施Ｔ与养护。

参考文献：

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北京人民交通出版

６．

［４］严家假．道路建筑材料．人民交通出版社．１９９

［５］吴科如张雄主编．建筑材料．同济大学出版社．１９９８．

６０

ｌ井技博冕

万方数据

沥青混合料配合比设计概述

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

刘杰， 任永良

刘杰(浙江省交通工程建设集团有限公司,310051)， 任永良(浙江省交通工程建设集团第三交通工程有限公司,310051)中国科技博览

ZHONGGUO BAOZHUANG KEJI BOLAN2011(25)

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