瀝青混凝土配合比的設(shè)計(jì)過(guò)程分為三個(gè)階段：目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比驗(yàn)證。

各個(gè)階段的工作內(nèi)容雖有不同，但每個(gè)階段最終要解決的問(wèn)題都是相同的：一是確定礦料的級(jí)配比例，二是確定最佳瀝青用量。

這種設(shè)計(jì)方法的目的是為了使設(shè)計(jì)逐步深化，設(shè)計(jì)結(jié)果更加符合生產(chǎn)實(shí)際，真正將室內(nèi)試驗(yàn)與施工生產(chǎn)聯(lián)系在一起，充分做到指導(dǎo)施工的作用。

1 材料的選擇

1.1 粗集料

粗集料是指粒徑大于2.36mm的碎石、破碎礫石、篩選礫石和礦渣等。其通過(guò)顆粒間的嵌鎖作用來(lái)為瀝青混凝土提供較強(qiáng)的穩(wěn)定性。

粗集料應(yīng)具有干潔、粗糙、耐磨等特點(diǎn)。粗集料的質(zhì)量控制重點(diǎn)是視密度和吸水率，石料硬度大而密度高，吸水率低的粗集料具有耐磨、耐久等特點(diǎn)；但粗集料密度并不單單要求大，粗集料表面粗糙與否同樣重要，而密度過(guò)大的粗集料大多表面光滑，缺乏表面的凹凸不平，以至于無(wú)法更好的吸附瀝青結(jié)合料，這便無(wú)法形成較厚的瀝青膜，進(jìn)而對(duì)混合料的耐久性帶來(lái)不良影響。而且粗集料與瀝青的粘附性、磨光值也是《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004所要求的。因此，粗集料的多種性質(zhì)需要均衡考慮。同時(shí)，粗集料對(duì)針片狀顆粒含量、粘附性、磨光值等多項(xiàng)指標(biāo)具有嚴(yán)格要求。

1.2 細(xì)集料

細(xì)集料是指粒徑小于2.36mm的天然砂、人工砂（包括機(jī)制砂）及石屑，它通過(guò)配合粗集料的使用增加瀝青混凝土的穩(wěn)定性。

細(xì)集料應(yīng)具有干凈、潔凈、無(wú)雜質(zhì)的特點(diǎn)。測(cè)定的方法有0.075mm通過(guò)率、砂當(dāng)量、亞甲藍(lán)試驗(yàn)等。同時(shí)，選取細(xì)集料也與級(jí)配情況、瀝青的粘結(jié)性和耐磨性有關(guān)，這些情況同樣要進(jìn)行綜合考慮，只有能夠滿足多方面需求的細(xì)集料才是工程中所需要的。

1.3 填料

填料是指粒徑小于0.6mm的石灰?guī)r磨細(xì)的礦粉。

填料具有憎水的特點(diǎn)，同時(shí)應(yīng)干潔，能自由地進(jìn)出礦粉倉(cāng)，其質(zhì)量應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004的技術(shù)要求。填料在瀝青混凝土中扮演著一種添加劑的角色，就和烹飪中的鹽一樣，要配合需求投放，投放的量過(guò)少會(huì)導(dǎo)致瀝青難以吸附，投放的量過(guò)多則會(huì)使膠泥成團(tuán)，致使路面離析，造成不良后果。

1.4 瀝青

瀝青混凝土的主體自然是瀝青，瀝青的好壞在很大程度上決定著瀝青混凝土路面的使用期限以及適應(yīng)能力。所以，既要密切關(guān)注瀝青質(zhì)量的好壞，同時(shí)也要注重該瀝青對(duì)于當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境、氣候及道路運(yùn)行情況的適應(yīng)性，例如當(dāng)?shù)赝寥赖乃釅A性，雨水的酸堿性，降雨量以及運(yùn)載壓力等。瀝青的標(biāo)號(hào)就是其中不容忽視的一大因素，選擇時(shí)應(yīng)按照公路等級(jí)、氣候、通行狀況乃至于地質(zhì)情況作參考。諸如在高速公路，夏季高溫多雨，過(guò)載，爬坡路段多宜采用粘稠度大的瀝青；而在季度溫差較大的路段則應(yīng)選用針入度指數(shù)大的瀝青。

上述原材料需經(jīng)檢測(cè)符合規(guī)范及圖紙要求的前提下，才能進(jìn)入目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)階段。

本文以某一工程為例，列出其原材料的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)：

各種礦料的篩分試驗(yàn)結(jié)果

各種礦料相對(duì)密度試驗(yàn)結(jié)果

瀝青相對(duì)密度試驗(yàn)結(jié)果

2 瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)過(guò)程

2.1 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

首先，根據(jù)各礦料的篩分結(jié)果，用圖解法或試算法確定各種材料間的比例關(guān)系，調(diào)整接近規(guī)范級(jí)配的上、中、下限。以使混合后礦料具有足夠的密度和較高的內(nèi)摩擦阻力。

初選級(jí)配，根據(jù)實(shí)際情況及當(dāng)?shù)匾酝Y料數(shù)據(jù)，選擇一個(gè)瀝青用量作為初選級(jí)配的瀝青用量。固定初選瀝青用量，將上、中、下限的級(jí)配成型馬歇爾試件，根據(jù)三組試件的試驗(yàn)結(jié)果確定設(shè)計(jì)級(jí)配。

確定配合比中瀝青的最佳用量。按確定的設(shè)計(jì)級(jí)配，選擇一個(gè)瀝青的最佳用量作為起始用量，按0.5%的間距取5個(gè)或5個(gè)以上不同的瀝青用量，分別與礦料拌合，擊實(shí)成型馬歇爾試件。然后進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，對(duì)各組馬歇爾試件的空隙率、密度、飽和度等體積指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定最佳瀝青用量。

根據(jù)確定好的設(shè)計(jì)級(jí)配及最佳瀝青用量進(jìn)行制件，驗(yàn)證該混合料的性能檢驗(yàn)是否符合要求。

目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的意義是確定設(shè)計(jì)級(jí)配及最佳瀝青用量，并對(duì)確定的設(shè)計(jì)級(jí)配及最佳瀝青用量進(jìn)行性能檢驗(yàn)，確定該混合料的耐久性能。

通過(guò)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)，該工程得出如下結(jié)果：

三種級(jí)配的礦料比例明細(xì)

三種礦料的合成級(jí)配通過(guò)率明細(xì)

三種試級(jí)配馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

可以看出級(jí)配2和級(jí)配3體積指標(biāo)滿足要求，級(jí)配1體積指標(biāo)不滿足要求，結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本次設(shè)計(jì)選擇級(jí)配2為設(shè)計(jì)級(jí)配。

設(shè)計(jì)級(jí)配馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果 

通過(guò)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)，本工程得出如下結(jié)論：

礦料配合比及油石比

最佳油石比及體積指標(biāo)

2.2 生產(chǎn)配合比的設(shè)計(jì) 

完成目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)后，就可以開(kāi)始設(shè)計(jì)實(shí)際生產(chǎn)中使用的生產(chǎn)配合比。

試驗(yàn)前，首先根據(jù)路面結(jié)構(gòu)的級(jí)配類型，選擇適當(dāng)尺寸的拌合機(jī)振動(dòng)篩。選擇時(shí)要遵循：

（1）振動(dòng)篩的最大篩孔應(yīng)使超粒徑的礦料排出，保證最大粒徑篩孔的通過(guò)量在要求的級(jí)配范圍內(nèi)；

（2）振動(dòng)篩分檔應(yīng)使各熱料倉(cāng)的材料保持均衡，以提高生產(chǎn)效率；

（3）應(yīng)注意振動(dòng)篩的孔徑要與室內(nèi)試驗(yàn)方孔篩尺寸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

試驗(yàn)時(shí)，礦料按目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的比例進(jìn)料，通過(guò)拌合機(jī)的振動(dòng)篩進(jìn)行二次篩分，同時(shí)，將拌合機(jī)各熱料倉(cāng)的二次篩分的礦料分別取出后進(jìn)行篩分試驗(yàn)，使其合成級(jí)配比例在設(shè)計(jì)級(jí)配大致接近的范圍，按此比例進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，此試驗(yàn)的油石比采用目標(biāo)配合比確定的油石比±0.3%進(jìn)行試驗(yàn)。按照與目標(biāo)配合比相同的試驗(yàn)方法確定最佳瀝青用量，所得結(jié)果為生產(chǎn)配合比。

生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)的意義是通過(guò)拌合樓的二次篩分?jǐn)?shù)據(jù)使其生產(chǎn)級(jí)配與設(shè)計(jì)級(jí)配大致接近，同時(shí)，通過(guò)馬歇爾試驗(yàn)更加細(xì)致的優(yōu)化最佳瀝青用量。

通過(guò)生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)，本工程得出如下結(jié)果：

熱料倉(cāng)集料相對(duì)密度試驗(yàn)結(jié)果 

熱料倉(cāng)集料篩分

生產(chǎn)配合比礦料級(jí)配組合設(shè)計(jì) 

  不同油石比下混合料的馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果

通過(guò)生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)，本工程得出如下結(jié)論：

熱料倉(cāng)比例及設(shè)計(jì)瀝青用量

2.3 生產(chǎn)配合比驗(yàn)證

生產(chǎn)配合比驗(yàn)證分為試拌、試鋪兩個(gè)階段。

試拌是按確定的目標(biāo)配合比所調(diào)試的皮帶轉(zhuǎn)速、流量進(jìn)行冷料上料，按確定的生產(chǎn)配合比礦料級(jí)配比例及最佳瀝青用量做為熱料倉(cāng)的進(jìn)料比例，在拌合樓試拌混合料并對(duì)混合料進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)項(xiàng)目包括：抽提、馬歇爾擊實(shí)，最大理論密度等，檢測(cè)結(jié)果應(yīng)與生產(chǎn)配合比數(shù)據(jù)基本一致。

在試拌的混合料檢測(cè)數(shù)據(jù)與生產(chǎn)配合比數(shù)據(jù)基本一致的前提下，進(jìn)行試鋪，試鋪是對(duì)施工方案、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓工藝等可行性和設(shè)備的匹配情況的綜合性驗(yàn)證。

生產(chǎn)配合比驗(yàn)證的意義是對(duì)前面所設(shè)計(jì)的各項(xiàng)指標(biāo)及拌合樓的工作狀態(tài)和施工方案、運(yùn)輸、攤鋪、碾壓工藝設(shè)備的匹配情況進(jìn)行的綜合性評(píng)估。

通過(guò)生產(chǎn)配合比驗(yàn)證，本工程得出如下結(jié)論：

瀝青混合料體積性質(zhì)指標(biāo)

試拌的瀝青混合料各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)合格后，進(jìn)行試驗(yàn)段鋪筑。鋪筑試鋪段，觀察攤鋪、碾壓過(guò)程混合料的施工性能和成型混合料表面狀況，待各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)檢驗(yàn)合格后進(jìn)入規(guī)模施工。

經(jīng)驗(yàn)證符合要求的生產(chǎn)配合比在施工過(guò)程中不得隨意變更。在生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)進(jìn)場(chǎng)材料規(guī)格發(fā)生細(xì)微變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整冷料進(jìn)料比例，使混合料質(zhì)量符合要求并保持相對(duì)穩(wěn)定，必要時(shí)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。

2.4 針對(duì)瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)提出幾點(diǎn)建議

（1） 必須克服以往只對(duì)混合料配合比設(shè)計(jì)采用目標(biāo)配合比，而忽視生產(chǎn)配合比和驗(yàn)證配合比；也不能碰到一些指標(biāo)不合格或試驗(yàn)有困難就放棄。特別應(yīng)注意在生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段，要嚴(yán)格控制冷料倉(cāng)和熱料倉(cāng)的配比；當(dāng)材料發(fā)生變化時(shí)，要及時(shí)調(diào)整配合比。

（2）在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí)，要具體問(wèn)題具體分析，不能死搬硬套規(guī)范規(guī)定。在不脫離規(guī)范的情況下，根據(jù)不同的材料，靈活的進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。

（3）在配合比設(shè)計(jì)過(guò)程中，要和施工生產(chǎn)的實(shí)際情況相結(jié)合，不能脫離現(xiàn)有的技術(shù)條件；同時(shí)要嚴(yán)格施工管理，使混合料的生產(chǎn)配合比始終控制在設(shè)計(jì)的最佳狀態(tài)。

（4）原材料的質(zhì)量控制：原材料的質(zhì)量是整個(gè)瀝青混合料質(zhì)量控制的關(guān)鍵，它對(duì)瀝青混合料質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，直接影響到瀝青混合料的各項(xiàng)性能指標(biāo)。因此在選擇材料時(shí)需特別注意原材料級(jí)配的變異性、顆粒形狀、0.075mm顆粒含量及針片狀含量等。

（5）過(guò)程控制：將拌合樓每日生產(chǎn)的混合料數(shù)據(jù)進(jìn)行采集匯總，并計(jì)算出瀝青用量和各種材料用量與生產(chǎn)配合比及容許的波動(dòng)范圍相比較，評(píng)定是否符合要求。并結(jié)合每日的抽提、油石比試驗(yàn)數(shù)據(jù)相互校驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)真正意義上的過(guò)程控制。

（6）拌合樓振動(dòng)篩的選擇：礦料的粒徑主要由振動(dòng)篩的篩孔尺寸來(lái)保證。振動(dòng)篩要篩出符合規(guī)格的碎石粒徑要受到振動(dòng)篩類型、篩面面積，安裝角度和其它條件的限制等，一般情況下振動(dòng)篩篩孔尺寸可選用比標(biāo)準(zhǔn)篩孔大一級(jí)的尺寸。

振動(dòng)篩的等效篩孔建議表（方孔篩mm）

（7）拌合樓的標(biāo)定：拌合樓的標(biāo)定可以分為動(dòng)態(tài)、靜態(tài)標(biāo)定.動(dòng)態(tài)是按照控制臺(tái)的數(shù)量分別加料，之后秤重，觀察控制臺(tái)顯示的與實(shí)際稱量的數(shù)值是否一致.而靜態(tài)標(biāo)定則是請(qǐng)有資質(zhì)的檢測(cè)單位來(lái)標(biāo)定控制臺(tái)的程序.儀器檢定站或計(jì)量所往往注重靜態(tài)標(biāo)定而忽略動(dòng)態(tài)標(biāo)定，所以我們要經(jīng)常對(duì)拌合樓進(jìn)行動(dòng)態(tài)標(biāo)定，標(biāo)定其溫控、計(jì)量稱重系統(tǒng).

3 結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)工程設(shè)計(jì)實(shí)例，筆者認(rèn)為瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)是一個(gè)龐雜的過(guò)程，每一個(gè)環(huán)節(jié)都是緊密相關(guān)的，共同構(gòu)成一條完整的鎖鏈，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)瑕疵均會(huì)導(dǎo)致最終結(jié)果的偏差。從開(kāi)始的的材料選擇，到之后的目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)，再到生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)，最后到生產(chǎn)配合比驗(yàn)證，每一步都至關(guān)重要得，同時(shí)又是相互影響的。因此，設(shè)計(jì)人員切勿忽視任何一個(gè)環(huán)節(jié)，要對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)要做到精益求精，同時(shí)還須注意各個(gè)環(huán)節(jié)的相互影響，做到反復(fù)驗(yàn)證，讓理論與實(shí)際施工相互結(jié)合，在施工過(guò)程中發(fā)揮積極的作用，從而促進(jìn)工程質(zhì)量的大幅提升。