摘要：本文结合工作经历和实践，对密集配沥青混凝土配合比设计质量控制等问题进行了科学分析探讨，具有较强的理论性和价值，供借鉴参考。
关键词：密集配混凝土；配合比；设计；质量控制
1 矿料设计级配
1.1矿料设计级配的质量控制指标
矿料设计级配曲线形状与矿料间隙率 VMA 是否接近或满足规定要求是矿料设计级配的质量控制指标。
在进行矿料级配设计时，首先要在 JTG F40—2004 或设计文件要求的工程设计级配范围内计算3种粗细不同的配合比,使绘制的设计级配曲线分别位于工程设计级配范围的上方、中值及下方，且不得有太多的锯齿形交错，在 0.3～0.6 mm 筛孔范围内不得出现“驼峰”；其次，要根据当地的实践经验或已有的使用效果良好的类似工程资料选用适宜的沥青用量，分别制作几组不同级配的马歇尔试件，测定矿料间隙率 VMA，其结果接近或满足 JTG F40—2004表 5.3.3- 1 要求的一组矿料级配可作为设计级配。
1.2 S 型密实嵌挤型级配的控制性质量指标
矿料设计级配曲线、沥青用量—稳定度、沥青用量—密度、沥青用量—流值关系曲线的形状特征可作为 S型密实嵌挤型级配的控制性质量指标。
密级配沥青混凝土配合比设计采用 S型密实嵌挤型矿料级配时，矿料嵌挤形成的摩阻力在沥青混凝土的强度组成中发挥主导作用, 这样的密级配沥青混凝土路面具有适宜的空隙率、较大的构造深度、较高的高温稳定性、较小的渗水性，具有良好的路用性能，是目前高速、一级公路中源于：论文封面www.808so.com
大力推广使用的路面级配类型。S 型级配的沥青混凝土往往具有以下特征：
a)矿料的设计级配曲线形状相对于最大密度曲线呈现 S形。
b)设计采用的沥青用量—稳定度、沥青用量—密度关系曲线中会有一个或两个指标未出现峰值。
c)设计采用的沥青用量—流值关系曲线会呈现无规律性。
2 毛体积相对密度
2.1.1 试验结果
通过对配合比设计中每组马歇尔试件毛体积相对密度的试验结果进行统计分析，剔除偏差大的数据进行结果质量控制。
按照JTG F40—2004附录B的相关规定，对于一组马歇尔试件，取4个以上试件的毛体积相对密度的平均值作为该组试件的试验结果。但如果该组中各个试件的毛体积相对密度偏差较大,会影响空隙率的计算结果，从而影响沥青用量的确定，所以需对毛体积相对密度的试验结果进行统计分析，剔除偏差大的数据。具体应用时，可按下述方法进行控制：当该组中某个测定值与平均值之差大于标准差的 K（当试件数目 n 为 3、4、5、6 个时，K 值分别为1.15、1.46、1.67、1.82）倍时，该测定值应予舍弃，并以其余测定值的平均值作为试验结果（用于计算的合格试件数量不得少于 4 个）。
2.1.2 理论计算与试验验证
通过理论计算与试验验证对由试件表面凹陷所产生的毛体积相对密度偏差进行分析和评价，必要时进行修正。
表面凹陷是在马歇尔试件成型的过程中，试件表面与试模接触得不到正常击实而产生的。由于马歇尔试验是在密实悬浮型沥青混凝土的条件下发展过来的，随着目前采用的矿料级配越来越粗，尤其当采用 S型级配时，表面凹陷对毛体积相对密度试验结果准确性的影响越来越明显。密级配沥青混凝土配合比设计马歇尔试件的吸水率一般小于 2%（吸水率测定的准确性与表面凹陷也具有较大的相关性），按 JTG F40—2004 规定，应采用表干法测定毛体积相对密度。当密级配沥青混凝土混合料的公称料径较大，矿料级配为粗型密级配或S 型粗级配时，表面凹陷较大、较多，水分不能完全滞留于所有表面凹陷内的空隙里，混合料试件的饱和面干状态难以充分形成。在试验过程中，当试件从水中取出时，表面凹陷形成的开口孔隙中的水会跟着流出。这样，计算室内试验制取的马歇尔试件的毛体积相对密度时，所采用的测得的试件毛体积并未包括试验时未被水充满的试件表面凹陷的体积，而路面成型后钻取的芯样表面基本上无凹陷，这就使采用表干法实测的毛体积相对密度相对于压实后路面的毛体积相对密度偏大，使计算的空隙率变小，配合比设计选用的沥青用量偏小。
马歇尔试件表面凹陷对毛体积相对密度试验结果的影响可采用理论计算与试验验证的方法来进行分析和评价。一般来说，当我们测定了相应沥青用量对应的毛体积相对密度后，如果采用φ101.6 mm×63.5 mm的马歇尔试模，则可以计算出试件尺寸为φ101.6 mm×63.5 mm时所需的沥青混凝土混合料的质量，称取计算所得的质量按相同的试验条件进行试验，最后得到一组马歇尔试件。按照理论计算并排除试验条件偏差的影响，该组试件的测定高度应为63.5 mm。但实际结果可能与此有一定的偏差，一般会大于63.5 mm。大于63.5 mm的高度所形成的体积就是由试件表面较大凹陷造成的实际试验所得试件体积与预设试件体积之间的偏差。笔者认为，当该偏差造成计算的空隙率偏差大于某一规定数值，使确定的沥青用量偏差大于 0.2%(参照 JTG F40—2004的 5.3.5 条)时，就应对该沥青用量条件下的毛体积相对密度进行修正。
3 最大理论相对密度（真空法）
3.1 通过检验其结果是否满足重复性试验精度要求进行结果质量评价
按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ 052—2000（T0711—1993）规定的真空法实测最大理论相对密度时，必须将密级配沥青混凝土混合料充分分散到 6 mm以下，并达到规定的真空度、抽气时间和存放时间。将沥青混凝土混合料充分分散到 6 mm以下是一项分散标准难以掌握、人为误差影响大的工作，其往往导致试验结果变异性增大。JTJ 052—2000规定，试验时必须对同一试样至少进行两次平行试验，将密级配沥青混凝土混合料仔细、充分分散到 6 mm 以下，当试验结果偏差不大于0.011(JTG F40—2004中 B.5.3 条文说明)时，方可取平均值作为试验结果。
3.2利用矿料有效合成相对密度对最大理论相对密度进行结果质量评价
在密级配沥青混凝土混合料中，由于沥青被集料吸收的体积必定小于水被集料吸收的体积，所以矿料有效合成相对密度必定介于矿料合成毛体积相对密度与合成表观相对密度之间。按照《公路工程集料试验规程》JTG E42—2005 规定的方法,测定各种矿料相应的毛体积相对密度、表观相对密度，根据各种矿料的设计比例按 JTG F40—2004 附录 B 公式（B.5.3）、(B.5.4)计算矿料合成毛体积相对密度 γsa、合成表观相对密度γsb，并将真空法实测的最大理论相对密度代入公式（B.5.6- 1），从而求得矿料合成有效相对密度 γse。若 γse介于 γsa与 γsb之间，说明实测的最大理论相对密度是准确可靠的，否则说明试验结果有误。
3.3利用计算法所得的最大理论相对密度对真空法实测的最大理论相对密度进行结果质量评价
按照JTG F40—2004 附录 B 规定，对于普通沥青混合料采用真空法实测最大理论相对密度，对于改性沥青或A 等难以分散的混合料则应采用计算法计算最大理论相对密度。在 JTG F40—2004 附录 B 中提供了考虑沥青被矿料吸收（吸收量与矿料的吸水率有关）按公式（B.5.9- 1）、（B.5.9- 2）、（B.5.6- 2）、（B.5.6- 3）、（B.5.6- 4）计算密级配改性沥青混凝土混合料最大理论相对密度的方法。该方法通过测定和计算得到合成矿料的吸水率，再推定合成矿料的沥青吸收系数、有效相对密度，进而求得沥青混合料的最大理论相对密度。如果两种方法均用于普通沥青混合料，主要的区别在于计算法对沥青吸收系数含有推定的成分，而真空法是混合料零空隙率状态下的实测结果，反映了沥青被集料吸收的真实情况，两个结果具有一定的可比性。从理论上说，如果计算法的推定符合实际情况，则两种方法的结果应是一致的。当普通沥青混合料的最大理论相对密度采用计算法时，其结果与真空法实测结果的允许差值应通过大量的同类配合比设计试验资料统计分析而得，当无试验资料时，笔者认为可按重复性试验精度要求（0.011，无量纲）来控制。需要说明的是，当校核结果满足要求时，在配合比设计中应以真空法实测的最大理论相对密度为准，而不应采用计算法所得的结果。
研讨密级密级配沥青混凝土配合比设计及质量制约
更新时间：2024-03-08
作者：用户投稿
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