摘要：借鉴美国Superpave沥青混合料设计方法,结合中国的生产实际,从原材料的选择、级配的确定、成型试件的方法、混合料体积参数指标、计算方法以及性能评价等方面,提出一套完整的以马歇尔试验为基础的沥青混合料体积设计方法.实例表明按照该方法设计的随着公路交通量的不断加大，轴载的不断提高，沥青路面的质量问题也越来越突出，沥青路面对配合比设计、施工都提出了越来越高的要求。
关键词：桑叶采摘器 HMA混合料目标配合比马歇尔
一、热拌沥青混合料配合比组成设计基本原理
沥青混合料配合比必须掌握的原则: ①通过合理的级配与沥青用量保证其耐久性;②路面压实要符合空隙率要求隔膜胶水,这样可以减少泛油现象的出现,减少水损害的发生和老化问题; ③保证合理的构造深度和硬度; ④保证良好的施工和易性,即保证生产施工过程中的稳定性; ⑤保证足够的稳 定性,以满足交通荷载的作用。沥青混合料的空隙率作为重要指标,在标准成型条件下,马
歇尔试件的空隙率最好控制在4 %左右v50值,为了在配合比设计时能正确地反映出混合料的这些指标,试验必须严格按规范要求的成型条件进行,即控制好击实温度、击实功和密度的测试方法。 热拌沥青混合料一般分为三个阶段
（一） 目标配合比设计
用工程实际使用的材料计算各种材料的用量比例,配合成规定的矿料级配,进行马歇尔试验,确定最佳沥青用量。以此矿料级配沥青用量作为目标配合比,供拌和机确定各冷料仓的供料比例、进料速度及试拌使用。
目标配合比设计根据混合料技术要求和现行技术规范规定，通过室内试验，对基质沥青和SBS改性沥青等材料、粗集料、细集料、矿粉、水泥进行原材料性能检验；采用马歇尔法确定沥青混合料的最佳油石比，并进行了混合料的配合比验证：水稳性检验（包括残留稳定度试验和冻融劈裂试验）、高温性能检验。
（二）生产配合比设计阶段
对间歇式拌和机,必须从二次筛分后进入各热料仓的材料取样进行筛分,以确定各热料仓的材料比例,供拌和机控制时使用。同时反复调整冷料仓的进料比例以达到供料均衡蒸汽直埋管道,并取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量±013 %等三个沥青用量进行马歇尔试验,确定生产配合比的最佳沥青用量。
（三）施工配合比设计
拌和机采用生产配合比进行试拌、铺筑试验路,并用拌合的沥青混合料及路上钻取的芯样进行马歇尔试验检验,由此确定生产用的标准配合比。标准配合比作为生产上控制的依据和质量检验的标准。经设计确定的标准配合比在施工过程中不得随意变更。生产过程中,如遇到进场材料发生变化并经检测沥青混合料的矿料级配、马歇尔技术指标不符合要求时,应及时调整配合比,使沥青混合料质量符合要求并保持相对稳定,必要时从新进行配合比设计。
二、目标配合比组成设计基本要点
（一）流程图
（二）原材料（沥青、集料）选择及各项的指标的检验
1.沥青
沥青路面采用的沥青标号，宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层中的层位及受力特点、施工方法等，结合当地的使用经验，经技术论证后确定。沥青可分为以下种类。
1）、乳化沥青适用于沥青表面处治路面、沥青贯入式路面、冷拌沥青混合料路面，修补裂缝，喷洒透层、粘层与封层等。
2）、液体石油沥青适用于透层、粘层及拌制冷拌沥青混合料。根据使用目的与场所，可选用快凝、中凝、慢凝的液体石油沥青。
3）、液体石油沥青宜采用针人度较大的石油沥青，使用前按先加热沥青后加稀释剂的序，掺配煤油或轻柴油，经适当的搅拌、稀释制成。
4）、道路用煤油沥青严禁用于热拌热铺的沥青混合料，作为其他用途时的温度宜为70-90℃，不得长时间贮存。
5）、改性沥青可单独或复合采用高分子聚合物、天然沥青及其他改性材料制作。用做改性剂的SBR胶乳中的固体物含量不宜少于45% 。
6）、改性乳化沥青有中裂（PCR）和慢裂（BCR）通过 粘度和蒸残后的各项指标进行检测。
在沥青试验中，只有所有指标合格后才能继续进行以后的试验，有不合格的指标要重新作，确定为材料的问题，就不能用于配合比中，有必要要求施工方进行重换沥青.直到取来的沥青满足要求为止。可进行粗集料的筛分。
2、粗集料
沥青层用粗集料包括碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等，但高速公路和一级公路不得使用筛选砾石和矿渣。粗集料必须由具有生产许可证的采石场生产或施工单位自行加工。粗集料应该洁净、干燥、表面粗糙，质量应符合规定。高速公路、一级公路沥青路面的表面层(或磨耗层)的粗集料的磨光值应符合的要求。对于粗集料而言，首先进行筛分，用水洗法，烘干后进行筛分，将粗集料根据粒径所对应的最小试验量称量，水泡至24
小时用网篮法进行测密度，针片状含量的检验（长度和厚度的比例大于mp3复读机3：1时为针片状）,粘附性等级（用棱角明显的碎石，具有代表性，烘热一定温度再沥青中侵入45S，（热沥青）用沸水煮至3分钟，晾干看剥落的情况来判断）。
3、细集料
沥青路面的细集料包括天然砂、机制砂、石屑。细集料必须由具有生产许可证的采石场、采砂场生产。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配，其质量应符合表6的规定。细集料的洁净程度，天然砂以小于0．075mm含量的百分数表示，石屑和机制砂以砂当量(适用于0～4．75mm)或亚甲蓝值(适用于0～2．36mm或0～0．15ram)表示。
石屑是采石场破碎石料时通过4．75mm或2．36mm的筛下部分，其规格应符合表8的要求。采石场在生产石屑的过程中应具备抽吸设备，高速公路和一级公路的沥青混合料，宜将S14与S16组合使用，S15可在沥青稳定碎石基层或其他等级公路中使用。
4、填料
沥青混合料的矿粉必须采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细得到的矿粉，原石料中的泥土杂质应除净。矿粉应干燥、洁净，能自由地从矿粉仓流出。
有的配比中还用到水泥，同样测定密度做平行试验，但水泥选用的是煤油来测定。
注：沥青和集料只有满足以上的要求，检测合格才能进行配合比，如果材料不合格就进行调整，调整无效后要求施工单位换材料。
沥青混合料组成结构类型通常沥青—集料混合料按其组成结构可分为下列三类：
①悬浮—密实结构
②骨架—空隙结构a) 连续型密级配;b) 连续型开级配;c) 间断型密级配
光学检测技术③密实—骨架结构
试验常采用的为密实—骨架结构，这种结构的沥青混合料不仅具有较高的粘聚力c ,而且具有较大的内摩阻角Φ
（三）确定工程设计级配范围
1、沥青路面工程的混合料设计级配范围由工程设计文件或招标文件规定，密级配沥青混合料的设计级配宜规定的级配范围内，根据公路等级、工程性质、气候条件、交通条件、材料品种等因素，通过对条件大体相当的工程使用情况进行调查研究后调整确定，必要时允许超出规范级配范围。密级配沥青稳定碎石混合料可直接以本规范规定的级配范围作工程设计级配范围使用。经确定的工程设计级配范围是配合比设计的依据，不得随意变更。
2、调整工程设计级配范围宜遵循下列原则：
确定采用粗型(C型)或细型(F型)的混合料。对夏季温度高、高温持续时间长，重载交通多的路段，宜选用粗型密级配沥青混合料(AC-C型)，并取较高的设计空隙率。对冬季温度低、且低温持续时间长的地区，或者重载交通较少的路段，宜选用细型密级配沥青混合料(AC-F型)，并取较低的设计空隙率。为确保高温抗车辙能力，同时兼顾低温抗裂性能的需要。配合比设计时宜适当减少公称最大粒径附近的粗集料用量，减少0．6mm以下部分细粉的用量，使中等粒径集料较多，形成S型级配曲线，并取中等或偏高水平的设计空隙率。确定各层的工程设计级配范围时应考虑不同层位的功能需要，经组合设计的沥青路面
应能满足耐久、稳定、密水、抗滑等要求。根据公路等级和施工设备的控制水平，确定的工程设计级配范围应比规范集配范围窄，其中4．75mm和2．36mm通过率的上下限差值宜小于12％。沥青混合料的配合比设计应充分考虑施工性能，使沥青混合料容易摊铺和压实,避免造成严重的离析。
