淺析sup改性瀝青混凝土配合比設(shè)計要點

曹 燕

(南通市順通公路交通工程檢測有限公司， 江蘇 南通 226371)

0 引言

近幾年來南通干線公路上面層大多數(shù)采用了SUP-13改性瀝青混凝土，從使用情況來看，該瀝青混合料耐久性、高溫穩(wěn)定性和低溫抗裂性較好。路用性能的好壞與混合料的配合比設(shè)計息息相關(guān)，是確保路面質(zhì)量的前提。因此，本文通過作者的工作實踐并結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范及有關(guān)資料，淺析 sup改性瀝青混凝土配合比設(shè)計要點。

1 Sup13 改性瀝青混合料設(shè)計概況

1.1 原材料

1#、2#、3#集料為安徽中正產(chǎn)玄武巖，4#料為安徽中正產(chǎn)石灰?guī)r，瀝青為南通通沙產(chǎn)SBS改性瀝青，鎮(zhèn)江丹徒產(chǎn)石灰?guī)r礦粉。瀝青、粗細(xì)集料等原材料的標(biāo)準(zhǔn)均達(dá)到了《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》( JTG F40-2004)的要求，同時達(dá)到了施工圖設(shè)計及合同文件的要求。

1.2 配合比設(shè)計

首先選出粗、中、細(xì)三個級配，然后根據(jù)經(jīng)驗油量成型試件，使瀝青混合料空隙率為4.0%左右。計算瀝青混合料其他體積性質(zhì)。

1.3 最佳瀝青用量的選擇

依照既往施工經(jīng)驗，以及對瀝青用量各級配的初步測算，本次成型試件選用的瀝青用量為4.85%。旋轉(zhuǎn)壓實儀設(shè)定的單位壓力為0.6MPa，最初、設(shè)計、最大壓實次數(shù)分別為8次、100次、160次。得到如下試驗數(shù)據(jù)：初始、設(shè)計壓實次數(shù)的壓實度分別為85.58%、96.00%，最大理論相對密度=2.598，經(jīng)驗瀝青用量（%）=4.85，VMA（%）=14.41，VFA（%）=72.2，粉/有效瀝青比例=1.25，初始次數(shù)壓實度（%）=85.58，均符合設(shè)計規(guī)范要求。

1.4 選擇設(shè)計級配的瀝青用量

根據(jù)高性能瀝青路面（簡稱 Superpave ）的設(shè)計規(guī)范，我們將瀝青用量以 Pb（Pb%=4.85）為基準(zhǔn)，再選擇Pb±0.5%（4.35%、5.35%）、Pb+1%（5.85%），共計四種用量。本次級配瀝青用量的試驗選擇壓實次數(shù)時，我們將其設(shè)定為設(shè)計次數(shù)，即N設(shè)計=100，得出如下試驗數(shù)據(jù)：瀝青用量(%)=4.85，初始壓實度（%）=85.64，設(shè)計壓實度（%）=95.98，最大理論相對密度=2.598，VMA（%）=14.44，VFA（%）=72.2，礦粉/有效瀝青比例=1.224，初始壓實度（%）=85.64，均符合設(shè)計規(guī)范要求。

1.5 瀝青用量驗證

空隙率在 4%的情況下，最佳瀝青用量值為 4.852%，成型試件最終選擇Pb=4.85%。試驗數(shù)據(jù)如下：VMA（%）=14.42，VFA（%）=72.3，F(xiàn)/A=1.224，初始壓實度（%）=85.70，最大壓實度（%）=97.11，動穩(wěn)定度（次/mm）=4504，殘留穩(wěn)定度S0（%）=89.8，凍融劈裂試驗TSR（%）=86.8， -10℃小梁彎曲試驗破壞應(yīng)變（με）=2911，均符合設(shè)計規(guī)范要求。

1.6 試拌試鋪驗證

試拌是檢驗配合比的比例是否能夠適合拌合樓生產(chǎn)，同時可以檢驗拌合樓的工作狀態(tài)。按確定的配合比礦料級配比例做為生料的上料比例，按確定的生產(chǎn)配合比礦料級配比例及瀝青用量做為熱料倉的進(jìn)料比例，在拌合樓試拌混合料并對混合料進(jìn)行檢測，檢測項目包括；抽提、旋轉(zhuǎn)壓實，最大理論密度（計算法），檢測結(jié)果應(yīng)與配合比數(shù)據(jù)相吻合。試驗路段我們選取該配比的混合料，通過現(xiàn)場和試驗室同步檢測的方法，對該混合料進(jìn)行檢測?，F(xiàn)場我們通過鋪填、壓實、成型等過程的外觀檢測方式，試驗室根據(jù)規(guī)范要求的數(shù)據(jù)，在現(xiàn)場或者拌合樓里采集少許試樣，進(jìn)行試驗，同時結(jié)合第二天現(xiàn)場檢測，混合料試驗結(jié)果均滿足設(shè)計要求。

2 Superpave瀝青混合料配合比設(shè)計注意事項

2.1 Superpave瀝青混合料選取時要充分考慮其抗車轍能力，在本次級配設(shè)計中我們選取了 3種級配，目的是為達(dá)到最佳級配提供充分的數(shù)據(jù)支持。在初始壓實次數(shù)、最大壓實次數(shù)下規(guī)定的最大壓實度，能夠充分保證混合料抗車轍能力、提高混合料的穩(wěn)定性。

2.2 Superpave瀝青混合料同于AC型混合料相比優(yōu)勢明顯，具體體現(xiàn)在級配組成和施工中極少的離析現(xiàn)象的產(chǎn)生上，之所以很少出現(xiàn)離析現(xiàn)象，主要是因為Superpave瀝青混合料中間料飽滿，正是因為這些優(yōu)勢，瀝青混合料的路用性能大大提高。

2.3 影響改性瀝青的使用因素很多，例如：當(dāng)?shù)貧夂驐l件、交通狀況等，根據(jù)交通量不同，試件成型的壓實次數(shù)也相應(yīng)不同，試驗條件一經(jīng)確定，要嚴(yán)格進(jìn)行控制。

2.4 做好級配的選擇工作。礦料的級配選擇會直接影響到改性瀝青路面材料的使用性能，改性瀝青路面材料的高溫穩(wěn)定性一個重要的決定因素就是選擇級配，因此如果想要改性瀝青路面材料有一種非常好的性能，能夠具備極強的擠壓的能力就必須要將礦料的級配工作做好，要把它當(dāng)作是此事件中的重要的一件事情。

2.5 粉料比的工作同樣能夠影響到瀝青路面材料的使用效果，它會影響到瀝青路面材料的體積指標(biāo)，在配合比和生產(chǎn)的過程中必須要考慮一下是否達(dá)到了相關(guān)的數(shù)據(jù)要求，如果沒有就立即做出相應(yīng)的解決措施來，瀝青成分的含量一定要大于粉料的含量，一定要把握好比例關(guān)系。

2.6 Superpave瀝青混合料選用指標(biāo)時選擇的是體積法設(shè)計的方法。影響混合料的路用性能因素很多，其中比較重要的指標(biāo)和因素包括瀝青量、礦料與配合比、填料量、空隙率等，這也是瀝青混合料選擇體積法設(shè)計的重要原因之一。而在對混合料指標(biāo)最終驗證時，我們同時結(jié)合了馬歇爾設(shè)計方法與體積法，從而確保瀝青混合料達(dá)到設(shè)計要求。

2.7 瀝青混合料能否達(dá)到設(shè)計要求、滿足各項指標(biāo)，其中最重要的一環(huán)在于原材料的質(zhì)量。所以在原材料的選擇時，我們不僅要關(guān)注原材料的質(zhì)量，同時更要嚴(yán)格控制原材料的顆粒級配、顆粒粒徑（0.075mm）含量達(dá)到規(guī)范及設(shè)計要求。

2.8 進(jìn)入料場的材料要有專人專職保管，以防進(jìn)入現(xiàn)場的原料出現(xiàn)雨水淋濕、二次污染等情況的發(fā)生。細(xì)集料遇水可能會出現(xiàn)黏成一團(tuán)的現(xiàn)象，那么在拌合樓物料使用過程中將嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率，所以要對料場提出整體硬化的要求，還需要輔以搭棚、防雨等措施。同時，礦料應(yīng)做好分類，不同顆粒級配的原材料不應(yīng)混雜堆放，如果出現(xiàn)混雜堆放的情況，不同級配的混合料在拌和時摻雜，將會影響拌和效率，影響試驗結(jié)果。除此之外，礦料堆放也要進(jìn)行合理規(guī)劃，用料多的礦料應(yīng)靠近拌合樓，方便機(jī)器設(shè)備上料，減少時間成本，節(jié)省資源。用料量較少的礦料可以適當(dāng)離拌合樓遠(yuǎn)些。

3 結(jié)束語

本篇文章的主要淺析SBS改性瀝青混凝土的配合比設(shè)計要點，使設(shè)計人員掌握設(shè)計步驟和設(shè)計方法，共同探討了設(shè)計時需要的注意事項， 優(yōu)化 superpave瀝青混合料設(shè)計，有效增加SBS改性瀝青路面的使用年限，為公路可持續(xù)發(fā)展的作出貢獻(xiàn)。