馱英水庫大壩工程瀝青混凝土配合比試驗

丁立鴻

（廣西崇左市左江治旱工程管理中心，廣西 崇左 532200）

1 工程概況

馱英水庫是廣西左江治旱馱英水庫及灌區(qū)工程的龍頭水源。馱英水庫攔河大壩為碾壓式瀝青混凝土心墻堆石壩，最大壩高72.2 m。上游堆石區(qū)在207.8 m 高程以上坡比為1∶2.25，207.8 m 高程以下坡比為1∶2.5，下游壩坡坡比為1∶1.9。瀝青混凝土心墻頂高程232.4 m，最低高程163.0 m；心墻底部為2 m 高放大腳，放大腳上、下游坡度按1∶0.5 放坡至混凝土基座頂面，放大腳頂厚1.0 m；心墻厚度由放大腳頂厚1.0 m 按1∶0.0 037 漸變至頂部厚為0.5 m，心墻上、下游兩側(cè)分別設(shè)置厚3.5、4.0 m 過渡層[1]。

2 試驗原材料

2.1 瀝青

馱英水庫大壩工程瀝青混凝土原材料中瀝青選用中石油新疆克拉瑪依石化公司70號水工瀝青。試驗取料地點(diǎn)為瀝青混凝土拌和站瀝青倉庫，其技術(shù)性能（見表1）滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求[2]。

2.2 粗骨料

工程選用崇左市江州區(qū)板利鄉(xiāng)渠麻村汪滑山灰?guī)r料場人工骨料。試驗取樣地點(diǎn)為瀝青混凝土拌和站人工骨料成品料倉，其技術(shù)性能（見表2）滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求[2]。

表1 克拉瑪依70號水工瀝青技術(shù)性能

表2 粗骨料技術(shù)性能

堅固性/%與瀝青粘附力/級超徑率/%遜徑率/%≤12 4 4≥4≤5≤10%1 6 0 8 4 5 0 4

2.3 細(xì)骨料

工程選用汪骨山灰?guī)r人工骨料。試驗取樣地點(diǎn)為瀝青混凝土拌和站人工骨料成品料倉，其性能指標(biāo)（見表3）滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求[2]。

表3 細(xì)骨料的技術(shù)性能

2.4 填料

工程選用汪骨山灰?guī)r料場人工碎石加工而成。試驗取樣地點(diǎn)為瀝青混凝土拌和站填料儲料罐，其技術(shù)性能見表4[2]。

表4 填料的技術(shù)性能

2.5 方法

首先，對該工程瀝青混凝土拌和站19.0～9.50mm、9.50～4.75mm、4.75～2.36mm、≤2.36 mm四級熱料和填料分別進(jìn)行級配篩分試驗，通過各級熱料篩分級配與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)級配進(jìn)行生產(chǎn)級配曲線擬合，使生產(chǎn)合成級配曲線與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)級配曲線相吻合，確定馱英水庫大壩工程瀝青混凝土施工配合比的礦料級配[3]；其次，依據(jù)類似工程經(jīng)驗選取3 個油石比6.4%，6.7%，7.0%分別進(jìn)行馬歇爾試驗，測定馬歇爾試件孔隙率、馬歇爾穩(wěn)定度和流值，分析確定馱英水庫大壩工程瀝青混凝土施工配合比的最優(yōu)油石比。

3 結(jié)果與分析

3.1 礦料級配

依據(jù)各級礦料熱料級配篩分試驗結(jié)果，借助Excel 進(jìn)行試配得礦料合成級配。試驗結(jié)果見表5、圖1。

表5合成級配與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)級配差值滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：粗骨料±5%、細(xì)骨料±3%、礦粉±2%；圖1顯示合成級配曲線與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)級配曲線相吻合。因此，馱英水庫大壩工程瀝青混凝土施工配合比礦料級配選用原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)級配，其級配參數(shù)為：最大骨料粒徑19 mm，級配指數(shù)0.38，填料含量12%。

表5 礦料級配篩分結(jié)果與礦料合成級配

圖1 礦料級配合成曲線圖

3.2 最優(yōu)瀝青用量

試驗參照《水工瀝青混凝土試驗規(guī)程》（DL/T 5362-2018）中的規(guī)定[4]，分別進(jìn)行成型馬歇爾試件，測定馬歇爾試件孔隙率，穩(wěn)定度和流值，試驗結(jié)果見表6、圖2～圖4。地處年平均氣溫高達(dá)22.3℃的馱英水庫大壩工程，在瀝青混凝土配合比優(yōu)選過程中，穩(wěn)定度是最主要的參考指標(biāo)。由圖2 穩(wěn)定度與瀝青用量關(guān)系曲線得油石比6.6%時穩(wěn)定度最大為7.85 kN；油石比6.6%時，分別由圖3、圖4 得流值為88.4、孔隙率為1.5%，滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：穩(wěn)定度≥5 kN、流值30～110、孔隙率≤8%。因此，確定馱英水庫大壩工程瀝青混凝土油石比為6.6%。

表 6試驗結(jié)果

圖2 油石比與馬歇爾穩(wěn)定度關(guān)系曲線

圖3 油石比與馬歇爾流值關(guān)系曲線

圖4 油石比與孔隙率關(guān)系曲線

4 結(jié)語

（1）英水庫大壩工程瀝青混凝土原材料采用的中石油新疆克拉瑪依石化公司70 號水工瀝青各項檢測指標(biāo)、崇左市江州區(qū)板利鄉(xiāng)渠麻村汪滑山礦料各項性能，均滿足質(zhì)量指標(biāo)要求。

（2）試驗確定馱英水庫大壩工程瀝青混凝土施工配合比參數(shù)為：最大骨料粒徑19.0 mm、級配指數(shù)0.38、填料含量12%、瀝青用量（油石比）6.6%。

（3）瀝青混凝土心墻施工過程中，每個施工單元必須進(jìn)行熱料級配篩分試驗，根據(jù)各級礦料級配篩分試驗結(jié)果，對礦料合成級配進(jìn)行必要調(diào)整。