我國現行的瀝青混合料配合比設計方法是馬歇爾試驗法。馬歇爾試驗法最早由布魯斯? 馬歇爾(Brue M咨hll)提出,1948年美國陸軍工程兵部隊對馬歇爾試驗方法加以改進,并添加了 一些測試性能,最終發展成為瀝青混合料配合比設計標準。
我國現行的瀝青混合料配合比設計方法是馬歇爾試驗法。馬歇爾試驗法最早由布魯斯? 馬歇爾(Brue M咨hll)提出,1948年美國陸軍工程兵部隊對馬歇爾試驗方法加以改進,并添加了 一些測試性能,最終發展成為瀝青混合料配合比設計標準。
該方法在選擇瀝青時采用針入度級規范,設計者根據經驗及氣候條件,選用合適的瀝青等 級,在混合料集料級配選擇上,一般采用中值法,瀝青混合料配合比設計釆用馬歇爾標準擊實 試驗,其技術要求由馬歇爾穩定度、流值、空隙率、瀝青飽加度和殘留穩定度等組成。
瀝青混合料配合比設計結果對路面性能、材料用量及工程造價有很大影響,是一項非常重 要的技術工作。我國技術規范規定高速公路、一級公路的熱拌瀝青混合料配合比設計,應分為 目標配合比設計階段、生產配合比設計階段、生產配合比驗證階段(試拌試鋪階段),使得生產 配合比設計更有依據且更為合理。
(一) 目標配合比設計階段
首先通過礦料的篩分結果,通過計算機或圖解法計算出各種礦料的比例,配合成要求的礦 料級配范圍,然后以估計瀝青用量為中值,按0.5%間隔變化,取5個不同的瀝青用量,用實驗 室小型拌和機與礦料拌和,按規定的擊實次數成型馬歇爾試件,當測定的穩定度、流值、空隙 率、瀝青飽和度和殘留穩定度五項技術標準都符合要求時,確定最佳瀝青用量。以此礦料級配 和瀝青用量作為目標配合比,供確定各冷料倉的供料比例和進料速度。
值得注意的是,在由馬氏法確定最佳瀝青用量時,為避免出現決定瀝青用量的五個指標中 易出現現象:穩定度、流值容易滿足要求且瀝青用量范圍較寬;密度有時不出現峰值;飽和度實 質取決于空隙率;因而常常是只有空隙率成為決定瀝青用量的重要因素。為此,我國現行技術 規范在參考美國、歐洲等國家采用辦法的基礎上,提出由馬氏試驗得出的三個瀝青用量的平均 值決定。即:最大密度對應的瀝青用量⑶;最大穩定度對應的瀝青用量“2;符合要求的空隙 率范圍的中值對應的瀝青用量 叩 這樣馬歇爾試驗的穩定度、密度必須出現峰值,不能呈單 邊曲線。一般地說,通常⑶大于叼。最佳瀝青用量初始值OACi = (ai + a2+a3)/3;五項技術 指標對應的瀝青共同范圍OACmin ~ OACg.,取中值OAQ = (OACmin + 0ACmaK)/2o 一般取OAC】 和OA0中值作為最佳瀝青用量OACo
(二) 生產配合比設計階段.
根據目標配合比的比例,經冷料倉上料,二次篩分后(間歇式拌和樓),對進入各熱料倉的 礦料取樣進行篩分,根據篩分結果,通過計算使礦料的級配符合設計級配的規定,確定出各熱 料倉的材料的比例,供拌和樓控制室使用。同時反復調整冷料倉進料比例以達到供料均衡,并 取目標配合比設計的最佳瀝青用量、最佳瀝青用量±0.3%三個最佳瀝青用量進行馬歇爾試 驗,確定生產配合比的最佳瀝青用量。由于高速公路車輛渠化的要求,中、下面層的瀝青用量 宜低于最佳瀝青用量0.2%,但不低于目標配合比確定瀝青用量的底限。
(三) 生產配合比驗證階段
拌和樓采用生產配合比進行試拌、鋪筑試驗路段,用拌和的瀝青混合料及路上鉆樣進行馬 歇爾試驗和礦料篩分、瀝青用量檢驗,由此最終確定生產用的配合比。當瀝青碎石混合料試件在60T水浴中浸泡即發生松散時,可不進行馬歇爾試驗,但應測 定密度、空隙率、瀝青飽和度等。