我国现行的沥青混合料配合比设计方法是马歇尔试验法。马歇尔试验法最早由布鲁斯・ 马歇尔(Brue M咨hll)提出,1948年美国陆军工程兵部队对马歇尔试验方法加以改进,并添加了 一些测试性能,最终发展成为沥青混合料配合比设计标准。
我国现行的沥青混合料配合比设计方法是马歇尔试验法。马歇尔试验法最早由布鲁斯・ 马歇尔(Brue M咨hll)提出,1948年美国陆军工程兵部队对马歇尔试验方法加以改进,并添加了 一些测试性能,最终发展成为沥青混合料配合比设计标准。
该方法在选择沥青时采用针入度级规范,设计者根据经验及气候条件,选用合适的沥青等 级,在混合料集料级配选择上,一般采用中值法,沥青混合料配合比设计釆用马歇尔标准击实 试验,其技术要求由马歇尔稳定度、流值、空隙率、沥青饱加度和残留稳定度等组成。
沥青混合料配合比设计结果对路面性能、材料用量及工程造价有很大影响,是一项非常重 要的技术工作。我国技术规范规定高速公路、一级公路的热拌沥青混合料配合比设计,应分为 目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段、生产配合比验证阶段(试拌试铺阶段),使得生产 配合比设计更有依据且更为合理。
(一) 目标配合比设计阶段
首先通过矿料的筛分结果,通过计算机或图解法计算出各种矿料的比例,配合成要求的矿 料级配范围,然后以估计沥青用量为中值,按0.5%间隔变化,取5个不同的沥青用量,用实验 室小型拌和机与矿料拌和,按规定的击实次数成型马歇尔试件,当测定的稳定度、流值、空隙 率、沥青饱和度和残留稳定度五项技术标准都符合要求时,确定最佳沥青用量。以此矿料级配 和沥青用量作为目标配合比,供确定各冷料仓的供料比例和进料速度。
值得注意的是,在由马氏法确定最佳沥青用量时,为避免出现决定沥青用量的五个指标中 易出现现象:稳定度、流值容易满足要求且沥青用量范围较宽;密度有时不出现峰值;饱和度实 质取决于空隙率;因而常常是只有空隙率成为决定沥青用量的重要因素。为此,我国现行技术 规范在参考美国、欧洲等国家采用办法的基础上,提出由马氏试验得出的三个沥青用量的平均 值决定。即:最大密度对应的沥青用量⑶;最大稳定度对应的沥青用量“2;符合要求的空隙 率范围的中值对应的沥青用量 叩 这样马歇尔试验的稳定度、密度必须出现峰值,不能呈单 边曲线。一般地说,通常⑶大于叼。最佳沥青用量初始值OACi = (ai + a2+a3)/3;五项技术 指标对应的沥青共同范围OACmin ~ OACg.,取中值OAQ = (OACmin + 0ACmaK)/2o 一般取OAC】 和OA0中值作为最佳沥青用量OACo
(二) 生产配合比设计阶段.
根据目标配合比的比例,经冷料仓上料,二次筛分后(间歇式拌和楼),对进入各热料仓的 矿料取样进行筛分,根据筛分结果,通过计算使矿料的级配符合设计级配的规定,确定出各热 料仓的材料的比例,供拌和楼控制室使用。同时反复调整冷料仓进料比例以达到供料均衡,并 取目标配合比设计的最佳沥青用量、最佳沥青用量±0.3%三个最佳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。由于高速公路车辆渠化的要求,中、下面层的沥青用量 宜低于最佳沥青用量0.2%,但不低于目标配合比确定沥青用量的底限。
(三) 生产配合比验证阶段
拌和楼采用生产配合比进行试拌、铺筑试验路段,用拌和的沥青混合料及路上钻样进行马 歇尔试验和矿料筛分、沥青用量检验,由此最终确定生产用的配合比。当沥青碎石混合料试件在60T水浴中浸泡即发生松散时,可不进行马歇尔试验,但应测 定密度、空隙率、沥青饱和度等。