[摘要]在对AC-20S沥青混合料目标及生产配合比级配进行优化设计后，明显提高了路面施工质量，保证了压实度及马歇尔等技术指标，发挥了路面中面层的抗车辙变形能力，经过近2年运营证实，AC-20S沥青混合料目标及生产配合比设计及施工达到了预期的效果，传统的AC级配优化后在扬州市北环路道路中面层的使用是经济合理的。
关键词：AC-20S沥青混合料，马歇尔试验法，配合比，级配设计，运用
[abstract] in AC-20 S asphalt mixture mixing with goals and production level after optimization design, obviously improving the quality of road construction, ensure the degree of compaction and Marshall technology index, play in the road surface of the deformation anti-rutting ability, after nearly 2 years operation confirmed, AC-20 S asphalt mixture goal and production mix design and construction achieve the expected effect, the traditional AC gradation optimization in yangzhou city after north loop road in the use of the surface is economic and reasonable.
Keywords: AC-20 S asphalt mixture, Marshall test method, mix, gradation design, use
中图分类号：TV442+.1文献标识码：A 文章编号：
科学技术的发展对沥青路面的研究不断有了新的突破，各种各样的新型沥青路面结构形式踊跃而出，传统的AC级配沥青混凝土在各个地区的使用仍然较为频繁。根据扬州市北环路三标段道路设计中面层采用AC-20S沥青混合料，该级配类型是江苏省交通及建设部门推荐的级配，在近几年本地区使用较多。经过对该路段近2年的使用和近期竣工验收检查后，我们认为该级配类型的目标和生产配合比设计在道路中面层的施工达到了预期效果。
一、AC-20S沥青混合料的目标配合比设计要求及方法
AC-20S沥青混合料作为热拌沥青混合料的配合比设计，规范有了成熟的配合比设计方法。主要是通过目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段来确定沥青混合料的材料品种及配合比、矿料级配、最佳沥青用量。
本次配合比设计重点针对成粗集料骨架级配和沥青矿粉填充料用量两个部分进行了设计：（1）相互紧密嵌挤的粗集料骨架（石--石嵌挤结构）最终形成S型，粗集料的划分是4.75mm筛孔，在混合料中起嵌挤作用的是4.75mm以上部分，因而4.75mm通过率是个关键性指标。骨架设计规定AC-20S混合料必须有一定的矿料间隙率（VMA），粗集料骨架间隙率（VCA）等指标。（2）含有足够的沥青结合料数量和具有一定劲度的沥青胶浆，它填充在粗集料骨架嵌挤成的石--石结构的间隙中。沥青最佳用量和粉胶比设计确定了空隙率和饱和度这两个关键性技术指标。因此，配合比设计的任务就是确定骨架和各种材料的规格和比例，以便保证真正形成粗集料骨架，骨架的间隙又恰到好处地被沥青胶浆填充，沥青胶浆也能真正发挥使混合料成为坚强整体的胶结作用。其设计步骤如下：
（1）材料选择与准备。根据中国沥青路面气候分区图，扬州地区在1-3区，AC-20S所用结合料必须符合“道路石油沥青技术要求”，采用70号道路石油沥青。除石屑采用南京玄武岩外，其余矿料均采用安徽石灰岩。
（2）矿料配合比设计。在推荐的级配范围内，以4.75mm通过率为标志，借助电子表格计算选用3个不同等级（在20%~30%之间选择），在级配曲线上，同时使19、16、13.2、9.5mm通过率在要求范围的中值偏上，2.36、1.18、0.6、0.3、0.15㎜通过率在要求范围的中值偏下，使矿料级配曲线形成S型，并测定3种配合比矿料的VMA。AC-20S矿料级配规范、推荐及本次采用范围如表1-1。
规范AC-20矿料级配和江苏省推荐范围 表1-1
（3）马歇尔试验。选择一个初试沥青用量为中值，以0.5%沥青用量或油石比为间隔，成型5组马歇尔试件，采用表干法测定试件的毛体积相对密度，实测混合料的最大相对密度或通过计算得到混合料的理论密度，计算试件的空隙率VV、矿料间隙率VMA及有效沥青的饱和度VFA，根据密级配沥青混凝土混合料马歇尔试验技术标准的要求，确定油石比或沥青用量与各项指标的曲线。
（4）确定最佳沥青用量（或油石比）。根据试验曲线的走势，确定OAC1和OAC2，结合OACmin～OACmax范围，最终确定设计最佳沥青用量OAC。马歇尔试验的各项指标应符合规范的要求，如表1-2。
(5)选用不同的沥青用量，进行马歇尔试验，根据空隙率VV确定设计最佳沥青用量OAC。马歇尔试验的各项指标应符合规范的要求，如表1-2 。
经过试验确定最佳沥青用量为４.１％（油石比为４.３％），此处具体试验就不累赘介绍，完全按规范执行即可。
二、AC-20S沥青混合料的生产配合比设计要求及方法
（１）本工程采用JD3000型沥青拌和楼，振动筛筛网配置为：4#仓（15～25mm）、3#仓（6～15mm）、2#仓（3.5～6mm）、1#仓（0～3.5mm）。
（２）根据目标配合比的设计，确定冷料仓的皮带转速后，取经过二次筛分的热料仓集料进行筛分，筛分结果如表2-1：
（4）马歇尔试验
根据表2-2的配合比称取各热料仓矿料，以目标配合比确定的最佳沥青用量4.1%（油石比4.3%）为中值，取沥青用量4.1%（油石比4.3%）±0.3%制作3组马歇尔试验。
试验结果汇总如表2-3：
从表2-3结果可得出，最终确定生产用沥青用量4.1%（油石比为4.3%）。
（5）以生产用沥青用量4.1%（油石比4.3%）制作马歇尔及车辙等试件，浸水48小时残留稳定度试验：
MS0=MS1/MS*100=10.12/11.32*100=89.4%>85%满足要求。
其它高、低温及动稳定度等各项使用性能均达到设计要求。
（6）生产配合比设计结果综合见表2-4：
表2-4
三、AC-20S沥青混合料的生产配合比验证、生产及施工
（１）本工程采用200米试验段进行了生产施工验证，生产时沥青混合料出场温度控制在145～165℃，摊铺及碾压温度均达到规范控制范围。
（2）根据沥青路面施工经验，现场施工采用了2台13吨双钢轮和2台26吨以上胶轮碾压组合，经对成品钻孔取芯检验，压实度等指标均达到设计要求。
参考文献
【1】交通部《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004
【2】交通部《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ052-2000
【3】交通部《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005
【4】张登良 王哲人《沥青路面》 1999年6月
【5】李立寒《道路建筑材料》 1999年7月
【6】叶奋《防滑低噪声沥青路面的研究》 2002年9月
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。