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96 沥青混合料是是由沥青、粗集料、细集料和矿粉以及 外加剂所组成的一种复合材料，由于组成材料质量的差异 和数量的多寡，可形成不同的组成结构，并表现为不同的 力学性能。级配是影响沥青混合料路用性能的重要因素。 沥青混合料可因矿料的级配不同而构成不同的组成结构， 不同结构状况的混合料将会表现出不同的物理力学性质 和使用品质。集料的排列特征和级配对混合料的组成结构 和性能有着较大的影响，甚至起着决定性的作用，因此在 沥青混合料设计中，矿料级配设计的研究具有举足轻重的 地位 1。 1 集 料 1.1 集料粒径规格 公路工程集料试验规程(JTG E42-2005)2 规 定标准筛为方孔筛，筛孔尺寸依次为 75mm、63mm、 53mm、37.5mm、31.5mm、26.5mm、19mm、 16mm、13.2mm、9.5mm、4.75mm、2.36mm、 1.18mm、0.6mm、03mm、0.15mm、0.075mm，共 17 种。而在公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004) 除上述标准筛孔外，又增加了 106mm 筛孔。 1.2 集料分类 在沥青混合料中，粗细集料的分界粒径为 2.36，即粒 径大于 2.36 的为粗集料，粒径小于 2.36 的为细集料。在 公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004) 列出的 粗集料有 S1S14 共 14 种，细集料有 S15S16 共 2 种。 其中 S1S4 集料仅用于沥青贯入式路面，S5S16 集料 用于热拌沥青混合料。对于符合公路沥青路面施工技术 规范(JTG F40-2004) 的合格集料，其粒径应分布在三 个以上相邻筛孔之间，在最大筛孔的通过率为 100%，公 称最大粒径对应筛孔的通过率为 90% 100%( 对 S16 为 80 100%)。 2 集料的选用 2.1 矿料级配控制 沥青拌和楼通常只有 46 个进料仓，也就是说只能 选用 S5S16 规格集料的 46 种进行合成，因此我们只 能控制目标矿料级配曲线上的46筛孔的通过率。 经研究， 通过控制混合料公称最大粒径对应筛孔及其下从 2.36mm 起按 2 倍递增的各筛孔就可以控制矿料级配。公路沥 青路面施工技术规范(JTG F40-2004) 表 5.1.1 中按集 料公称最大粒径分为特粗式、粗粒式、中粒式、细粒式 和砂粒式共 5 种混合料，特粗式控制 37.5mm、19mm、 9.5mm、4.75mm、2.36mm 这 5 个筛孔，粗粒式控制 31.5mm( 或 26.5mm)、19mm、9.5mm、4.75mm、 2.36mm 这 5 个筛孔，中粒式控制 19mm( 或 16mm)、 9.5mm、4.75mm、2.36mm 这 4 个筛孔，细粒式控制 9.5mm( 或 13.2mm)、4.75mm、2.36mm 这 3 个筛孔， 砂粒式控制 4.75mm、2.36mm 这 2 个筛孔。各粒径混合 料控制筛孔及集料规格见表 1。 2.2 集料的选用 公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004) 虽 给出 14 种粗集料和 2 种细集料的粒径规格，却没有提出 相应的选用规则，在工程施工中存在乱用集料规格的现 象，往往导致沥青混合料级配控制不严，是造成沥青路 面质量差的重要原因。根据矿料级配控制原则，公称最 大粒径与混合料相同的集料是必须选用的，其不可缺少 并必须符合在公路沥青路面施工技术规范(JTG F40- 2004) 表 4.8.3 中的级配范围。中粒式混合料中有公称最 大粒径为 16mm 的，而在公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40-2004) 表 4.8.3 沥青混合料粗集料规格中却没有 沥青混合料矿料级配设计与控制 Gradation design and control of asphalt mixture 沈维宏 ( 甘肃省张掖公路管理局，甘肃 张掖 734000) 摘 要：介绍了集料种类、矿料级配控制及选用原则，矿料配合比试配计算方法，施工控制要点及注意事项，供公路建设 与养护工程技术人员参考。 关键词：沥青混合料；矿料级配；设计与控制 Abstract：The material type,aggregate gradation control and selection principle,the aggregate with a test of calculation method,construction control points and the matters needing attention,for highway construction and maintenance engineering and technical personnel. Key words：asphalt mixture；gradation；design and control 中图分类号：U414 文献标识码：B 文章编号：1003-8965(2016)03-0096-04 表 1 混合料控制筛孔及控制集料 公称最大粒径37.531.526.519.016.013.29.54.752.36 集料规格S5S6(S7)S8S9S9FS10(S11)S12S14 混合料类型特粗粗粒中粒细粒砂粒 施工技术 97 16.0mm 的筛孔，这样我们就需增加一种细型的 S9，即 最大粒径为 19mm，公称最大粒径为 16mm 的集料，称 之为 S9F，其规格见表 2。 根据矿料级配控制原则，表 3 给出了各种沥青混合料 所选用的集料序列规格。与混合料公称最大粒径相同的集 料是必须选用的，其不可缺少并必须符合在公路沥青路 面施工技术规范 (JTG F40-2004)表4.8.3中的级配范围。 也就是说，在合成一种混合料的集料序列中，起控制作用 的集料，其公称最大粒径对应筛孔的通过率必须为 90% 100%。 3 矿料配合比设计 沥青路面矿料配合比设计可以借助 EXCL 电子表格用 试配法进行，根据表 3 采用 5 种集料和矿粉就可以合成所 需的矿料级配，我们用 L1L6 来表示 5 种集料和填料和 用量，分别用 B1B15、C1C15、D1D15、E1E15、 F1F15、G1G15 来表示 6 种集料和填料的筛分数据， 用 H1H15 来表示合成级配的筛分数据，见表 4。则计算 公式为： L1+L2+L3+L4+L5+L6=100。 H1=100 H2=H1-L1(B1-B2)/100-L2(C1-C2)/100-L3 (D1-D2)/100-L4(E1-E2)/100-L5(F1-F2)/100-L6 (G1-G2)/100 H3=H2-L1(B2-B3)/100-L2(C2-C3)/100-L3 (D2-D3)/100-L4(E2-E3)/100-L5(F2-F3)/100-L6 (G2-G3)/100 H4=H3-L1(B3-B4)/100-L2(C3-C4)/100-L3 (D3-D4)/100-L4(E3-E4)/100-L5(F3-F4)/100-L6 (G3-G4)/100 H13=H12-L1(B12-B13)/100-L2(C12- C13)/100-L3(D12-D13)/100-L4(E12-E13)/100-L5 (F12-F13)/100-L6(G12-G13)/100 H14=H13-L1(B13-B14)/100-L2(C13- C14)/100-L3(D13-D14)/100-L4(E13-E14)/100-L5 (F13-F14)/100-L6(G13-G14)/100 H15=H14-L1(B14-B15)/100-L2(C14- C15)/100-L3(D14-D15)/100-L4(E14-E15)/100-L5 (F14-F15)/100-L6(G14-G15)/100 计算示例：采用符合级配范围的 S5、S9、S12、 S14、S16 共 6 种集料来进行 ATB-40 沥青混合料的配合 比计算，计算结果见表 5，并根据计算结果可绘出图 1 级 配曲线。 表 2 S9F 集料规格 规格名称公称粒径 (mm)公称最大粒径(mm)最大粒径 (mm) 通过下列筛孔 (mm) 的质量百分率 ( ) 26.519.016.013.29.54.75 S910 2019.026.510090 100-0 150 5 S9F10 2016.019.010090 100-0 150 5 表 3 热拌沥青混合料选用集料规格 混合料类型 密级配开级配半开级配 最大粒径 (mm) 公称最大粒 径 (mm) 控制集料 规格 选用的粗细 集料规格 连续级配间断级配间断级配 沥青混凝土沥青稳定碎石 沥青玛蹄脂碎石 排水式 沥青磨 耗层 排水式沥 青碎石基 层 特粗式ATB-40-ATPB-4053.037.5S5 S5、S9、S12、 S14、S16 粗粒式 ATB-30-ATPB-3037.531.5S6 S6(S7)、S9、 S12、S14、S16 AC-25ATB-25-ATPB-2531.526.5S8 S8、S9、S12、 S14、S16 中粒式 AC-20SMA-20-AM-2026.519.0S9 S9、S12、 S14、S16 AC-16SMA-16OGFC-16-AM-1619.016.0S9F S9F、S12、 S14、S16 细粒式 AC-13SMA-13OGFC-13-AM-1316.013.2S10 S10(S11)、 S12、S14、S16 AC-10SMA-10OGFC-10-AM-1013.29.5S12S12、S14、S16 砂粒式AC-5-AM-59.54.75S14S14、S16 施工技术 98 4 结 语 1) 对于公路沥青路面施工技术规范(JTG F40- 表 4 矿料级配设计计算表 材料名称S5S9S12S14S16矿粉骨料求和混合料结构类型ATB-40 配比 (%)L1L2L3L4L5L6100工程设计级配范围 筛孔尺寸筛分数据合成级配级配中值上限下限 53B1C1D1E1F1G1H1100100100 37.5B2C2D2E2F2G2H29510090 31.5B3C3D3E3F3G3H383.59275 26.5B4C4D4E4F4G4H4758565 19B5C5D5E5F5G5H5607149 16B6C6D6E6F6G6H6536343 13.2B7C7D7E7F7G7H7475737 9.5B8C8D8E8F8G8H8405030 4.75B9C9D9E9F9G9H9304020 2.36B10C10D10E10F10G10H1023.53215 1.18B11C11D11E11F11G11H1117.52510 0.6B12C12D12E12F12G12H1213188 0.3B13C13D13E13F13G13H139.5145 0.15B14C14D14E14F14G14H146.5103 0.075B15C15D15E15F15G15H15462 表 5 矿料级配设计计算示例 材料名称S5S9S12S14S16矿粉骨料求和混合料结构类型ATB-40 配比 (%)4610138185100工程设计级配范围 筛孔尺寸筛分数据合成级配级配中值上限下限 53100100100100100100100.0 100.0 100100 37.59510010010010010097.7 95.0 10090 31.57010010010010010086.2 83.5 9275 26.55010010010010010077.0 75.0 8565 19109010010010010057.6 60.0 7149 160.96510010010010050.9 53.0 6343 13.20.93010010010010047.4 47.0 5737 9.50.90.79410010010043.7 40.0 5030 4.750.90.72.39510010031.4 30.0 4020 2.360.90.70.2893.610023.0 23.5 3215 1.180.90.70.20.577.110019.4 17.5 2510 0.60.90.70.20.53810012.4 13.0 188 0.30.90.70.20.51599.78.2 9.5 145 0.150.90.70.20.511.895.07.4 6.5 103 0.0750.70.50.10.35.280.85.4 4.0 62 施工技术 99 2004) 表 5.1.1 中所列的各种混合料，只要通过控制混合 料公称最大粒径对应筛孔及其下从 2.36mm 起按 2 倍递 增的各筛孔就可以控制矿料级配。即特粗式、粗粒式用 5 种规格集料控制 5 个筛孔，中粒式用 4 种规格集料控制 4 个筛孔，细粒式用 3 种规格集料控制 3 个筛孔，砂粒式用 2 种规格集料控制 2 个筛孔。以上需要的集料种类是满足 工程生产的最少的，在此基础上减少集料的种类，将不能 保证掺配出完全符合规范规定级配范围的混合料，若在上 述最少数增加集料种类数，可以改善混合料级配，但影响 微小，会增加施工费用和管理的难度。 2) 为保证混合料级配的准确性，必须严格控制所选用 集料级配的稳定性，特别要保证各规格集料在其公称最大 粒径对应筛孔通过率合格并减小波动范围。在合成一种混 合料的集料序列中，起控制作用的集料，其公称最大粒径 对应筛孔的通过率必须为 90% 100%，否则绝不可能 合成符合规范规定级配范围的混合料；除此之外的各规格 集料， 如其公称最大粒径对应筛孔的通过率小于90%时， 仍可能会合成合格的混合料，但会影响合成的精度并增加 合成的难度。 3) 在目标配合比设计阶段，以工程实际采备的集料， 按规范规定的程序和方法用表 4 优选矿料级配，计算确定 各种集料的比例，用来控制抖和楼冷料仓的进料比例。 4) 在生产配合比设计阶段，应按规定方法取样测试拌 和楼热料仓的材料级配，热料仓的配合比，供抖和楼控制 室使用。 5) 拌和楼热料仓筛分用的振动筛应根据混合料矿料级 配设计确定的筛孔尺寸来选择，要与冷料规格做到一一对 应，以减少等料或溢料，提高拌和楼生产效率，还有利于 混合料级配控制。 因不同型号的拌和楼其热料仓振动筛的面积、频率、 振幅和筛网的倾角均不同，这就要求在进行在进行热料仓 振动筛筛孔设置时，除考虑各种混合料的控制筛孔外，还 应根据以往工程经验，参考公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40-2004) 表 5.22 确定。 参考文献 1 JTG D50-2006 公路沥青路面设计规范 S. 2 JTG F40-2004 公路沥青路面施工技术规范 S. 3 JTG E42-2005 公路工程集料试验规程 S. 4 王立久，刘慧 . 矿料级配设计理论的研究现状与发 展趋势 J. 公路，2008，(1)：170-174. 5 任永利 . 沥青混合料级配控制方法 J. 公路， 2009，(2)：146-150. 年低碳车辆研发路线图；中国关于交通与城市环境研究的 文献最早出现在陈声洪等于 1998 年主编的上海城市交 通分析与预测一书中。但是中国学者研究的聚焦点一般 是较少出行和发展公共交通上。 低碳建筑。英国政府早在 2006 年就制定了生态住宅 指标体系用来指导建筑行业的可持续发展。同年中国政府 也颁布了绿色建筑评价标准，指导建筑低碳化发展。 低碳能源。风和太阳能是清洁能源，在利用清洁能源 方面，丹麦和德国走在了世界前列。丹麦的卡隆堡生态工 业园区就是建立在热电联产的基础上，德国的光伏发电规 模一直排在世界前列。中国在 2005 年只是颁布了一些法 律，直到 2009 年才颁布了具体实施意见。 融合了低碳交通、低碳建筑、低碳能源、低碳产业这 四个方面，就基本上形成了低碳城市建