４．３％
毛体积密 ２．６８２ ２．６７１ ２．６４８ ２．５９９ ／
度（ｇ／ｃｍ ３）
／ ２．６４８
各法确定的最佳油石比对照
表５
石比 ４．１５％ （ 减少 ０．１９％ 油石比） 重新进行第二次试验段施工， 试 铺 检 验 结 果 渗 水 系 数 ２３ｍ ｌ／ｍ ｉｎ￣６５ｍ ｌ／ｍ ｉｎ， 空 隙 率 结 果 见 表 ７。目测取出芯样侧面无泌油现象， 碎石边界清晰， 施工表面“油 饼”明显减少， 最后确定采用 ４．１５％ 进行规模化施工。
０前言
沥青混凝土以其舒适的行车性能被公路工程广泛采用， 在 沥青混凝土路面施工中沥青混合料的配合比设计尤为重要， 而 在沥青混合料配合比设计中最佳油石比的确定又是一项非常 重要的任务。本文结合芜湖某高速公路 Ａ Ｃ －２０ 型沥青混合料配 合 比 设 计 ， 分 别 应 用 马 歇 尔 试 验 方 法 、沥 青 膜 厚 度 与 比 表 面 积 计 算 法 、已 建 工 程 经 验 数 据 法 确 定 沥 青 混 合 料 的 最 佳 油 石 比 。
法确定最佳油石比的步骤。
关键词： 沥青混合料； 配合比； 最佳油石比
中图分类号： Ｕ４１４
文献标识码： Ｂ
文章编号： １００７－ ７３５９（２００７）０５－ ０１８１－ ０２
Ｔｈｅ Ｄｅｔｅｒ ｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ Ａｓｐｈａｌｔ－ Ｃｏｎｃｒ ｅｔｅ Ｒａｔｉｏ ｆｏｒ Ａｓｐｈａｌｔ Ｍｉｘｔｕｒ ｅ
０．３ ０．１５ ０．０７５ 集料比表
通 过 率（％ ） １００ ９６．４ ８０．２ ６８．５ ５８．４ ４３．５ ３２．６ ２３．４ １８．６ １５．２ ７．７
６．０
面积和
表 面 积 系 数 ０．００４１
（ｍ ２／ｋｇ） ０．００４１ ０．００８２ ０．０１６４ ０．０２８７ ０．０６１４ ０．１２２９ ０．３２７７
３．５
２．３８１
９．５
６．９
２５．８
５４．６
４
２．４０６
１０．１
５．３
３０．４
６４．４
４．５
２．４３６
１０．２
３．４
２７．１
７６．４
５
２．４５４
１０．８
２．０
３５．２
８５．８
分别绘制以油石比为横坐标、其他参数为纵坐标的坐标 系， 描绘关系曲线， 发现密度没有出现最大值， 于是采用空隙率 中值 ４％ 对应的油石比作为初始值 Ｏ Ａ Ｃ １＝４．３３％ ， 所有指标均满 足 技 术 标 准 的 油 石 比 范 围 ４．２４％ ￣４．６２％ 的 均 值 Ｏ Ａ Ｃ ２＝４．４３％ ， 计算最佳油石比 Ｏ Ａ Ｃ ＝（ Ｏ Ａ Ｃ １ ＋Ｏ Ａ Ｃ ２） ／２＝４．３８０％ 。
项目
最大值
最小值
平均值
备注
空隙率（ ％ ）
６．５
３．８
４．８
共检测 １１ 点
滁州某高速公路 ＡＣ２０ 型沥青混合料有关数据
表４
１＃ 料
２＃ 料
３＃ 料
４＃ 料
矿粉
矿料有 施工的 沥青
效密度 油石比
表观密度 ２．７１２ ２．７０８ ２．６９０ ２．６９０ ２．７１０ １．０２５ ２．７００
（ｇ／ｃｍ ３）
矿粉
试件高度 （ ｍｍ）
１
２０
２
２３
３
２４
４
２４
５
２５
击 实 温 度（℃） １４８
２４
１３
２５
１３
２７
１３
２８
１３
２９
１３
油石比（ ％ ）
４．０
２２
１８
３
１６
２０
３
１２
２１
３
１０
２２
３
６
２４
３
混 合 料 质 量（ ｇ）
６６．４ ６５．４ ６５．１ ６４．３ ６３．６ １２１５
击实高
６５．１ 度（ ｍ ｍ ）
调整击实温度试件高度变化表（ ＡＣ２５ 型沥青混合料） 表 １
击实温度
１３５ （℃）
１４０ １４５
１４８
１５５
调整矿料比例试件高度变化表（ ＡＣ２５ 型沥青混合料） 表 ２
材料
１９ｍ ｍ
名 称 ￣３１．５ｍ ｍ
１６ｍ ｍ ￣１９ｍ ｍ
４．７５ｍ ｍ ￣１６ｍ ｍ
２．３６ｍ ｍ ￣４．７５ｍ ｍ
０ ￣２．３６ｍ ｍ
有效沥青含量 Ｐｂ 或油石比 Ｐａ
Ｐｂａ＝（ｒｓｅ－ｒｂ）／（ｒｓｅ ×ｒｓｂ）×ｒｂ×１００
（１）
＝（２．６９６－１．０３７）／（２．６９６×２．６４５）×１．０３７×１００＝２４．１３
Ｐｂｅ＝Ｄ Ａ ×ｒｂ×ＳＡ ／１０＝６×１．０３７×５．６１／１０＝３．４９１
（２）
Ｐｂ＝ Ｐｂａ×ＰＳ／１００＋ Ｐｂｅ＝Ｐｂａ×０．９６／１００＋ Ｐｂｅ＝３．７２３
５ 结束语
从表 ５ 数据可以看出， 各法计算的油石比都不同， 在实际 应用中应综合考虑各种方法的数据， 有条件的应采用旋转压实 等先进的试验方法确定的油石比进行比较， 通过试拌试铺检 验， 比较确定的最佳油石比用于工程， 达到延长路面使用寿命 及改善路面使用性能的目的。
项目
马歇尔法 沥青膜厚度法 经验数据法
比 表 面 积 ０．４１ ０
０
０
０ ０．１８ ０．２７ ０．３８ ０．５３ ０．９３ ０．９４ １．９６
５．６１
３ 已建工程经验数据法
有资料表明， 同类型的沥青混合料的矿料毛体积密度与油 石 比 的 乘 积 是 个 常 数 。《 公 路 沥 青 路 面 施 工 技 术 规 范 》（ ＪＴＧ Ｆ４０－２００４） 介绍了根据已建类似工程沥青混合料的标准油石比 和已建类似工程集料的合成毛体积相对密度及拟建工程集料
的合成毛体积相对密度求得， 如表 ３， 表 ４ 所示。 由《 公 路 沥 青 路 面 施 工 技 术 规 范 》中 有 关 公 式 ， 根 据 滁 州
某高速公路 Ａ Ｃ ２０ 型沥青混合料有关数据（表 ４）， 计算芜湖 高 速 公路有中面层 Ａ Ｃ ２０ 型沥青混合料的油石比 Ｐａ。
Ｐａ＝ Ｐａ１ ×ｒｓｂ１／ｒｓｂ＝２．６４８×４．３／２．６４５＝４．３０５ 注： 上式中有关代号《公路沥青路面施工技术规范》已明确。
１ 马歇尔试验方法确定最佳油石比
马歇尔试验是现行规范规定的确定沥青混合料最佳油石
比 的 方 法 ， 对 击 实 法 成 型 的 试 件 的 密 度 、稳 定 度 、空 隙 率 、饱 和 度、流值数据进行分析， 确定最佳油石比。如果工程中设计者提 出设计空隙率值， 配合比设计中有时也采用设计空隙率对应的 油石比作为最佳油石比的初始值。
芜湖某高速公路中面层采用 Ａ Ｃ －２０ 沥青混凝土， 成型马歇 尔试验试件 ５ 组各 ６ 个， 试验结果见表 １。
油石比 （％ ）
芜湖某高速公路马歇尔试验参数
密度 （ｇ／ｃｍ ３）
稳定度 （ｋＮ ）
空隙率 （％ ）
流值 （０．１ｍ ｍ ）
表１
饱和度 （％ ）
３
２．３６５
１０．０
８．２
２４．４
４６．７
２ 依据沥青膜厚度估算法
本法用于预估最佳沥青用量或检验最佳油石比。芜湖某高速 Ａ Ｃ ２０ 型为连续级配沥青混合料， 有关资料表明连续级配沥青混合 料最小沥青膜厚度为 ６ μｍ ， 而沥青膜厚度不易测得， 可以通过矿料 的比表面积进行估算， 如表 ２。《公路沥青路面施工技术规范》 （ ＪＴＧ Ｆ４０－２００４） 介绍了矿料的比表面积及油石比估算公式。
Ｐａ ＝ Ｐｂ／（１００－ Ｐｂ）＝３．８６７
注： （１）式中有关代号《公路沥青路面施工技术规范》已明确；
（２）式中 ＰＳ 可根据油石比近似取值， 如 Ａ Ｃ ２０ 型沥青混合料可取 值 ０．９６。
芜湖某高速公路 ＡＣ２０ 级配比表面积计算
表２
孔（ ｍ ｍ ）
２６．５ １９ １６ １３．２ ９．５ ４．７５ ２．３６ １．１８ ０．６
收稿日期： ２００７－ ０３－ ２９ 作 者 简 介 ： 邵 志 兵（ １９７１－ ） ， 男 ， 安 徽 桐 城 人 ， 毕 业 于 安 徽 建 筑 工 业 学 院， 学士， 工程师， 交通部监理工程师。
再 根 据《 公 路 沥 青 路 面 施 工 技 术 规 范 》中 有 关 公 式 ， 计 算
６４．５ ６４．１
６３．６
６３．４
混合料
油石比
２５： ２９： １３： ６： ２４： ３
４．０
比例
（ ％）
混合料质量 （ ｇ）
１２１５
②在成型温度、油石比 、混 合 料 质 量 不 变 的 情 况 下 ， 改 变 混 合料级配， 从而改变矿料的结构。表 ２ 是调整矿料比例试件高 度 变 化 表 ， 通 过 多 次 试 验 发 现 在 减 少 ２．３６￣４．７５ｍ ｍ 碎 石 含 量 ， 适当增加 ０￣２．３６ｍ ｍ 机制砂含量时， 试件密度在增加， 试件高度 在下降。因此， 可以通过调整 ２．３６￣４．７５ｍ ｍ 、０￣２．３６ｍ ｍ 含量改变 试件高度和密度。
４ 实践应用
在标准试验完成后， 项目部召开了施工前技术交底会， 同 时邀请技术指导单位的有关专家参加， 认为沥青膜厚度计算值 与其他两种方法差异太大； 另外， 该种方法一般用于预估最佳 沥青用量或检验最佳油石比， 最后确定采用马歇尔试验方法和 经验数据法确定的油石比平均值 ４．３４％ 作为最佳油石比进行试 铺。试验段施工后对现场进行取芯检 测 ， 渗 水 系 数 ０￣２３ｍ ｌ／ｍ ｉｎ （ 规范规定小于 ３００ ｍ ｌ／ｍ ｉｎ） ， 空 隙 率 结 果 见 表 ６。 目 测 取 出 芯 样 侧 面 存 在 泌 油 现 象 ， 碎 石 边 界 模 糊 ， 施 工 表 面“ 油 饼 ”多 ， 试 验段总结会一致认为油石比偏大， 认为第一次试验段不成功， 应重新试铺。