油石比

簡而言之，就是瀝青的含量。油石比是指混合料中瀝青和礦料用量的重量百分比 ^[1]  。

通常SMA瀝青馬蹄脂碎石混合料油石比約為5.5%~5.6%，AC細粒式瀝青混凝土油石比約為4.5%~6.01%。

瀝青混合料油石比的檢測是瀝青路面施工質量控制和性能評價的重要檢測手段，為此，常用的油石比檢測方法存在費時費力、精度較低、污染環境和危害人體健康等問題。

在瀝青路面施工中，拌和樓進行混合料生產時，瀝青混合料油石比是按配合比設計確定最佳油石比值輸入的，但在實際瀝青混合料的生產過程中，油石比卻並非定值，其檢測數值存在變異性，油石比波動將對瀝青混合料產生重要影響性。油石比較小時，瀝青不足以裹覆集料，瀝青混合料強度降低。當瀝青用量進一步增加，此時過多的瀝青形成“自由瀝青”，這部分瀝青在礦料間主要起潤滑作用，並將礦料“推開”，並且使礦料間相互滑移容易，內摩阻力下降從而使瀝青混合料的整體強度下降。因此充分分析研究瀝青混合料油石比變異性水平及其影響因素對於控制瀝青混合料油石比質量具有重要作用 ^[2]  。

排除測定手段的影響，油石比（瀝青質量/混合料中礦料的質量）的變化與礦料級配組成結構的變異密切相關。油石比的多少與礦料的比表面積的大小成正比關係。各粒徑通過篩孔的質量百分率的變異決定了混合料整體結構的比表面積的多少，細料的多少與油石比的變化成正比。所以抽提級配的變異應該也與油石比的變異大小有關。從一標和二標的統計結果可以看出，總體上，一標的各粒徑的通過篩孔的質量百分率變異性係數δ較小，所以其油石比的變異係數也較小。

考慮到油石比的變異與油石比的測定方法、不同的拌和設備、温度、時間等因素都有着密切的聯繫，級配的變異只是其中的一個影響因素而已，兩者的相關係數不可能出現接近±1的情況。所以，以上結果表明，油石比與礦料各粒徑通過篩孔的質量百分率的相關性比較良好。油石比與26.5mm、19.0mm、16.0mm、0.60mm和0.15mm這幾擋的相關係數都較高，説明油石比與礦料中粗集料和細集料的相關性較大。粗集料通過率與油石比成正比，油石比的增加隨着粗集料的增加而增加。粗集料通過率增加，説明混合料裏的大顆粒較少，相應的細集料的量就增加了，根據前面的比表面積理論，細集料增加，比表面積的增加也很顯著，吸附的瀝青量增加，所以油石比也隨之增加了。

同時，0.60mm、0.30mm和0.15mm篩的通過質量百分率與油石比成正比，油石比隨着各篩的通過篩孔的質量百分率的增加而增加，通過小粒徑篩的細料越多（主要是礦粉），比表面積越大，吸附的自由瀝青也越多，自然會增加油石比 ^[3]  。

在瀝青混凝土路面施工中瀝青混合料的配合比設計在保證其路面的質量上尤為重要，而瀝青混合料設計主要是混合料的集料級配和最佳油石比的確定。在集料級配相對固定的情況下，油石比是影響空隙率、瀝青飽和度等馬歇爾技術指標的唯一因素，因此，為對比各種級配的性能，首先必須確定各種混合料的最佳油石比 ^[4]  。

瀝青混合料設計主要是混合料的集料級配和最佳油石比的確定。在集料級配相對固定的情況下，油石比是影響空隙率、瀝青飽和度等馬歇爾技術指標的唯一因素。因此，在混合料設計中能否準確定出最佳油石比將對混合料的性能產生很大影響。

確定最佳油石比的經驗公式：

瀝青混合料設計國內外普遍採用體積設計法或體積分析法，可採用體積分析法確定混合料的最佳油石比，並對與油石比有關的幾個問題提出粗淺的看法。經過多年的試驗研究，瀝青混合料（本文所指瀝青混合料包括密級配瀝青混凝土混合料和瀝青瑪蹄脂碎石混合料）的最佳油石比可採用公式

計算。

式中：VMA——瀝青混合料的礦料間隙率，%。由於瀝青混合料的礦料間隙率不得小於規範規定最小礦料間隙率，在初算時可採用規範規定最小礦料間隙率代替，在明確瀝青混合料的實際礦料間隙率後再用此公式算出。

Va——瀝青混合料設計空隙率，%.規範規定為3~5%，在實際工程中可取為4%或其它定值。

Ra——瀝青結合料相對密度，（25℃/25℃）。

R_sb——集料平均毛體積相對密度，無量綱。

。式中P1，P2，P3~Pn為各種集料的配比，其和為100，相應的毛體積相對密度為R1，R2~Rn（石屑和礦粉採用表觀相對密度）。

分析瀝青混合料的體積構成，可以認為，1體積混合料中有

體積的集料構成骨架；有預先希望的Va%體積空隙（即設計空隙率）；所剩

體積均為瀝青填充，此即最佳油石比的確定方法。

在實際配合比設計中通常採用的礦料間隙率較規範規定的最小礦料間隙率大1個百分點左右。為此，在給定工程中可將規範規定的最小礦料間隙率提高1個百分點，用於最佳油石比的計算，即

。

油石比自動調節系統是連續作業式瀝青混凝土攪拌機上按骨料的含水量與質量來自動調節瀝青供給量以保持油石比恆定的整套裝置。包括：插入冷骨料倉內的含水量探頭，置於瀝青供給系統中的瀝青流量調節閥、瀝青定量泵和瀝青粘度計，置於骨料輸送帶上的骨料秤與測速計以及微型計算機等。將各部分測得的數據反饋給微型計算機，算出油石比後再考慮滯後的時差加以修正，以修正後的數據控制瀝青供給量和骨料輸送流量，從而達到某時刻的正確油石比 ^[5]  。

1.0.075mm顆粒含量：0.075mm顆粒含量對瀝青混合料油石比測試結果具有非常重要的影響，因此應嚴格控制0.075mm顆粒含量，保證其穩定性，從而減小油石比測試結果變異性。

2.取樣均勻性：經分析可知，取樣位置對取樣均勻性影響較大。攤鋪機熨平板後取樣測試結果明顯優於自卸車頂部取樣。因此，取樣時應在攤鋪機熨平板後取樣，並且必須注意試樣與混合料整體外觀具有良好的一致性。試驗時必須對試樣按照四分法取樣後進行試驗 ^[2]  。

3.減小試驗誤差：試驗誤差是造成油石比測試結果變異性的重要影響因素，在採用離心抽提法進行混合料油石比檢測過程中，應加強泄露礦粉質量的標定工作和操作人員的培訓工作，減小試驗誤差，降低瀝青混合料油石比的變異性。

4.拌合樓計量系統：對拌合樓集計量系統應及時進行標定，保證計量系統的穩定、準確 ^[2]  。