沥青混合料细集料砂当量及亚甲蓝指标研究

徐丽莎

摘    要：本文以沥青混合料中细集料砂当量与亚甲蓝指标为探讨主题，针对当前沥青混合料用料配比存在的问题，系统开展细集料砂当料与亚甲蓝指标的研究试验。分析细集料砂当量的试验结果，可以知道当对砂当量检测指标进行单独使用时会使得检测结果出现异常，同时分析含泥量、石粉含量与砂当量、亚甲蓝的关系，给出沥青混合细集料中砂当量与亚甲蓝检测数据的推荐值。

关鍵词：沥青混合料;细集料;砂当量;亚甲蓝

1  引言

在控制沥青混合料的集料组成时，对于细集料质量的掌握普遍可以采用控制砂当量的方式，结合工程建设的施工技术规范、以满足试验规程为前提。随着近年来沥青混合料机制砂作业形式的普及，与稀浆封层、路面微表处项目施工的大幅增加，应用越来越多的是直径为0mm～2.36mm的细集料，因而对于此类集料，砂当量的控制便存在较多问题。

2  概述

沥青混合料细集料内普遍含有较多的泥土杂质，杂质的多少很大程度上影响着细集料的实际使用性能。对于细集料中直径小于0.075mm颗粒，通常采用水洗法对其含泥量加以测定。但不能够将所有小于0.075mm的物质均作为泥土杂质，也有可能是超细砂粒或石粉等。本文试验以《公路工程集料试验规程》的各项数据标准为基础，通过试验研究沥青混合料细集料内含泥量和石粉含量对砂当量与亚甲蓝值的影响[1]。

3  试验目的与方案

3.1  试验目的

（1）观察细集料砂当量与亚甲蓝在不同石粉含量下受到的影响。在试验原理角度看，要对细集料中黏土等有害物质进行有效检测，砂当量与亚甲蓝试验是较好的检测途径。本次试验的基本目的是在沥青混合料细集料中，测验砂当量与亚甲蓝值是否会受到0.075mm的石粉或其他非有害物质的干扰。如果存在干扰，则对干扰程度加以确定。

（2）对最佳砂当量控制指标进行标定。为了规范沥青混合料在道路工程中的使用，有关部门出台了JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》与JTG E42—2019《公路工程集料试验规程》。其中对沥青混合料的具体配置进行了标准规定，要求在高速公路等一级公路建设施工中，其应用的沥青混合料中细集料砂当量应超过60%。

（3）对最佳亚甲蓝控制指标进行标定。在标准规范说明书中，其要求细集料内亚甲蓝值的质量每千克不超过25g，在实际应用过程中，这一标准无法起到对细集料质量与有害物质的有效控制，因此仍需通过试验对最佳的亚甲蓝值予以标定[2]。

3.2  试验方案

要做到对沥青混合料细集料中含泥量与石粉含量的精准检测，需要按照以下步骤开展试验。

（1）洁净机制砂，规格：0.075mm～2.36mm。利用规格为0.075mm～2.36mm的套筛分离集料。要确保粘附在细集料上的石粉与黏土材料被完全去除，可以将细集料放置于套筛内，并用清水对其仔细清洗，然后烘干，留作备用。

（2）黄黏土，规格：不超过0.075mm。选取适宜的黄黏土原材料，去除草皮与种植土等杂质，保证取土深度超过地表30cm，对黏土材料进行烘干处理，并留作待用。

（3）石粉，规格：不超过0.075mm。在研究砂当量、亚甲蓝值受细集料内含泥量多少的影响时，需要注意避免试验数据受到石粉含量的影响，因此，可以将沥青混合料中石粉含量进行统一设置，其在10%左右即可，含泥量以递增式设置为1%、3%、6%、10%。

4  试验结果分析与讨论

4.1  试验结果

通过总结分析试验得出试验结果数据，得出含泥量与砂当量、亚甲蓝的关系如下：当石粉含量统一配置为10%，含泥量为1%时，砂当量为73.2%，亚甲蓝值为1;含泥量为3%时，砂当量为70.9%，亚甲蓝值为2.7;含泥量为6%时，砂当量为62.6%，亚甲蓝值为5.5;含泥量为10%时，砂当量为53.4%，亚甲蓝值为9。 含泥量与砂当量、亚甲蓝的关系如下：当含泥量统一配置为3%，石粉含量为5%时，砂当量为75%，亚甲蓝值为2.7;石粉含量为10%时，砂当量为70.9%，亚甲蓝值为2.7;石粉含量为15%时，砂当量为62.3%，亚甲蓝值为3.0;石粉含量为20%时，砂当量为55。6%，亚甲蓝值为3.0。

4.2  含泥量、石粉含量与砂当量、亚甲蓝的关系

以x代表含泥量，以y代表石粉含量，细集料的砂当量为SE，亚甲蓝为MBV。含泥量、石粉含量与砂当量、亚甲蓝的关系符合线性回归方程：SE=89.7-2.28x-1.34y。其中r2=0.986。MBV=0.89x+0.024y-0.14，其中r2=0.999。

对上述回归方程的系数予以观察分析，能够得到几点结论。

（1）砂当量受含泥量的负向影响，亚甲蓝受石粉含量的正向影响。亚甲蓝值愈小，砂当量值愈大，沥青混合料的细集料内杂质越少，材质越干净。

（2）通过对比含泥量对砂当量的影响与石粉含量对砂当量的影响，可以发现前者只是后者的1.7倍。除了细集料含泥量对砂当量值具有影响，石粉含量也会在一定程度上影响砂当量值。因此若细集料内石粉含量占比较多，在实际使用过程中不存在质量问题的细集料也可能被判定为不合格。

4.3  砂当量控制标准的推荐值

在《公路工程集料试验规程》中，其要求当0.075mm细集料的通过率不超过3%时，可以默认沥青混合料为合格产品，不需要再进行亚甲蓝试验。这一规定也表明若细集料的含泥量不超过3%，即可确认其可以投入使用。因此，沥青混合料细集料的砂当量控制标准推荐值则建议与规范一致，以超过60%为佳。稀浆封层与微表处路面施工所使用的材料均是细集料，因此需适当提高这一施工环节使用的沥青混合料的砂当量标准，以超过65%为佳。

4.4  亚甲蓝控制标准的推荐值

在普通沥青混合料的砂当量为60%、稀浆封层及微表处混合料砂当量为65%时，对亚甲蓝值进行测算，可以得到亚甲蓝值的最佳指标。在JTG F40—2004《公路沥青路面施工技术规范》中，其对细集料的过筛率予以明确规范，在筛孔直径为0.075时，细集料的过筛率应在15%以下，符合这一标准说明沥青混合料为合格产品。因此，亚甲蓝控制标准推荐值为不超过9.0g/kg。

5  总结

通过试验结果可以总结归纳出不仅含泥量的多少对砂当量会产生影响，细集料内的石粉含量也与砂当量具有直接关系。若细集料内石粉含量占比较高，需结合实际情况采用砂当量标准推荐值，避免对沥青混合料材质予以误判或错判。细集料内亚甲蓝值与含泥量具有紧密关联，石粉含量产生的影响较小，若细集料内石粉含量占比大，可以复验其亚甲蓝值，确保试验结果真实准确。

参考文献：

[1] 王德民，李荣越.关于沥青混凝土用细集料亚甲蓝值控制指标的探讨[J].吉林交通科技，2007（3）：58～59.

[2] 黄祥谈.沥青混合料细集料的砂当量和亚甲蓝技术指标研究[J].公路交通科技，2010（4）：28～33.