油石比

沥青混凝土中沥青与矿料质量比的百分数

油石比是指沥青混凝土中沥青与矿料质量比的百分数，它是沥青用量的指标之一。它的用量高低直接影响路面质量，油石比大则路面容易泛油，反之则影响强度和防水效果。简而言之，就是沥青的含量。常用的油石比检测方法存在费时费力、精度较低、污染环境和危害人体健康等问题。

定义

简而言之，就是沥青的含量。油石比是指混合料中沥青和矿料用量的重量百分比。

通常SMA沥青马蹄脂碎石混合料油石比约为5.5%~5.6%，AC细粒式沥青混凝土油石比约为4.5%~6.01%。

沥青混合料油石比的检测是沥青路面施工质量控制和性能评价的重要检测手段，为此，常用的油石比检测方法存在费时费力、精度较低、污染环境和危害人体健康等问题。

重要性

在沥青路面施工中，拌和楼进行混合料生产时，沥青混合料油石比是按配合比设计确定最佳油石比值输入的，但在实际沥青混合料的生产过程中，油石比却并非定值，其检测数值存在变异性，油石比波动将对沥青混合料产生重要影响性。油石比较小时，沥青不足以裹覆集料，沥青混合料强度降低。当沥青用量进一步增加，此时过多的沥青形成“自由沥青”，这部分沥青在矿料间主要起润滑作用，并将矿料“推开”，并且使矿料间相互滑移容易，内摩阻力下降从而使沥青混合料的整体强度下降。因此充分分析研究沥青混合料油石比变异性水平及其影响因素对于控制沥青混合料油石比质量具有重要作用。

变异性

排除测定手段的影响，油石比（沥青质量/混合料中矿料的质量）的变化与矿料级配组成结构的变异密切相关。油石比的多少与矿料的比表面积的大小成正比关系。各粒径通过筛孔的质量百分率的变异决定了混合料整体结构的比表面积的多少，细料的多少与油石比的变化成正比。所以抽提级配的变异应该也与油石比的变异大小有关。从一标和二标的统计结果可以看出，总体上，一标的各粒径的通过筛孔的质量百分率变异性系数δ较小，所以其油石比的变异系数也较小。

考虑到油石比的变异与油石比的测定方法、不同的拌和设备、温度、时间等因素都有着密切的联系，级配的变异只是其中的一个影响因素而已，两者的相关系数不可能出现接近±1的情况。所以，以上结果表明，油石比与矿料各粒径通过筛孔的质量百分率的相关性比较良好。油石比与26.5mm、19.0mm、16.0mm、0.60mm和0.15mm这几挡的相关系数都较高，说明油石比与矿料中粗集料和细集料的相关性较大。粗集料通过率与油石比成正比，油石比的增加随着粗集料的增加而增加。粗集料通过率增加，说明混合料里的大颗粒较少，相应的细集料的量就增加了，根据前面的比表面积理论，细集料增加，比表面积的增加也很显著，吸附的沥青量增加，所以油石比也随之增加了。

同时，0.60mm、0.30mm和0.15mm筛的通过质量百分率与油石比成正比，油石比随着各筛的通过筛孔的质量百分率的增加而增加，通过小粒径筛的细料越多（主要是矿粉），比表面积越大，吸附的自由沥青也越多，自然会增加油石比。

最佳油石比

在沥青混凝土路面施工中沥青混合料的配合比设计在保证其路面的质量上尤为重要，而沥青混合料设计主要是混合料的集料级配和最佳油石比的确定。在集料级配相对固定的情况下，油石比是影响空隙率、沥青饱和度等马歇尔技术指标的唯一因素，因此，为对比各种级配的性能，首先必须确定各种混合料的最佳油石比。

沥青混合料设计主要是混合料的集料级配和最佳油石比的确定。在集料级配相对固定的情况下，油石比是影响空隙率、沥青饱和度等马歇尔技术指标的唯一因素。因此，在混合料设计中能否准确定出最佳油石比将对混合料的性能产生很大影响。

确定最佳油石比的经验公式：

沥青混合料设计国内外普遍采用体积设计法或体积分析法，可采用体积分析法确定混合料的最佳油石比，并对与油石比有关的几个问题提出粗浅的看法。经过多年的试验研究，沥青混合料（本文所指沥青混合料包括密级配沥青混凝土混合料和沥青玛蹄脂碎石混合料）的最佳油石比可采用公式计算。

式中：VMA——沥青混合料的矿料间隙率，%。由于沥青混合料的矿料间隙率不得小于规范规定最小矿料间隙率，在初算时可采用规范规定最小矿料间隙率代替，在明确沥青混合料的实际矿料间隙率后再用此公式算出。

Va——沥青混合料设计空隙率，%.规范规定为3~5%，在实际工程中可取为4%或其它定值。

Ra——沥青结合料相对密度，（25℃/25℃）。

Rsb——集料平均毛体积相对密度，无量纲。。式中P1，P2，P3~Pn为各种集料的配比，其和为100，相应的毛体积相对密度为R1，R2~Rn（石屑和矿粉采用表观相对密度）。

分析沥青混合料的体积构成，可以认为，1体积混合料中有体积的集料构成骨架；有预先希望的Va%体积空隙（即设计空隙率）；所剩体积均为沥青填充，此即最佳油石比的确定方法。

在实际配合比设计中通常采用的矿料间隙率较规范规定的最小矿料间隙率大1个百分点左右。为此，在给定工程中可将规范规定的最小矿料间隙率提高1个百分点，用于最佳油石比的计算，即。

调节系统

油石比自动调节系统是连续作业式沥青混凝土搅拌机上按骨料的含水量与质量来自动调节沥青供给量以保持油石比恒定的整套装置。包括：插入冷骨料仓内的含水量探头，置于沥青供给系统中的沥青流量调节阀、沥青定量泵和沥青粘度计，置于骨料输送带上的骨料秤与测速计以及微型计算机等。将各部分测得的数据反馈给微型计算机，算出油石比后再考虑滞后的时差加以修正，以修正后的数据控制沥青供给量和骨料输送流量，从而达到某时刻的正确油石比。

减小措施

1.0.075mm颗粒含量：0.075mm颗粒含量对沥青混合料油石比测试结果具有非常重要的影响，因此应严格控制0.075mm颗粒含量，保证其稳定性，从而减小油石比测试结果变异性。

2.取样均匀性：经分析可知，取样位置对取样均匀性影响较大。摊铺机熨平板后取样测试结果明显优于自卸车顶部取样。因此，取样时应在摊铺机熨平板后取样，并且必须注意试样与混合料整体外观具有良好的一致性。试验时必须对试样按照四分法取样后进行试验。

3.减小试验误差：试验误差是造成油石比测试结果变异性的重要影响因素，在采用离心抽提法进行混合料油石比检测过程中，应加强泄露矿粉质量的标定工作和操作人员的培训工作，减小试验误差，降低沥青混合料油石比的变异性。

4.拌合楼计量系统：对拌合楼集计量系统应及时进行标定，保证计量系统的稳定、准确。

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