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ms-ⅲ型微表处混合料配合比优化设计方法研究随着现代建筑工程的不断发展，对混凝土的要求也越来越高。
而微表处混合料是一种提高混凝土性能的重要手段，能够提高混凝土的抗裂性能、耐久性以及抗渗性能等。
因此，对于微表处混合料的配合比进行优化设计是十分必要的。
首先，进行微表处混合料配合比优化设计，需要了解原材料的性能参数，如水泥、骨料、粉煤灰等。
这些材料的性能参数，包括吸水率、比重、粒径分布等，对于混合料的性能有很大的影响。
因此，在设计之前要进行材料的试验研究，确定其性能参数。
其次，根据微表处混合料的用途和要求，确定所需的性能指标。
常见的性能指标包括抗裂性能、耐久性、抗渗性等。
根据这些性能指标，可以确定合适的配合比。
在确定配合比时，一般遵循以下原则：1.要满足微表处混合料的所需性能指标。
根据之前确定的性能指标，选择合适的原材料比例和掺添加剂比例，以满足性能要求。
2.尽量减少水胶比。
适量的水可以使混凝土易于施工，但是过多的水会对混凝土的强度和耐久性造成负面影响。
因此，要尽量减少水胶比，提高混凝土的强度和耐久性。
3.要合理选择骨料比例和颗粒级配。
骨料是混凝土的主要组成部分，对混凝土的性能有很大影响。
因此，在选择骨料比例和颗粒级配时，要根据混凝土的用途和要求进行合理的选择。
4.适量添加掺合料。
掺合料是微表处混合料中的重要组成部分，可以提高混凝土的性能。
适量的掺合料可以减少水胶比，提高混凝土的强度和耐久性。
最后，进行微表处混合料配合比优化设计时，需要进行试验验证。
根据设计的配合比，制作试件并进行试验，评估其性能是否满足要求。
根据试验结果，可以对配合比进行调整，进一步优化设计。
总之，微表处混合料配合比的优化设计是提高混凝土性能的重要手段。
通过了解原材料的性能参数，确定性能指标，并根据配合比原则进行设计，最后进行试验验证，可以获得合适的配合比，提高混凝土的性能。
湖南省众立建设工程有限公司微表处配合比试验报告试验项目：百通试验单位：湖南省众立建设工程有限公司试验日期：二○一○年四月二十八日试验说明1、试验依据：《路面微表处施工技术规程》，《乳化沥青及稀浆封层技术》，《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》《公路工程集料试验规程》《公路沥青路面施工技术规范》及《稀浆封层及微表处施工技术指南》。
2、试验内容：细集料石屑筛分、砂当量、改性乳化沥青各指标、微表处混合料最佳沥青用量、微表处混合料最佳用水量等。
3、试验结果：通过试验室相关配比试验，确定以下数据：最佳沥青用量：6.5%最佳外加水量：7%水泥添加量：2%在施工时，油石比应控制在6.5%±0.3%一、原材料试验1、集料实验微表处选用的集料要有一定的颗粒级配组成，使其形成密实而又稳定的稀浆混合料，在集料中要有一定数量的粗粒料起骨架作用，也需要适当数量的细料填充空隙，已保证稀浆具有较好的密实性、耐久性而不会离析分散。
根据本项目的具体情况，其集料级配组成采用江苏玄武岩，使用MS—3型级配，对每批料必须进行筛分，筛分结果应符合规范要求，其集料级配容许偏差范围见下表：结果如下图：集料筛分示意图从上图可以看出此石料的级配满足MS —3型集料的要求。
砂当量实验，它是评价集料的清洁程度，其用以测量粘土和有机质的数量。
本集料的砂当量如下表：此石料的砂当量已完全满足规范要求：2、矿物填料的选择矿物填料主要有水泥、消石灰、硫酸铵粉、粉煤灰等在添加填料时，应充分考虑填料与矿料、乳化沥青的反映及相容性。
应有利于稀浆混合料的拌和、摊铺和成型，保证微表处的整体强度，填料的用量必须通过配合比试验来确定，由于这里我们采用MS-3型级配。
级配比较密实，从在实验室多次实验来看，水泥添加2%为合适。
3、改性乳化沥青沥青试验我们采用的是慢裂快凝型SBR改性乳化沥青，用与本项目的微表处施工，改性乳化沥青要满足级配矿料的拌和要求，使得稀浆混合料在拌和摊铺过程中保持均匀、不破乳、不离析的良好流动状态我们所采用的是阳离子中裂乳化沥青作为本次微表处的结合料，由于阳离子乳化沥青对碱性石料有良好的粘附性，因此对矿料的选择也较广。
例析MS3微表处配合比设计的应用前言本文以京港澳高速公路新乡至郑州段工程为依托，主要介绍了微表处的配合比设计，粗细集料及乳化沥青的原材要求，MS3型级配的确定，通过可拌合时间确定用水量，通过湿轮磨耗试验和负荷轮碾压试验确定油石比，以及通过微表处的现场施工质量控制以保证施工质量，最后通过将近3年的使用和跟踪，没有出现大的病害，表明本次预防性养护效果良好。
1、工程概况京港澳高速公路新乡至郑州段全长约全长92.873公里，于2004年建成通车。
目前通过对京港澳高速公路新乡至郑州段路面病害统计，上行线沥青混凝土路面面积1138957.5平方米，破损率为7.86%，折算成损坏修补面积有89487.92平方米，下行线沥青混凝土路面面积为1142430平方米，其破损率为3.83%，折算成损坏修补面积有43749.27平方米。
根据路面破损率（DR），制定处治方案如下：对于瀝青路面部分，3≤DR<8的轻度裂缝路段，采用微表处进行处理;路面使用微表处理的面积约65万平方米。
对于DR≥8的重度裂缝路段，采用铣刨上面层5cm，补铺改性乳化沥青粘层+5cmSBS改性沥青混凝土AC-16C的方法处理。
本课题主要研究微表处的配比及施工。
2.原材料性质及级配本工程微表处混合料试验采用MS-3型微表处矿料级配。
试验所用的一种玄武岩矿料4.75-9.5mm产地为平顶山威纳利;另两种石灰岩矿料米石和机制砂产地均为：新乡辉县天利。
水泥产地为：新乡辉县天瑞水泥厂。
改性乳化沥青BCR 型改性乳化沥青。
经检验粗细集料各项指标均满足规范要求。
表1 矿料的筛分结果及合成级配图1 矿料合成级配曲线图在设计微表处配合比时需要检测乳化沥青的固体物含量，因而对乳化沥青按JTG F40-2004规范要求进行了蒸发残留物含量的检测，经实测蒸发残留物含量为63%，试验结果符合JTG F40-2004中关于BCR型改性乳化沥青不小于60%的相关技术要求，5天储存稳定性小于5%。
浅谈微表处混合料配合比设计郭慧敏【摘要】通过结合山西广源高速公路微表处施工的工程案例,从试验方法、材料用量和路用性能的评价指标等方面对微表处混合料配合比设计进行了论述.【期刊名称】《四川水泥》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】1页(P98)【关键词】微表处;试验;用量;设计【作者】郭慧敏【作者单位】山西交通职业技术学院,山西太原 030031【正文语种】中文【中图分类】TU47微表处是一种冷拌冷铺的混合料，施工过程中呈稀浆状态，为了能迅开放交通，要求混合料摊铺后稀浆能迅速固化成型。
1 表层沥青混合料试验指标1.1 可拌和时间首先拌制混合料，在搅拌锅内加入矿料和填料，搅拌均匀后加入水和添加剂，倒入改性乳化沥青，并搅拌记录时间。
用力快速搅拌。
当搅拌中感觉到手需要用力，且目测稀浆状态混合料变得浓稠之时，即表明发生破乳，这个时间点就是可拌和时间。
拌合直至可拌和时间结块抱团，这个时间点为不可施工时间。
对于上述试验的温度以及湿度需记录。
1.2 稠度试验与指标微表处混合料既要有足够的时间进行拌和，还要求有良好的施工性。
若混合料过稀，会导致跑浆进而引发路面接缝不再直顺，变得弯曲；甚至引发“出油”状况，即细集料浮于路面面层上，导致混合料的摊铺厚度失控。
反之，过于粘稠的混合料会导致摊铺工艺难以操作，进而形成观感质量差的路面，还会导致于旧路表明黏结不够牢固。
在摊铺施工中混合料稠度在不断变化，施工中要求混合料稠度保持合适的状态即范围在2～3cm之内。
1.3 初凝时间试验将刚拌和均匀的微表处混合料立即摊在油毛毡上，并且要将混合料铺平，开始计时，为初凝时间起点。
初凝状态是在室温放置试件，采用滤纸按压混合料表面观察是否形成褐色斑点，如没有形成则表明混合料已初步凝结；如出现则等待三分钟继续试验，重复等待试验操作直至半小时后如仍出现斑点，将试验间隔延长为十分钟，直至混合料初步凝结，记录初步凝结时间点的温湿度。
上述试验进程中，如果混合料表层沥青微粒发生水相分离，滤纸上将无斑点。
微表处混合料配合比设计存在的问题及改进摘要基于现行微表处配合比设计对微表处路段在施工中、施工后发生病害的影响，分析了目前微表处混合料配合比设计存在的问题。
研究了将飞散试验引入微表处混合料配合比设计的可行性，并提出改进微表处配合比的设计方法。
关键词微表处；配合比设计；飞散试验；质量损失中图分类号：u418.6文献标志码：b文章编号：1000—033x（2012）07—0062—030 引言微表处乳化沥青混合料既不同于一般的沥青混凝土，又与稀浆封层混合料有一定的差别；其优良的路面特性需要通过沥青混合料的使用性能来实现。
世界各国沿用多年的图解法和中国采用的现行方法在确定沥青用量方面尽管有诸多缺陷，但其具备经济、简单、可行、方便的优点、因此，在中国微表处研究仍处于起步阶段的情况下，仍应借鉴传统思路对沥青混合料进行设计。
同时，为了弥补现行方法存在的不足，需要增加新的试验方法对其进行补充。
本文提出引入飞散试验进行微表处混合料设计的新方法。
1 现行设计方法存在的问题目前，中国微表处工程混合料配合比设计中对沥青用量的确定一般采用《微表处和稀浆封层技术指南》中的建议，而这些建议也在很大程度上借鉴了issa混合料配合比设计中沥青用量的确定方法，在实际工程应用中，存在诸多问题。
1.1图解法存在的问题现行《微表处和稀浆封层技术指南》中油石比的确定方法是对初选的3个左右的混合料配方分别变化不同的沥青用量（沥青用量一般在6.0%～8.5%之间），按要求重复试验，并分别将不同沥青用量的1h湿轮磨耗值及砂粘附量绘制成如图1的关系曲线。
以1h湿轮磨耗值接近要求的沥青用量作为最小沥青用量pbmin，砂粘附量接近要求的沥青用量作为最大沥青用量pbmax，得出沥青用量的可选择范围pbmin～pbmax。
在采用图解法设计微表处混合料配合比过程中，发现该方法存在以下问题。
（1）混合料成型困难。
图解法中必须变化4～5个不同油石比制备试样，由于微表处混合料敏感性强，当油石比变化时，改性乳化沥青的用量随之变化，导致混合料的拌和状态出现明显变化。
第九章微表处混合料的配合比设计1.微表处混合料施工性能包括哪些内容？2.什么叫可拌合时间和不可拌合时间？我国有哪些规范要求？3.什么叫稠度值？稠度对微表处施工有什么影响？4.初凝时间的试验方法是什么？5.黏聚力试验的目的和试验方法是什么？在试验后四种破损状态是什么？6.湿轮磨耗(WTAT)试验的目的和试验方法是什么？7.负荷车轮试验的目的和试验方法是什么？8.微表处混合料拌合时间不足，设计人员应从哪几个方面进行调整？9.国际稀浆封层协会规定的黏聚力指标是多少？常见的稀浆混合料黏聚力随时间变化趋势的四种情况是什么？10.哪些因素对微表处混合料的施工性能有显著的影响？11.如何确定微表处混合料最佳乳化沥青用量？12.微表处混合料路用性能应满足哪些指标、技术要求？13.微表处混合料各组成材料的用量范围是什么？14.微表处混合料配合比设计流程图是什么？15.微表处混合料的设计步骤是什么？16.怎样做好微表处混合料的配合比设计？第九章微表处混合料的配合比设计1.微表处混合料施工性能包括哪些内容？微表处混合料施工性能包括：①施工可操作性，包括混合料要有足够的可拌和时间，有良好的稀浆状态，有良好的环境条件适应性等，这些指标一般通过混合料的拌和试验来确定；②混合料的成型速度，为了满足快速开放交通的要求，微表处混合料在保证施工时间的同时，必须能够迅速固化成型，并有足够的初期强度，可通过初凝时间试验和黏聚力试验确定。
2.什么叫可拌合时间和不可拌合时间？我国有哪些规范要求？在拌和锅内放入一定量的矿料(通常为100g)、填料，拌匀，再将水、添加剂等倒入锅中拌匀，然后倒入一定量的改性乳化沥青搅拌并记时。
在改性乳化沥青倒入后的最初5～10s内用力快速拌和，然后用拌和匙沿容器壁顺时针均匀拌和，一般每分钟60～70转，注意观察混合料的拌和状态。
当稀浆混合料变稠、手感到有力时，表明混合料开始有破乳的迹象，记录此刻的时间，称为可拌和时间；继续拌和，当混合料完全抱团，无法拌和时，记录此刻的时间，称为不可施工时间。
微表处混合料配合比设计方法比较
关键词：道路工程微表处配合比设计方法
引言
微表处（micro-surfacing）是一项经济有效的预防性养护技术。
该技术被国际公认为是修复道路车辙、轻度裂缝等病害，防止路面水损害，改善沥青路面表面功能，提高路面抗滑性能的最有效、最经济的手段之一。
尽管现在有许多微表处的应用实例，但目前的微表处混合料配合比设计方法与实际情况的关联性差，导致了微表处工程出现了很多失败的例子，这也是微表处技术在我国的推广受到影响的一个原因。
所以，有必要对现有的微表处混合料配合比设计方法进行改善。
1研究的意义及必要性
在实际应用中发现，无论是用于微表处罩面还是微表处填补车辙，都存在设计方法与工程实际不相符的情况。
导致路面出现泛油等病害，甚至影响使用寿命。
故有必要分析比较现有的微表处混合料配合比设计方法，通过对设计方法的改善来提高微表处的路用性能。
2现行微表处混合料配合比设计方法比较
微表处技术源于60年代末70年代初的德国，在欧洲迅速得到推广。
在美国，微表处技术在高速公路的维修养护工作中的使用越来越普遍，并逐步取代了普通的稀浆封层。
目前，有若干由不同机构推出的微表处混合料配合比设计方法，其中主要有《公路沥青路面
施工技术规范》，我国交通部公路科学研究院《微表处和稀浆封层技术指南》，国际稀浆封层协会设计方法（issa tb a143），美国材料试验学会设计方法（astm 6372-99a）和德克萨斯交通运输学会设计方法（tti 1289）。
其中issa提出的issa tb a143设计方法世界范围内被广泛使用。
2.1issa微表处混合料配合比设计方法issa a143
2.1.1集料级配
良好的矿料级配是稀浆混合料性能的重要保证。
国际稀浆封层协会（issa）“乳化沥青稀浆封层使用指南a105（revised）may2005”提供了3种级配，由细到粗分别为i，ii，iii型；而“微表处使用指南a143（revised）may2005”中的级配只有ii、iii型，这两种级配与a105的ii型和iii型完全一致，这主要是考虑了微表处适用于承受重交通、填补车辙、摊铺厚度较大的原因。
2.1.2集料技术要求
issa规范中，规定砂当量，坚固性，洛杉矶磨耗值三个指标。
微表处砂当量的要求大于65%，而稀浆封层砂当量要求为45%。
这说明微表处要求集料中所含杂质或粘性土的含量更低，即微表处对集料的要求更高。
2.1.3乳化沥青控制指标
issa对乳化沥青的要求试验包括蒸发残余物含量，针入度，软化点。
issa对微表处蒸发残余物含量的要求高于稀浆封层，即微表处对乳化沥青的要求高于稀浆封层。
但是，对蒸发残余物针入度的要
求是相同的。
2.1.4混合料技术要求
相对于稀浆封层，微表处混合料技术要求多了两个控制指标，6d 湿轮磨耗试验和横向位移测试。
推荐的横向位移测试，是用于微表处填补车辙。
issa推荐的微表处湿轮磨耗试验最大磨耗值为
538g/m2，而稀浆封层最大磨耗值则是807g/m2。
此外，微表处混合料推荐可拌合时间为180秒，而稀浆封层推荐可拌合时间为120秒。
2.4我国微表处混合料配合比设计方法
2.4.1矿料级配
我国稀浆封层和微表处的矿料级配与国际稀浆封层协会issa的规定相近，这是因为issa的级配范围是经过多年的经验总结得出的，稀浆封层和微表处应用最广泛的美国、欧洲均采用与工issa
的规定相近级配范围。
另外，issa的级配范围较宽，在这一范围内可以方便灵活地调整级配的粗细，若级配超出规定的范围，则往往会影响使用效果。
2.4.2集料要求
规范规定了粗集料压碎值，洛杉矶磨耗损失，吸水率，沥青粘附性等指标，细集料坚固性，以及合成矿料砂当量等指标。
在集料有稳定的供应来源后，集料特性实验可以少做或不做，但issa的性能指南建议表所列项目作为质量控制实验是必须做的。
从我国目前已完成的微表处工程来看，我国石料生产企业大多是私人企业，生产的材料面向各行各业的需要；另外，微表处工程对矿料的质量
和规格要求最高，且一般微表处工程所需矿料不过几千吨到一两万吨，所以石料厂不可能专门为微表处工程生产集料，从而导致集料质量的不稳定，由于这个原因也造成一些微表处工程的失败。
在欧美发达国家，微表处工程所用矿料是专门化生产，采用100%的轧制碎石，有的在轧制前还用水冲洗，因此生产的石料破碎面积大，形状规则，砂当量高，矿料级配十分稳定，为微表处工程获得成功提供了很好的基础。
2.4.3乳化沥青要求
我国规范规定乳化沥青指标包括破乳速度，筛上残留物，粒子电荷等指标。
上述试验只是在预选乳化沥青供应商时才需要全面进行，在己经稳定供应，具有良好记录的情况下试验可减少或不做，但作为质量控制试验只有issa建议所列项目是必须做的。
3改进思路
从以上几种微表处混合料配合比设计方法可以看出，不同的设计方法基本都是以issa提出的设计方法为基础，对材料要求、试验参数或者试验方法进行改进，有些要求甚至与issa的推荐值完全相同。
这是因为issa规范是经过多年的经验总结得出的，受到国内外的广泛认可。
然而，沥青路面暴露在外界环境中，受到太阳辐射，温度变化，水分变化的影响。
微表处混合料用于罩面层或填补车辙，处于表面层，且厚度较普通沥青混凝土更薄，对外界环境的影响更为敏感。
若设计不合理，可能会导致路面在环境和荷载综合作用下出现泛油
或者剥落等病害。
我国幅员辽阔，不同地区的气候环境千差万别，issa提出的一种混合料配合比设计方法很难适用于不同的地区。
微表处混合料配合比设计必须在了解所施工区域的气候变化情况，结合当地可用矿料的质量、规格，以及所选用的乳化沥青的性能、质量等因素来综合考虑。
现场的气温、材料、湿度等多种因素与室内试验常常不同，因此必须结合现场实际情况进行调整，而且常常需要反复进行多次调整，才做出最后生产配合比，这一点与热沥青混合料大不相同，不可能用一个配合比始终不变。
参考文献：
[1]贺华，改性乳化沥青及微表处性能研究， 2006，长安大学.
[2]王静歌，微表处配合比设计方法评述. 筑路机械与施工机械化， 2009（07）： p. 59-61+70.
[3]曹晓新，沈元林， and 王占军，微表处混合料配合比设计存在的问题及改进. 筑路机械与施工机械化， 2012（07）： p.
62-64.
[4]于鹏程，稀浆封层与微表处配合比设计方法研究， 2008，吉林大学.
[5]傅香如，稀浆封层和微表处施工技术研究， 2006，长安大学.。
