摘要：压实沥青混合料毛体积密度的测定方法有多种，大家熟知的有表干法、水中重法、蜡封法，较少知道的是体积法。本文通过理论分析，试验验证，成本核算，着重通过国内压实沥青混合料毛体积密度测定常用的表干法与不常用的体积法进行对比分析论证，研究发现在实际工作中体积法测定的毛体积密度在沥青路面工程造价成本分析中较表干法更合适，更接近实际，且简单易测，具有不可小觑的经济价值。

Abstract： There are many methods to determine the bulk volume density of compacted asphalt mixture， which are well known as surface dry method， water weight method， wax sealing method， and less known is volume method. Through theoretical analysis， test verification and cost accounting， this paper focuses on the comparative analysis and demonstration between the common surface dry method and the uncommon volume method in the determination of bulk volume density of compacted asphalt mixture in China. It is found that the bulk volume density measured by the volume method in the actual work is more suitable， closer to the reality， and simple and easy to measure in the cost analysis of asphalt pavement engineering， and has economic value that cannot be underestimated.

关键词：压实沥青混合料;体积法;毛体积密度;成本分析;经济价值

Key words： compacted asphalt mixture;volume method;bulk volume density;cost analysis;economic value

中图分类号：U414                                         文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）15-0158-02

0  引言

道路工程中沥青路面常采用的沥青混合料类型有AC类、ATB类、SMA类、SUP类等，以上各种类型在配合比设计时其压实沥青混合料的毛体积密度测定方法常采用的有表干法（吸水率≤2%）、水中重法（吸水率<0.5%）、蜡封法（吸水率>2%），绝大多数情况下采用的均是表干法，而体积法常用于空隙率较大的沥青碎石混合料和大空隙透水性开级配沥青混合料，且较少见。沥青混合料目标配合比设计和生产配合比设计及现场施工质量控制中体现的密度也多是表干法测定的毛体积密度，再加上现场控制压实度的标准密度中也采用沥青混合料配合比设计报告中或每日室内马歇尔击实试验的马歇尔试件的毛体积密度，所以目前主流方法是表干法。以上情况在很大程度上帮我们现场及商务人员养成了惯性思维，以为在工程造价成本分析中也应该采用表干法测定的毛体积密度，想当然的认为这个报告上的密度就像设计图纸设计出来的指标一样来核算原材设计用量等，其实不然，否则会造成大量成本流失，不利于节流创效。

1  体积法测定的压实沥青混合料毛体积密度作为沥青路面成本分析的理论分析

沥青路面造价中材料费用占多半，所以通过计算材料用量来进行成本分析并作为施工控制的依据显得尤其重要。目前设计图纸对不同种类沥青混合料路面工程量的表示均为平方米并附上厚度，通过这两个指标可以计算出某种沥青混合料的体积用量。沥青混合料配合比中各种原材又是质量比例，所以要想计算出各材料用量必须得确定一个合适的密度。目前配合比报告大都附有压实沥青混合料表干法测定的毛体积密度，直接采用这个密度是否合适，我们先看一下试验规程中对四种测定方法的简单比较，见表1。

从表1可知水中重法、表干法、蜡封法的体积指标几乎一致，体积法较前三种方法增加了表面凹陷。我们从工程现场实际出发，不难发现压实沥青混合料还具有表面构造深度，那对应的体积应该包括压实沥青混合料的表面凹陷，按照“計算质量采用同类体积对应同类密度”的原则，我们不难发现，在核算某种压实混合料各原材数量的时候采用体积法测定的毛体积密度是有理论和现实意义的，且最合适。

2  表干法与体积法测定的毛体积密度对比试验分析

江阴市芙蓉大道快速化改造工程（海港大道-科技大道）全长19.060km，其中第五工区起讫桩号K16+530-K19+060，全长2.53km，其中有一座888m长的主线高架桥，沥青路面上面层采用的均为SMA-13沥青混合料，其生产配合比理论最大相对密度为2.608，设计空隙率是3.8%，马歇尔表干法毛体积密度是2.501，碎石采用玄武岩，沥青采用SBS I-D改性沥青，最佳油石比为6.1%。

以SMA-13沥青上面层实际工程为例，表2是一组施工当日室内马歇尔数据，其中试件高度和直径全为均值，仅仅增加了体积法毛体积密度的计算并未做其他改变。通过表2可以看出表干法毛体积密度要比体积法的大0.086g/cm3（86kg/m3）。

施工两天后通过钻孔取芯来检测厚度和压实度，共钻取6个沥青芯样，采用岩石切割机将上面层芯样完整切割下来，晾晒24h后确认试件处于恒重后进行表干法及体积法毛体积密度的测试，试验结果见表3。由表3可知，SMA-13上面层芯样表干法毛体积密度要比体积法大0.092g/cm3（92kg/m3），与表3中差值相差较少，基本吻合。在核对大量数据后，发现均表现出相近的结果。

鉴于以上试验数据，我们不免存在疑问，规程中规定吸水率在2%以下（包含2%）采用表干法进行毛体积密度的测定，用于设计沥青混合料的空隙率和矿间隙率等各项体积指标，而以上SMA-13的试件或芯样的吸水率在0.56%-0.58%之间，怎么两种方法测出来的密度有如此差距。究其原因是试件和现场施工的沥青混合料存在表面凹陷——芯样切割后底面虽然较平，顶面依然会有凹陷，周边也伴有较小空隙（试件浸水后不能在试件周边形成完全包裹的水膜），也就是说规程里面的表干法毛体积密度没有真正的实现理想状态——将连通表面的开口空隙完全被水膜包裹，导致体积测试偏小，密度偏大。

虽然规程中规定的表干法毛体积密度在体积法设计沥青混合料配合比的时候是合适的，但通过以上数据分析也间接证明了体积法毛体积密度与实际更相符，更适合来作为成本分析的基础数据。另外通过表2和表3我们还能发现室内试验的毛体积密度要比现场芯样的密度大约0.7%，这一数据告诉我们在用体积法毛体积密度进行计算原材数量控制成本的时候已经有了富余，足以抵消施工过程中的损耗（一般损耗0.5%），不需要再额外考虑损耗率。

3  通过实例成本分析证明体积法毛体积密度的经济价值

还是以江阴市芙蓉大道快速化改造工程（海港大道-科技大道）工程为例，我们来进行成本分析对比。第五工区的上面层（4cm厚SMA-13）工程量为116375.7m2，全线上面层（K0+000-K19+060，不含隧道及桥面铺装层）工程量为705308m2。以表4和表5分别按照表2中的表干法毛体积密度2.494t/m3和体积法密度均值2.408t/m3计算，原材单价按照江阴市市场估算价格计算，其核算结果如下所示。

从表4可看出，单独五工区上面层体积法密度较表干法原材成本核算减少了20.7万元，看表5在增加了工程量基数后减少数额可达125.7万元，如果类似工程是100km的话，单独上面层原材成本核算就要减少约600万。这表明在成本核算时密度的选择将产生两种不一样的效果，而且道路路面工程大都是带状结构，其路面面层的工程量往往都很大，密度小小的差距会被放大N多倍，所以这不得不引起我们的重视。

4  结论

①沥青路面工程在施工过程进行成本控制核算时，应该选用壓实沥青混合料体积法测定的毛体积密度来进行核算，这样获得的结果相比采用表干法毛体积密度要准确也更合理，既能提高成本控制的精确度，也能督促提高施工控制水平。②沥青混合料配合比设计时，无论是目标配合比设计还是生产配合比设计，附上最佳沥青用量对应的压实沥青混合料体积法测定的毛体积密度会使其不仅仅具有质量价值，而且大大增加了其具有的经济价值。③体积法毛体积密度通常仅仅需要在表干法密度试验获得的数据基础上做下计算就可以，并不会增加额外的过多工作，建议在规程修订更新时能考虑下这个因素，在体积法目的与使用范围上增加其的经济价值。

参考文献：

[1]袁传泯，杨锐，聂堂鸿.压实沥青混合料毛体积密度测定方法综述[J].中外公路，2011，31（01）：217-220.

[2]吴国雄，杨锐，杨大田，袁传泯.真空密封法测定沥青混合料毛体积相对密度试验[J].重庆交通大学学报（自然科学版），2010，29（06）：896-899，983.

[3]JTG E20-2011，公路工程沥青及沥青混合料试验规程[S].

作者简介：胡秋海（1989-），男，河南林州人，本科，助理工程师，研究方向为公路工程。