以某高速公路建设为研究背景，探究针片状比例与沥青混合料的路用性能之间的影响关系。设计试验所用石灰岩针片状比例5.0%、10.0%、15.0%、20.0%、25.0%、30.0%的6类对比性试验。首先确定针片状比例与最优油石比例、马歇尔试验指标间的关系后，分别进行车辙试验、冻融劈裂试验与肯塔堡飞散试验，对应选取动稳定度、冻融前后强度比值与飞散损失比例3个评价指标。力求确定出石灰岩针片状比例控制范围，以满足沥青混合料的路用性能。
针片状比例
路用性能
油石比例
沥青混合料
针片状比例与最优油石比、马歇尔试验指标关系
某高速AC-30C沥青混合料所用石灰岩粗集料由赣州三厂提供，试验材料同样选择该石料。提供的石灰岩集料中，9.5~19.0mm粒径碎石内针片状所占比例为21.8%，不符合规范标准。其它粒径碎石内针片状比例符合规范标准，本文只探析9.5~19.0mm粒径碎石。试验前首先分出粒径9.5~19.0mm的石料内的针片状颗粒，进行重新配比，设计针片状所占比依次是5.0%、10.0%、15.0%、20.0%、25.0%、30.0%的6类粒径9.5~19.0mm的粗集料。结合重配后的筛分试验数据完成级配合成，改变各类原材料混合比，将合成级配与规范值保持一致。合成后的6类粗集料级配变化曲线见图1。
将6类混合料完成马歇尔试验，确定马歇尔试验指标和最优油石比例，试验数据如表1，并绘制图2~图4。
分析试验数据不难得到，最优油石比例与针片状所占比基本呈线性正相关。因为针片状颗粒使得粗集料堆积的间隙变大，为了防止空隙率大、饱和度低而降低混合料的路用性能，所以填充间隙的沥青胶结料需求增多，这样路面施工投资增多。混合料空隙率大时，压实功保持不变，针片状比例增大，混合料压实难度系数增大。在针片状比例大于15.0%的情形下，混合料空隙率改变程度最高。除此之外，针片状比例与混合料稳定度成负相关，其原因是针片状比例提升，不利于集料骨架结构的搭建而造成稳定度减小。
由于针片状颗粒受到外力后出现断裂的概率很大，没有沥青裹覆的断面整体性与力学性能均较差，所以常常发生网裂、坑槽等现象。综上所述，若沥青混合料路面中针片状比例变大，大幅削弱其性能。
针片状比例与沥青混合料路用性能关系
利用动稳定度、冻融前后强度比值与飞散损失比例3个指标来评判沥青混合料的性能。车辙试验主要模拟车辆行驶时路面影响，可有效评判混合料的高温稳定性。冻融劈裂试验模拟路面实际运行中真空饱水、冻融与融合等水循环过程，可有效评判混合料的水稳定性。沥青路面在实际运行时，因高温、车载等因素影响发生松散、脱落等现象，利用肯塔堡飞散试验评判混合料的黏结性。
成型样品，依次完成车辙试验、冻融劈裂试验与肯塔堡飞散试验，来研究针片状比例与沥青混合料路用性能的关系。试验数据整理在表2内，针片状所占比例对混合料各性能指标的影响变化图依次如图5~图7。
通过图5~图7的变化曲线，可以看出针片状比例与混合料动稳定度、高温稳定性呈负相关关系。在针片状比例大于15.0%的情形下，沥青混合料动稳定度下降程度最高。在针片状比例大于30.0%的情形下，沥青混合料动稳定度小于技术规范值。分析其原因:针片状颗粒细长较薄，车辆驶过会对针片状颗粒造成不同程度的破坏，细化级配导致嵌挤能力减小。针片状颗粒在混合料内绝大部分横向分散，造成嵌挤效果不好。综上所述，针片状造成混合料抗车辙性能减小。同时可说明，15.0%针片状占比是AC-13C沥青混合料动稳定度的转折点，当其占比大于30.0%情形下，混合料高温性能不符合路用性能需求。
针片状比例与混合料冻融劈裂试验强度比值、水稳定性成负相关关系。在针片状比例大于15.0%情形下，沥青混合料劈裂强度比值下降程度最高。在针片状比例大于30.0%情形下，混合料劈裂强度比值不符合路用性能需求。除此之外，针片状比例提升，集料破碎几率增大。如果破裂面无沥青裹附，水侵蚀后造成混合料水稳定性降低。同时可以说明15.0%针片状占比是AC-13C沥青混合料冻融劈裂试验强度转折点，当其占比大于30.0%情形下，混合料水稳定性能不符合路用性能需求。
针片状比例与混合料飞散损失率呈正相关关系，与混合料间黏结性呈负相关。在针片状比例大于15.0%情形下，沥青混合料飞散损失率提升程度最高。在针片状比例大于30.0%情形下，飞散损失率与规范要求数值一致。针片状比例高时，骨料间胶结料数量降低，造成集料间黏结性低，整体性降低导致骨料脱落概率增加。同时可以说明15.0%针片状占比是AC-13C沥青混合料飞散损失率的转折点。
综上所述，粗集料内针片状比例与沥青混合料路用性能呈负相关关系。在大于15.0%，沥青混合料路用性减小幅度大。在大于30.0%情形下，高温稳定性、水稳定性与混合料间的黏结性无法达标。所以高等级沥青路面所需石料内粗集料针片状比例不得大于15.0%。
实际项目应用
省某高速公路地处该省西南部，其该段公里标K+.-K+，全程路程17.km。实测路面施工所采用的粗集料内针片状所占比例，得到各类粗集料中9.5~19.0mm石灰岩碎石内的针片状颗粒所占比例22.0%，达到规范值。所以省某高速公路初期配合比设计时最优油石比例较高，混合料路用性能不理想。为解决该问题，严格把控粗集料内针片状比例，同时将石料厂生产工艺进行改良。
石料破碎多因石料内部存在裂缝。通常石料内部结构多变，裂缝无法总结出有效规律。层状石料的裂缝在分层位置第一次发生的概率很大，所以石料破碎时常常伴随针片状破碎。所以可通过选择石料母材与改良生产工艺的方法，降低针片状所占比例。
通过实地考察发现开采的原石内存在少量的风化石与层状石料。因该两类石料内部有大量横向裂缝，所以破碎机破碎后出现片状石材的几率较大。除此之外，还发现石料加工厂生产规模小，生产工艺落后，所生产石料质量不达标。
将石料厂生产工艺改成颚式、圆锥式、反击式3级破碎，并在每次破碎后进行筛分后进行下一级破碎，同时在前两次破碎后均设置料仓。不仅如此，需要增大反击式破碎机进料颗粒直径，降低碎石针片状比例。
把控片石源头，对于不合格片石坚决不用，同时完成片石分拣工作，剔除开采片石内掺杂的风化岩石与层状显著的岩石。调大二级破碎排料口，调节振动筛筛孔，将成品料最大值设成筛孔最大值，提升破碎段针片状石料多次破碎、破碎成立方体集料的概率。通过多次反复破碎，可降低针片状石料比例。根据3级破碎设施工作机理，因为石料运动方向多次改变过程中受力无规律且概率大，反复破碎最终得到颗粒形状均匀、针片状颗粒比例较低。
生产工艺改良后粒径9.5~19.0mm的石灰岩针片状比例缩小到9.7%。最优油石比例从先前的4.7%减小到4.40%。投资减少的同时，混合料路用性能得到有效提升。
结语
本文以某高速公路建设为研究背景，探究针片状比例与沥青混合料的路用性能之间的关系。设计试验石灰岩针片状比例5.0%、10.0%、15.0%、20.0%、25.0%、30.0%的6类对比性试验。首先确定针片状比例与最优油石比例、马歇尔试验指标间的关系后，分别进行车辙试验、冻融劈裂试验与肯塔堡飞散试验，对应选取动稳定度、冻融前后强度比值与飞散损失比例3个评价指标。最终得到如下结论:①沥青混合料路面中针片状比例变大，大幅削弱其路用性能;②15.0%针片状占比是沥青混合料路用性能的转折点;③高等级沥青路面所需石料内粗集料针片状比例不得大于15.0%。
（来源：道路工程，微土木人荐读）
目前“微土木人”为公益性