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瀝青砼路面施工對(duì)原材料質(zhì)量控制的探討

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  摘要:瀝青路面是具有良好使用品質(zhì)的路面結(jié)構(gòu)形式,但若發(fā)揮瀝青路面的良好使用性能,應(yīng)有優(yōu)質(zhì)的施工原材料質(zhì)量做保障,本文就原材料質(zhì)量控制方面進(jìn)行探討。
  關(guān)鍵詞:瀝青砼路面施工原材料質(zhì)量控制 探討
  瀝青路面的早期損壞經(jīng)常與使用的材料不好、壓實(shí)度偏低、級(jí)配變異性大、排水設(shè)計(jì)不合理等有關(guān)。要充分發(fā)揮瀝青砼路面的優(yōu)點(diǎn),必須有良好的施工原材料品質(zhì)作保障。要確保瀝青砼路面達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)和路用性能,必須認(rèn)真細(xì)致做好施工階段的原材料質(zhì)量控制工作。
  一、集料品質(zhì)
  衡量集料質(zhì)量的技術(shù)指標(biāo)有如壓碎值、洛杉磯磨耗損失、視密度、對(duì)瀝青的粘附性、堅(jiān)固性、軟石含量,石料磨光值、石料棱角等地料源性指標(biāo),以及有如級(jí)配、針片狀顆粒含量、含泥量等加工性指標(biāo)。料源性指標(biāo)的數(shù)值同加工碎石的塊石石質(zhì)有關(guān),同加工方式相關(guān)性較小。因此,固定料源加工的碎石,其指標(biāo)檢測(cè)值相對(duì)比較穩(wěn)定。而加工性指標(biāo)的檢測(cè)數(shù)值同加工質(zhì)量及加工過(guò)程有關(guān)。在集料質(zhì)量控制過(guò)程中,我認(rèn)為應(yīng)著重考慮加工性指標(biāo)的質(zhì)量控制。
  1.集料的級(jí)配控制
  為減少生產(chǎn)集料級(jí)配的變異性,首先應(yīng)合理選擇集料規(guī)格。S1-S5 規(guī)格集料,顆粒過(guò)大,且粒徑范圍過(guò)大;其它規(guī)格集料互相組合性、適用性較差,并且每種規(guī)格集料粒徑范圍過(guò)大,不利于級(jí)配控制.
  破碎機(jī)篩孔設(shè)置對(duì)生產(chǎn)集料級(jí)配的變異性起著很重要的控制作用。為減小集料級(jí)配的變異性,應(yīng)將控制集料級(jí)配的關(guān)鍵篩孔設(shè)定為破碎機(jī)的受控篩孔,這樣集料的級(jí)配就比較穩(wěn)定。破碎機(jī)篩孔控制與其數(shù)值最接近的次級(jí)集料顆粒通過(guò)率。如22.5mm 篩孔控制集料19mm 通過(guò)率,16mm 篩孔控制集料13.2mm 通過(guò)率,所以19mm、13.2mm 這樣的篩孔為受控篩孔。處于兩個(gè)受控篩孔之間的篩孔通過(guò)率變異性也較小,也可以認(rèn)為是受控篩孔??拷芸睾Y孔的集料通過(guò)率變異性也比較小,這種篩孔可認(rèn)為是次級(jí)受控篩孔,其集料通過(guò)率變異性也相對(duì)較小。
   保持破碎機(jī)產(chǎn)量的均衡性,有利于保持破碎集料級(jí)配的穩(wěn)定性。當(dāng)破碎機(jī)產(chǎn)量定的過(guò)高時(shí),石塊破碎負(fù)荷增大,破碎出集料的形狀、大小都將發(fā)生變化,并且使集料篩分效率降低,使各種規(guī)格集料不能有效篩分,集料易形成分檔不清晰,級(jí)配波動(dòng)較大,特別是針片狀顆粒含量增多。
   在集料生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)選擇材料強(qiáng)度高、不易被磨損的篩板。破碎機(jī)加工集料使用的原材料可以是直接開(kāi)采的塊石,也可以是經(jīng)過(guò)初碎的小料石,但在加工過(guò)程中,不能混雜使用,否則也會(huì)引起加工集料級(jí)配的變化。
  2.集料比重及吸水率
   集料的比重、吸水率對(duì)瀝青混合料的力學(xué)性能的影響是明顯的。
  集料比重大時(shí),瀝青混合料試件力學(xué)強(qiáng)度好(穩(wěn)定度值高),集料比重小時(shí),瀝青混合料試件穩(wěn)定度低。瀝青混合料的殘留穩(wěn)定度指標(biāo)表征瀝青混合料的水穩(wěn)性,使用比重大、吸水率小的集料的瀝青混合料水穩(wěn)定性好(殘留穩(wěn)定度數(shù)值較大)。車(chē)轍試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果顯示,集料比重大、吸水率小時(shí),瀝青混合料抗車(chē)轍性好(即高溫穩(wěn)定性好)。
  集料的比重、吸水率對(duì)瀝青混合料的力學(xué)強(qiáng)度、水穩(wěn)性、高溫穩(wěn)定性有顯著的影響。要想獲得品質(zhì)好的瀝青混合料,首先應(yīng)選用集料比重大吸水率小的石料,這種石料質(zhì)地致密堅(jiān)硬,力學(xué)性能好,瀝青混合料力學(xué)強(qiáng)度高。集料的吸水率也并非越小越好,對(duì)于比重接近的石料,一般吸水率小的石料表面光滑,不宜于瀝青的粘附,瀝青膜也較薄,因此吸水率在0.3-0.7%之間的石料都是比較合適的。
  3.集料含泥量
   瀝青路面用集料的基本要求是干燥、潔凈。對(duì)于瀝青路面用粗集料的潔凈程度,瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范使用含泥量指標(biāo)控制(即小于0.075mm 顆粒含量)。規(guī)范數(shù)值為小于1.0%,即為含泥量指標(biāo)合格。但含泥量小于1.0%的指標(biāo),并不是保證瀝青路面良好性能的指標(biāo)。從粗集料與瀝青的粘附性實(shí)驗(yàn)及瀝青混合料凍融劈裂試驗(yàn)兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可得出結(jié)論,粗集料含泥量大于0.5%時(shí),將明顯降低瀝青膜同集料的粘附性,使瀝青混合料易出現(xiàn)水損害現(xiàn)象。粗集料含泥量變大時(shí),粗集料表面粘附的泥土層影響瀝青混合料的力學(xué)強(qiáng)度,這些粉狀物的存在,使瀝青同集料表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的能力下降,使瀝青膠泥(瀝青與礦粉)的粘結(jié)強(qiáng)度下降,從而使瀝青混合料在高溫時(shí)抵抗變形的能力降低,即高溫穩(wěn)定性下降。現(xiàn)行瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范應(yīng)制定更嚴(yán)格的含泥量標(biāo)準(zhǔn),含泥量小于1.0%,這一指標(biāo)過(guò)大。根據(jù)本課題相關(guān)試驗(yàn),當(dāng)含泥量達(dá)到0.5%時(shí),瀝青混合料的水穩(wěn)性及高溫穩(wěn)定性將明顯下降。因此,在施工中將含泥量指標(biāo)控制在小于0.4—0.5%的范圍內(nèi)較為合適。
 減小粗集料含泥量的措施為:
 ?、艊?yán)格控制加工塊石的潔凈程度。當(dāng)開(kāi)采塊石塘口有覆蓋土層時(shí),開(kāi)采塊石之前必須清除泥土覆蓋層,避免泥土污染塊石。對(duì)于同泥土層臨近的塊石,由于已受到污染,棄用或沖洗后使用;
 ?、剖褂盟捶庸に槭瘯r(shí),必須增加水沖洗次數(shù),使集料徹底潔凈;
 ?、羌訌?qiáng)料場(chǎng)管理,集料必須覆蓋,否則在加工料場(chǎng)內(nèi)的集料受到粉塵的二次污染,再加上雨淋,含泥量明顯增多;
  ⑷料場(chǎng)要硬化,使用水泥砼硬化處理料場(chǎng),避免鏟車(chē)在裝料時(shí),將軟層泥土、泥塊混入集料料堆中。
 ?、缮a(chǎn)集料的反擊破碎機(jī)必須配備除塵設(shè)備,并且在集料生產(chǎn)過(guò)程中,保證除塵設(shè)備處于正常的工作狀態(tài)。這樣才能減小粗集料的含泥量及細(xì)集料中小于0.075mm 顆粒的含量。
  4.集料針片狀顆粒含量
   集料針片狀顆粒含量較多時(shí),瀝青混合料其抗車(chē)轍性能下降,從瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)結(jié)果,可得出相同的規(guī)律,但差值沒(méi)有車(chē)轍試驗(yàn)?zāi)敲创?,這是由于試驗(yàn)方式的差別所造成的。集料形狀接近立方體,有明顯的棱角,針片狀顆粒少,對(duì)瀝青混合料的良好力學(xué)性能,尤其是高溫穩(wěn)定性是特別重要的。
  二、集料的選擇
  控制原則:就地選擇、性能優(yōu)良、質(zhì)量穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)適用,原材料的質(zhì)量控制應(yīng)從材料源頭把關(guān)。
  1.粗集料
  粗集料宜選用接近正方體或棱形體的礦料,要求潔凈、干燥、具有足夠的強(qiáng)度和耐磨性,防止風(fēng)化石、石英、長(zhǎng)石、方解石等雜石侵入,嚴(yán)格控制針、片狀顆粒含量。粒料加工期間,每3000T同類(lèi)粒料做一次抽樣分析試驗(yàn),確保粒料質(zhì)量。
  2.細(xì)集料
  宜采用優(yōu)質(zhì)的天然砂或機(jī)制砂,在缺砂地區(qū),也可使用石屑。由于瀝青混合料的穩(wěn)定度是隨著細(xì)集料的粗糙度增加而增加,細(xì)集料的粗糙度或棱角增加了集料的嵌擠作用,提高了混合料的熱穩(wěn)定性,所以細(xì)集料也可采用質(zhì)量較好的石灰?guī)r或玄武巖加工的石屑。
  礦粉必須采用石灰?guī)r等堿性石料磨制的石粉,不得使用酸性巖石磨制的石粉,礦粉應(yīng)干燥、潔凈,不得結(jié)團(tuán)。礦粉的粗細(xì)程度十分重要。礦粉過(guò)細(xì),表面比過(guò)大,瀝青用量增大,拌和容易結(jié)團(tuán),且壓實(shí)后空隙率小于3 % ,容易形成油斑、油包等病害,夏季易泛油;礦粉顆粒過(guò)粗,雖減少了瀝青用量,但增大了空隙率,水穩(wěn)性差,在荷載作用下,容易形成松散、坑槽等病害。采用合格的礦粉極為重要,不合格的礦粉應(yīng)堅(jiān)決廢棄。
  三、瀝青品質(zhì)及選擇
  應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、路面結(jié)構(gòu)類(lèi)型及面層厚度,結(jié)合氣候條件,確定瀝青種類(lèi)。要盡量選取高樹(shù)脂、少石蠟的石油道路瀝青,含臘量越大的瀝青,越容易產(chǎn)生裂縫。瀝青的感溫性是瀝青性能的核心指標(biāo),感溫性好的瀝青抗車(chē)轍能力強(qiáng),感溫性差的瀝青抗裂縫能力強(qiáng)。另外,瀝青粘度也應(yīng)適當(dāng),粘度高的瀝青強(qiáng)度高,高溫穩(wěn)定性好,不易發(fā)生過(guò)大的永久變形,但低溫易開(kāi)裂,同時(shí)由于粒料表層包裹的瀝青過(guò)厚,瀝青用量增大,熱穩(wěn)定性降低。
  改性瀝青感溫性低、脆點(diǎn)低,抵抗車(chē)轍、推移及裂縫能力強(qiáng)。選用改性瀝青時(shí)要根據(jù)瀝青改性的目的和要求選擇改性劑。為提高永久變形能力,宜采用樹(shù)脂類(lèi)、熱塑性橡膠類(lèi)改性劑;為提高抗水損害能力,宜采用橡膠類(lèi)改性劑和各類(lèi)抗剝落劑;為提高抗疲勞開(kāi)裂能力,宜采用橡膠類(lèi)、熱塑性橡膠類(lèi)或熱塑性樹(shù)脂類(lèi)改性劑。
  四、結(jié)束語(yǔ)
  1、原材料來(lái)源:盡量選擇大型供料商,能確保原材料供應(yīng)數(shù)量及料源穩(wěn)定。
  2、定期檢測(cè)生產(chǎn)線(xiàn)振動(dòng)篩篩孔,保證每檔料的均勻性及穩(wěn)定性。這點(diǎn)很重要,實(shí)際中很容易被忽視。
  3、規(guī)格料的運(yùn)輸和堆放:硬化拌和場(chǎng)地、完善排水設(shè)施,各種原材料分開(kāi)堆放且布局合理防止混料及污染。盡量減少轉(zhuǎn)運(yùn)存放次數(shù),堆積時(shí)采用不同的機(jī)械方式會(huì)造成材料堆放時(shí)不同程度的離析。
  瀝青路面是整個(gè)路面工程的功能性作用的最后也是最重要的部分,是整個(gè)工程的精華部分,是真正體現(xiàn)管理、技術(shù)、設(shè)備等綜合能力、水平的部分。我們加強(qiáng)對(duì)瀝青砼原材料質(zhì)量控制對(duì)提高瀝青路面質(zhì)量取得了良好的效果,以后將進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn),逐步完善,減少瀝青混凝土路面的早期破壞,增加其使用壽命,發(fā)揮更大的經(jīng)濟(jì)效益。
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