关于沥青混合料施工质量的若干探讨

江少青

摘要:众所周知,要建造出一条高质量、高技术标准的沥青砼路面,必须依靠对其整个施工过程进行严格控制。而在沥青砼路面众多工艺质量控制措施中,其中最根本的,必须得靠性能稳定、级配良好的沥青混合料作为保障。对此,本人将从质量控制的角度出发,并结合工程实际应用,对如何确保沥青混合料料质质量提出了一些个人的看法及建议,以便日后在进行类似工程的施工控制时能起到参考借鉴之效。

关键词:沥青混合料;料质质量;配合比;技术要求

近年来,沥青砼路面在我省的新建项目中得到了广泛的应用。为确保沥青路面质量,尽可能地减少因施工管理不善而引发的早期病害,作为一名工程技术人员,我们有必要制订出一套切实可行的质量技术方案,来正确指导现场施工。然而,由于引起沥青路面早期病害的原因是多方面的,要从根本上解决问题,我们必须准确找到问题的根本所在。结合多年施工经验,本人认为,在众多影响因素中,沥青混合料的料质质量、配比质量与路面质量存在着较大联系。对此,下面就让我们来了解一下沥青混合料在沥青路面施工中有着哪些方面的要求。

1 原材料质量控制要求

1.1 集料的规格要求

衡量集料质量的技术指标有石料压碎值、洛杉矶磨耗损失、视密度、吸水率、与沥青的粘附性、磨光值等料源性指标,以及针片状颗粒含量、含泥量、软石含量等加工性指标。集料的料源性指标与石质有关,与加工方式相关性较小。而加工性指标同加工质量及加工过程有关。在集料质量控制过程中,应重点进行加工性指标的控制。

为减少生产集料级配的变异性,首先必须合理选择集料规格。

1.2 集料针片状颗粒含量要求

集料针片状颗粒含量较多时,沥青混合料抗车辙性能下降,从沥青混合料马歇尔试验结果可得出相同的规律。集料形状接近立方体,有明显的棱角,针片状颗粒少,对沥青混合料的良好力学性能,尤其是高温稳定性是特别重要的。沥青路面施工技术规范规定集料针片状颗粒含量为15%,施工中应控制在10%~13%。在集料生产过程中,应选择材料强度高、不易磨损的破碎机牙板并及时更换。当破碎机牙板的"牙"磨损到一定程度时就应及时更换,否则,生产出来的集料针片状含量将明显增多。

1.3 集料含泥量要求

石料中的泥土都含有负电荷,它是强亲水性物质,从粗集料与沥青的粘附性实验、混合料的水稳定性试验及沥青混合料冻融劈裂试验结果可得出这样结论:当粗集料含泥量大于0.5%时,沥青混合料的水稳定性、沥青膜同集料的粘附性均明显降低,沥青混合料易出现水损害现象。现行沥青路面施工技术规范规定含泥量小于1.0%的指标值过大,建议在施工中将含泥量指标控制在0.5%的范围内。减小粗集料含泥量的措施:

1.3.1 严格控制加工块石的洁净程度。当开采石料塘口有土层覆盖时,开采石料之前必须清除泥土覆盖层,避免泥土污染石料。

1.3.2 使用水洗法加工碎石时,必须增加水冲洗次数,使集料彻底洁净。

1.3.3 堆放在料场的集料必须覆盖,否则将受到粉尘的二次污染,再加上雨淋,含泥量明显增大。

1.3.4 料场硬化要彻底,避免装载机装料时,将软层泥土、泥块混入集料料堆中。

1.3.5 生产集料的破碎机必须配备除尘设备,并且在集料生产过程中,保证除尘设备处于工作状态,这样才能减小粗集料的含泥量及细集料中小于0.075mm颗粒的含量。

1.4 矿粉要求

沥青路面施工技术规范对矿粉细度的要求较宽,0.075mm通过率为75%~100%均为合格,这个范围在路面施工质量控制中过于宽松。室内马歇尔试验结果显示,当矿粉细度增大时,沥青混合料动稳定度提高,矿粉中小于0.075mm颗粒含量由75%变为90%时,其动稳定度提高5%。因此在质量控制过程中,宜按选定矿粉级配的±5%进行矿粉细度控制。对于高温炎热地区,使用磨制较细的矿粉(0.075mm通过率为85%~90%)对于提高沥青路面的抗车辙性能是很有必要的。

特别值得注意的是,在沥青混合料拌和中小于0.075mm颗粒的来源不只是矿粉,还可来源于细集料(机制砂或石屑)。一般来说,细集料中0.075mm筛孔通过率在10%~15%之间,虽然在生产中经过拌和楼除尘,但细集料中仍有40%~70%的小于0.075mm颗粒进入到沥青混合料中。这部分粉尘起到和矿粉类似的作用,因此在考虑矿粉用量时,这部分颗粒也应包括在内。

1.5 沥青要求

沥青针入度、软化点的技术要求在现行沥青路面施工技术规范中的范围较大,如AH-70#普通重交沥青,针入度技术标准为60~80(0.1mm),软化点技术要求为44~54(°C)。试验结果显示:针入度从69(0.1mm)变化到72(0.1mm)时,沥青混合料力学性能已有明显改变,所以在评价沥青质量时,针入度从60~80(0.1mm)范围过大,在沥青标号的控制上具有意义,但对于质量控制来说过于宽松。

2 合理选定混合料配合比

在沥青路面施工中,应充分意识到混合料配合比设计的重要性,配合比设计的优劣,直接影响整个施工路段的使用质量。在沥青混合料配合比设计时,如果沥青混合料的材料配合比不当,沥青路面就会因不适应公路工程的交通和气候条件的需要而产生损坏。因而它经常成为沥青路面早期损坏的先天性因素。其中反映在沥青混合料的指标上首先是体积比例失调,空隙率、矿料间隙率VMA、沥青饱和度VFA不合适,同时还有各项配合比设计检验指标达不到,以及混合料的变异性大等。

3 混合料级配、温度以及沥青含量控制

3.1 确保集料级配稳定

集料级配的变化直接导致沥青混合料级配的变化。要减小沥青混合料的级配变异性,必须控制集料的级配变异性。

3.1.1 不同料源的集料必须分开堆放,分隔清楚,标识明确。集料料源发生变化时,集料级配会发生很大变化,因此必须重新进行目标配合比、生产配合比设计。

3.1.2 每日施工前,均应在拟选用料堆抽取集料进行集料筛分试验,若集料级配发生变化,要及时调整拌和楼输入的生产配合比,以保证沥青混合料级配的稳定性与符合性。

3.1.3 集料堆放时,不能在同一位置逐车向高、向四周扩大料堆,这样会使大颗粒碎石向四周边部滑溜,造成离析。每车卸料应单独成堆,在场地布满后用机械摊平,然后在该层顶面继续堆料。

3.2 对沥青拌合楼的要求

3.2.1 沥青拌合楼要合理设置热料仓筛孔。

3.2.2 沥青拌合楼热料仓筛板要经常检查。一般每两个工作日检查一次。主要检查筛板是否断裂、筛孔是否有破损及细集料糊网现象。这些异常现象都会导致沥青混合料级配出现异常变化。

3.3 沥青含量控制

沥青含量的变化对于沥青混合料的性质变化是很敏感的,尤其是空隙率、稳定度、流值指标。当沥青含量过低时(如沥青含量为3.0%、3.5%时),由于沥青膜较薄或未完全裹覆集料,沥青混合料试件的水稳性变差(残留稳定度低),空隙率增大,有效沥青饱和度、流值降低,路面易渗水容易出现坑槽等水损坏,同时影响沥青路面的耐久性,缩短沥青路面使用寿命。同样,当沥青含量偏多时,沥青混合料空隙率降低、流值增大、稳定度异常,沥青路面容易出现车辙、泛油。 施工中应从以下几个方面严格控制沥青含量,减小沥青含量的变异性,确保油石比准确:

3.4 混合料温度控制

沥青混合料温度包括出料温度、到场温度、摊铺温度、碾压温度等。沥青混合料所有温度参数中,起决定性作用的是出料温度,它的高低决定了到场温度、摊铺及碾压温度的高低。影响沥青混合料出料温度的主要因素有:集料的干湿程度、集料的加热温度、沥青的加热温度以及拌和楼加热系统温度感应器的敏感性与准确性等,在混合料生产过程中若出现较大温度偏差要及时查找原因并给予修正。

结束语

如上所述,沥青路面的综合质量提高是一个复杂而技术严谨性较强的系统工程,它涵盖了路面材料质量、施工机械的选型与合理配置,先进合理的施工工艺、完善的施工管理等诸多方面。 对此,只要我们能正确地从影响路面质量的诸多因素入手,并确定合理的施工工艺,解决路面施工中混合料的这个根本问题,本人相信,沥青砼路面的质量控制将不再成为一个技术难题。

参考文献

[1]《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006 中华人民共和国行业标准.

[2]《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004 人民交通出版社.