浅谈含泥量对沥青混合料的影响
2015-12-29李柏亮贺磊张晓林
李柏亮 贺磊 张晓林
1 郑州市交通重点工程建设管理中心(450000)2 中建八局第二建设有限公司(250116)
浅谈含泥量对沥青混合料的影响
李柏亮1贺磊2张晓林2
1 郑州市交通重点工程建设管理中心(450000)2 中建八局第二建设有限公司(250116)
针对集料含泥量对沥青混合料的影响进行了研究,通过对不同含泥量下沥青混合料的性能对比,研究了不同含泥量下沥青混合料的稳定性与黏结强度的影响,同时对实际生产中含泥量的影响作出对比。
含泥量;沥青混合料;影响;稳定性;粘结强度
0 前言
随着建筑行业的发展,集料需求量日益增大,集料质量也随之参差不齐,致使沥青集料中常出现含泥量超标的情况。我们知道,粗集料的含泥量规定不大于1%。在路面施工过程中,我们可以采用洁净试块的使用、场地硬化、材料覆盖等措施确保粗集料含泥量达到要求,但这并非沥青路面具备良好性能的必要条件,因此针对含泥量对沥青混合料质量影响进行一些研究探讨。
1 原材料的选材及级配设计
1)原材料的选材取样
目前,市场上供应的水泥混凝土所用的建筑用集料品种多,各地的集料差异比较大。这里采用的是碎石(含泥量0.8%)、石屑(砂当量66%)和矿粉(各项指标合格),沥青采用改性沥青SBSⅠ-D作为试验原材。
2)混合料级配设计
试验选择AC-13配合比、油石比选择4.8%进行室内马歇尔试验,击实温度按165℃控制,双面击实个75次。矿料配比1#(0-3):2#(3-6):3#(6-11):4#(11-15):矿粉=33:12:32:18:5。在这个配合比中,0.075 mm以下的粉料用石粉代替[1]。
2 粗集料含泥量对沥青混合料流值、稳定度的影响
在沥青混合料性能测试中,含泥量变化直接影响流值、稳定度的变化。按AC-13配合比作出3组对比试验:水洗集料后加入石粉代替粒径0.075 mm以下颗粒;水洗集料后加入等量的泥土;直接用现场材料,不作处理。
经过试验得出:1号的流值为3.55 mm,稳定度10.42 kN。2号的流值为6.83 mm,稳定度为6.89 kN。3号的流值为4.99 mm,稳定度为8.27 kN。通过试验结果可以看出,集料的含泥量对混合料的流值有一定的影响。
我们得出结论:含泥量对沥青混合料的高温稳定度有明显不利的影响,集料表面的泥土影响沥青的力学强度。这些泥土使沥青与集料表面的黏附性下降,使沥青混凝土的黏结强度下降,沥青混合料在高温时抵抗变形的能力降低,在试验中直接反映是高温稳定性降低。
规范中规定,沥青混合料的粗集料含泥量不大于1%,试验中的原材料含泥量均达标,但是得出的高温稳定性结果却并不是很好。经试验分析得出:粗集料含泥量在0.5%以内时混合料的高温稳定度比较好,大于0.5%时混合料的高温稳定性明显降低;含泥量高的混合料,经常会出现沥青与石料之间颜色发乌,黏附性不好[2]。
3 含泥量对沥青混凝土水稳定性影响
沥青混凝土水稳定性是沥青与矿料形成黏附层后,遇水时对沥青的置换作用而引起沥青的剥落的抵抗能力。检测沥青水稳定性常规试验是浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验。我们以冻融劈裂试验进行比较得出的结果见表1。
表1 冻融劈裂试验比较
从表1可以看出,含泥量对集料水稳定性的影响很大,洁净集料的冻融残留强度是94.0%;1%含泥量的冻融试验残留强度降低到86.1%;0.5%含泥量是的残留强度和洁净集料差别不大[3]。
分析原因:含泥量影响沥青与集料的黏附性,黏附性降低从而影响到了沥青的高温稳定性和水稳定性。
试验中黏附性测试方法一般是水煮法,我们以70#沥青、石灰岩作了组对比试验,洁净的集料黏附等级可以达到5级,稍有泥土就降到4级,当泥土含量为0.5%~0.6%时黏附等级就降到2~3级。
5 结论
综合上述试验我们可以发现,含泥量为0.5%时对沥青混合料的影响不大。当含泥量超标时沥青不能与集料很好的黏附,对水稳定性和高温稳定性都有很大影响。在条件具备的情况下建议控制集料的含泥量在0.5%以内。
减小粗集料含泥量的措施:规范集料的开采、运输、存放,避免开采、运输、存放中二次污染。对含泥量超标的集料用水洗法洗净泥土,运输过程中应对集料覆盖,储存集料的场地应该硬化并搭设棚子,长期不用的集料应覆盖[4]。
[1]JTGF 40-2004,公路沥青路面施工技术规范[S].北京:人民交通出版社.
[2]丛林,郑晓光,吕伟民.细集料泥土含量对沥青混合料水稳定性的影响[J].同济大学学报(自然科学版),2006,34.
[3]JTGE 42-2005,公路工程集料试验规程[S].
[4]CJJ 1-2008,城镇道路工程施工与质量验收规范[S].