浅析公路路面沥青混凝土配合比
2020-07-20程延波
程延波
【摘 要】随着我国经济建设的发展,对公路的建设要求逐渐提高。公路路面施工中,沥青路面施工非常重要,最主要是沥青混凝土配合比非常关键。论文笔者主要介绍了路面沥青混凝土配合比的技术要点和主要流程。
【关键词】公路路面;沥青混凝土;配合比
【Abstract】With the development of China's economic construction, the requirements for highway construction have gradually increased. In the construction of highway pavement, asphalt pavement construction is very important, the most important thing is the mix ratio of asphalt concrete. The author of this paper mainly introduces the technical points and main flow of the mix ratio of asphalt concrete on the road pavement.
【Keywords】highway pavement; asphalt concrete; mix ratio
1 路面沥青混凝土配合比的主要原材料
沥青路面混凝土配合比的原材料直接决定着混凝土配比后的质量,某项原材料出现质量不合格,将会影响到整个混凝土路面的质量。当前公路路面混凝土沥青路面施工中,沥青混凝土的配制原材料主要包括细集料、粗集料、填料、纤维稳定剂、沥青等,每个原材料的质量成分对沥青混凝土而言都非常重要,以下是混凝土沥青路面的具体原材料分析。
1.1 混凝土细集料
沥青混凝土中,细集料成分也包括很多种,具体分为天然砂材料、机制砂以及石屑。与沥青混凝土路面的其他原材料相比,细集料具有干净、湿度小、杂质少并且没有受到风化的特点,能保证细料本身在沥青混凝土配比中发挥作用。在沥青混凝土细集料中机制砂的成分一般作用于沥青混凝土路面表层,而天然砂却不适合沥青混凝土路面表层,因为与天然砂相比机制砂与沥青混合能发挥出更好的粘结性。另外,细集料是加工生产材料,采购过程中应该对沙场的生产许可进行确认并对母岩各项技术指标进行管控,保证细集料采购质量。
1.2 沥青混凝土路面粗集料
沥青混凝土路面粗集料包括5种类型,分别是碎石粗料、碎砾石料、筛选砾石、钢渣和矿渣材料等。而在公路建筑工程中,对于沥青混凝土路面的粗集料使用也有相关的规定,针对高速公路以及一级公路的路面建筑工程,不可以使用筛选砾石和矿渣两种路面粗集料。粗集料的质量要求也相当高,如对碎石石料的粒径,大部分路面建筑工程要以JTG F40-2004标准为参考。与细集料采购相同,在采购粗集料的过程中应该对粗集料厂的生产条件及粘附性等各项技术指标进行调查。
1.3 沥青混凝土路面的填料
沥青混凝土路面填料也可以称为沥青混凝土混合料,一般主要材料是矿粉。沥青混凝土路面的矿粉原材料是石灰岩或者岩浆岩材料,将岩浆岩原材料经过加工打磨成矿粉作为混凝土路面的原材料。打磨矿粉的岩石材料大部分都是具有憎水性的岩石,打磨矿粉之后还要对矿粉料进行清洁除湿,从而才能够保证矿粉原材料干净,干燥。在当前混凝土路面工程中,使用到的矿粉标准是JTGF40-2004。矿粉填料在使用前要进行质量检验,检验质量合格后才能用于混凝土路面。
1.4 沥青混凝土路面的纤维稳定剂
纤维稳定剂也可以算作沥青混合料中重要的一种,纤维稳定剂需要具有相对稳定性,所以大部分采用木素纤维。木素纤维材料具有良好的适应能力,能够保证在温度达到250℃时保证自身性能不受到影响,包括质地不变,硬度不变。木素纤维稳定剂在现在工程中大量应用还有一点更主要的原因是符合当前环保的理念,与其他材料不同。其加工生产中不产生有害物质,需要特别注意的是,木素纤维应该要做好防潮措施。
1.5 沥青混凝土路面的沥青材料
在现在公路路面工程中,公路标准不同,对原材料的选择也不同。而当前市场,为了满足各种建筑工程对沥青材料的要求,一般将沥青材料分为ABCD四个等级,国家相关部门对于公路路面使用的沥青材料也有相当严格的要求,在CJJ1-2008规定中,明确提出主干道公路路面应该主要选择A级沥青材料作为主要原材料。而针对次干道的使用频率和功能限定,可以使用B级沥青材料。另外,路面工程中也会使用到改性沥青材料,改性沥青是由基质沥青和改性剂综合配制而成,也是现代路面工程中经常使用的材料。
2 公路沥青混凝土路面的配合比设计
2.1 公路沥青混凝土路面配比注意事项
公路建筑工程中,路面施工是核心重点,在进行公路沥青混凝土配比之前要根据当前路况信息进行严格设计,以保证沥青路面能够符合公路建筑标准,更好地体现路用性能,其主要考虑因素为以下几个方面;公路路面的总承压、当量承载能力;公路路面抗车辙能力;公路路面构造深度以及防滑性能;沥青公路路面抗温度变化能力(抗高温以及抗低温)。
2.2 公路沥青混凝土路面的配合比设计探析
2.2.1 公路混凝土路面的目标配合比设计
公路沥青混凝土路面是现代公路建筑的主要形式,而为了保证沥青混凝土路面的施工质量,以及保证交通安全,在进行路面施工的过程中,要结合相关规范要求、原材特性、施工机具组合等进行沥青混凝土配比设计工作,而目标配合比设计是沥青混凝土配合比设计的首要工作,以下就是针对目标配合比设计进行的分析。
首先,目标配合比设计主要包括以下三方面目的:对公路沥青混凝土各矿材料的组合比例设计,各材料的性能状态都不相同,为了保证配合比设计合理,应该根据材料性能提前設计;针对沥青材料的石油比进行设计,保证沥青混合油石比达到最佳比例值;沥青混凝土路面在室外运作,不仅会遇到高温天气也会受到恶劣的天气影响,如暴雨侵袭,所以沥青混凝土路面应该具有温度稳定性和水稳定性,这也是配合比设计的主要目的之一。
其次,在进行沥青混凝土路面目标配合比设计的过程中,为了能够保证沥青混凝土路面更符合公路投入运营的各项要求,需要非常精确的目标设计计算。在配合比设计之前,要对沥青混凝土路面各原材料进行取样分析检测,并利用先进的计算设备及各项试验检测分析比对,达到路面要求的各材料比例用量,形成配合比。在目标配合比设计中,油石比是非常重要的配合比设计,在公路路面工程设计中,油石比控制在0.3%左右的范围变化。为了确保油石比合理,应该采取多组数据配合试验的方式进行油石比设计,一般试验组数量在5个左右[1]。分别对每组试验的材料密度、沥青饱和程度和稳定性程度进行数据分析,并制作成相应的指标图表,从而能够根据图表更加准确地分析出沥青混凝土路面的油石比最佳方案。
2.2.2 公路混凝土路面的生产配合比设计
在合理進行公路混凝土目标配合比设计后,就要进行生产配合比设计工作。在公路混凝土路面生产配合比设计中主要包括以下三个方面;第一是针对沥青混凝土路面热料仓矿料和矿粉用量的生产设计;第二是对公路沥青混凝土配合比的最佳油石比配合的确定;第三主要是针对沥青混凝土路面抗高温性、抗低温性以及水稳定性的检验。
首先,针对热料仓矿料用料设计可以采取以下方法:总的设计依据是通过目标配比计算,然后对冷料仓的的供料比例和速度进行设定试验,矿料分析试验中经过筛选配合,使实验调整过后的料仓矿料配比更符合目标配比值和匹配性。其次,针对油石比最佳值进行配比设计。在进行油石比设计中,可以选择进行三次马歇尔试验,试验中选择小型沥青搅拌机,经过马歇尔试验对沥青混凝土材料的空隙率、间隙率、饱和度进行分析对比,并对油石比与目标配合比进行试用,尽量使前后两次的配合比达到一致。
2.2.3 进行生产配合比验证工作
生产配合比是沥青混凝土配合比的重要环节,所以为了确保配合比设计科学合理,应该对配合比进行验证。配合比的验证工作使用的是反向验证方法,就是针对配合比设计中所使用得密度、矿料等级等各方面的数据资料进行配合比验证,也需要对马歇尔试验设计中使用到的技术方法和流程进行验证,保证试验的科学合理性,从而才能够验证沥青生产配合比合理。
3 结语
本文笔者主要阐述了沥青混凝土路面配合比中的目标配合比设计和生产配合比设计,也提出了要对生产配合比进行设计的要点。沥青混凝土配合比是公路施工中非常重要的工作,希望本文能够对沥青混凝土路面配合比的科学应用以及发展有所帮助。
【参考文献】
【1】周杰.浅析公路路面沥青混凝土配合比[J].工程技术(全文版),2016(6):00142.