摘要:隨著道路面層施工工藝發(fā)展,各種瀝青混凝土面層在道路中的運用越來越廣泛,瀝青混合料路面質(zhì)量主要由混合料原材料和施工方法控制。在面層施工前期對使用的原材料進行嚴格質(zhì)量控制,是保證面層質(zhì)量的根本。
關鍵詞:瀝青混凝土路面;原材料;質(zhì)量控制
一、集料
(一)決定集料質(zhì)量的兩個重要因素:一是集料的資源特性;二是集料的加工特性。公路工程中常用巖石主要有花崗巖:加工較易,碾壓中易被壓碎;石灰?guī)r:質(zhì)地較軟,易加工,耐磨性差;砂巖:大體分為鈣質(zhì)、硅質(zhì)、鐵質(zhì)、黏土質(zhì)幾類,其中硅質(zhì)與鐵質(zhì)不易被加工和軋碎,鈣質(zhì)與黏土質(zhì)容易加工;玄武巖:不易加工和軋碎;石英巖:質(zhì)地較脆,加工破碎困難。影響集料粒徑和級配的因素:篩網(wǎng)尺寸、篩網(wǎng)的傾角、篩網(wǎng)的長度、振幅和頻率。
(二)集料加工過程中注意事項:在顎破和圓錐破之間,加入10mm的振動篩,目的是篩除絕大部分的雜質(zhì),保證石料的潔凈。在各級破碎之間,增設儲料倉,目的一是提高產(chǎn)量;二是保證供給石料均衡、穩(wěn)定。安裝除塵設備,控制粉塵含量。
(三)集料質(zhì)量控制關鍵項目
(1)吸水率。吸水率對瀝青混合料的力學強度、水穩(wěn)性、高溫穩(wěn)定性有顯著的影響。吸水率過小,石料比較致密,吸收瀝青也少,形成的瀝青膜較小。這對于瀝青混合料的抗車轍能力和水穩(wěn)性產(chǎn)生影響。吸水率過大,使用的瀝青偏多,經(jīng)濟浪費,雨季施工時集料不易烘干。材料過于致密并不是好的石料,要求其表面粗糙,且有一定的吸水率。集料的吸水率也并非越小越好,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。
(2)針片狀。針片狀顆粒含量對瀝青混合料影響很大,主要對瀝青混合料礦料間隙率、空隙率、強度產(chǎn)生影響。施工中瀝青路面使用大噸位的振動碾壓成形,針片狀顆粒含量過大,相當部分的集料必然會被壓碎、壓裂。斷口截面沒有瀝青粘附,造成局部松散點較多,松散部位很快會被重載車輪碾壞啃邊,破損面積會急速擴大。
針片狀顆粒含量對骨架形成的影響:隨著針片狀含量的增加,集料的松裝密度、振實密度和搗實密度降低,導致集料的骨架間隙率增大,混合料的空隙率增大。從工程實際考慮,針片狀含量增加,會造成不易壓實,從而又造成針片狀顆粒的破損,形成惡性循環(huán)。
(3)棱角性。適當?shù)睦饨切钥梢栽黾蛹祥g的嵌擠能力,提高瀝青混合料的高溫性能。棱角性過強易造成不易碾壓密實,殘留空隙大,易造成集料被壓碎。
(4)黏附性。從表面上看黏附性是個單一的指標,但是影響?zhàn)じ叫缘闹笜擞泻芏嗳缂衔势 ⒑嗔窟^大、針片狀含量過多等。
(5)砂當量。細集料砂當量是評定細集料中小于0.075mm顆粒的塑性部分的一個重要鑒別試驗。大量試驗表明砂當量小于70%,對混合料水穩(wěn)性影響很大。
(6)亞甲藍值。我國現(xiàn)行瀝青路面施工技術規(guī)范中出了小于25%的指標,但是從大量的試驗與原材料對比發(fā)現(xiàn)亞甲藍值達到20~25%時實際細集料粉塵狀態(tài)的已經(jīng)不能滿足施工需要;新的瀝青路面施工技術規(guī)范征求意見稿要求不大于2.5%是切合實際的。
二、瀝青
(一)瀝青技術指標:1.道路石油瀝青除三大指標外,蠟含量是重要控制指標;控制三大指標的變異性,使其變化范圍控制在可接受的范圍內(nèi)。2.改性瀝青彈性恢復及離析試驗作為重要控制指標。
(二)瀝青技術指標變異性影響因素:1.使用稠油資源;2.固定原油產(chǎn)源;3.生產(chǎn)工藝的先進性。應優(yōu)先選用蒸餾法和氧化法的加工工藝。
(三)質(zhì)量檢測的影響。1.瀝青加工廠建立嚴格的檢測制度;2.施工方對瀝青進行全指標、高頻率、多層次的檢驗。
(四)質(zhì)量控制關鍵項目
(1)針入度。在目前改性瀝青的生產(chǎn)過程中,使用較軟的基礎瀝青,可以更容易使改性瀝青達到存貯穩(wěn)定性指標,同時軟的改性瀝青具有更好的低溫延度,而存貯穩(wěn)定性及低溫延度是改性瀝青生產(chǎn)中最難達到的指標,而此時改性瀝青的軟化點并不會明顯下降,車轍試驗也會有較高的動穩(wěn)定度,但在鋪筑后,極易產(chǎn)生車轍及泛油。因此在限制針入度的下限同時,優(yōu)先選用較硬的瀝青。
(2)低溫延度。低溫延度是目前規(guī)范中評價改性瀝青低溫性能的指標,目前在這些指標中,低溫延度主要是老化后的延度成為一個較難達到的指標。采用完全相同的SBS配方與工藝,較軟基礎瀝青配制的SBS改性瀝青有更大的低溫延度,低溫延度和低溫性能與基礎瀝青的針入度與軟硬度相關。
(3)軟化點。過高的軟化點會迫使改性瀝青廠家加入更多的交聯(lián)劑,造成改性瀝青的135℃黏度過大,給施工上造成的問題;加入過多交聯(lián)劑,如果技術上不過關,改性瀝青在存貯過程中會出現(xiàn)膠凝,主要是因為充分交聯(lián)反應有時需要較長的時間;過分交聯(lián)的SBS改性瀝青由于表面張力過大,會影響瀝青與石料的黏附性。
三、填料
(一)礦粉技術指標:塑性指數(shù)、安定性、礦粉細度以及親水系數(shù)。
(二)礦粉質(zhì)量過程控制措施:1.礦粉加工應注意控制母料的巖性和潔凈程度;2.礦粉細度可按選定礦粉級配的±5%進行礦粉細度控制;3.礦粉用量控制體現(xiàn)在礦粉的質(zhì)量和數(shù)量。
(三)質(zhì)量控制關鍵項目
(1)礦粉細度?;旌狭现行∮?.075mm顆粒的來源不只是礦粉,還可來源于細集料,但二者不能等同,增強瀝青混合料黏結性主要還是依賴于礦粉的加入量;由此適當?shù)氖凼怯欣诨旌狭系酿そY,但機制砂中粉塵不能完全替代礦粉。
(2)塑性指數(shù)。塑性指數(shù)高的礦粉,吸水性和吸油性較大,發(fā)生膨潤,使瀝青混合料強度降低,或者在水的作用下發(fā)生剝落,導致瀝青路面的損壞。
(3)安定性。有些礦粉在受熱后會發(fā)生變質(zhì),從而影響礦粉的質(zhì)量,尤其是火成巖礦粉,在拌和過程中會發(fā)生較嚴重的變質(zhì)。
在瀝青混合料中真正起到結合作用的,不是瀝青,而是瀝青礦粉的膠泥混合料,這是礦粉的基本作用。如果礦粉的品質(zhì)不好,將會嚴重影響混合料的路用性能。
四、結束語
瀝青混凝土是一個系統(tǒng)綜合的產(chǎn)物,如何控制好瀝青混合料中各原材料的質(zhì)量顯得極為重要,顯然瀝青路面質(zhì)量問題不是單靠原材料控制就能避免的;但從材料源頭進行質(zhì)量控制,能有效的防止瀝青混合料本身質(zhì)量問題。
參考文獻:
[1]《瀝青路面施工技術規(guī)范》JTG F40~2004
[2]沈筠.淺談高速公路路面工程瀝青混合料原材料的質(zhì)量控制[J].工程與建設,2016(2):189-190
作者簡介:
朱君(1985—);性別:男;民族:漢族;籍貫:四川省德陽市羅江;職稱:工程師;學歷:本科;單位:四川省環(huán)天檢測有限公司;研究方向:道路與橋梁。