摘 要:本文主要針對(duì)瀝青路面施工過(guò)程中原材料的質(zhì)量要求進(jìn)行專項(xiàng)闡述。
關(guān)鍵詞:瀝青路面;原材料;質(zhì)量要求
瀝青混凝土路面材料中的瀝青對(duì)溫度、水穩(wěn)定性和應(yīng)力比較敏感,在風(fēng)吹、日曬、雨淋和冰凍的自然氣候下,當(dāng)受到干與濕、冷與熱周而復(fù)始的作用時(shí),就會(huì)逐漸老化、變脆,在汽車(chē)輪胎的沖擊、摩擦和扭擺的作用下,也會(huì)逐漸產(chǎn)生不可恢復(fù)的變形,逐漸形成深深的車(chē)轍。因此,為了保證瀝青混凝土路面在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的正常使用,就必須在原材料的選擇與檢驗(yàn)、原材料的配合比等方面積極探討和研究,以尋求最佳的方案。
瀝青混合料用原材料按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)及施工實(shí)際情況主要分為瀝青、集料、礦粉填料三種,下面就如何提高瀝青混凝土路面的使用壽命對(duì)這三種成分分別進(jìn)行敘述和分析。
1瀝青
瀝青是一種有機(jī)膠凝材料,它是由一些極其復(fù)雜的高分子碳?xì)浠衔锛捌渑c非金屬的衍生物所組成的混合物。瀝青品質(zhì)對(duì)熱拌瀝青混合料的成品質(zhì)量極為重要,選用瀝青標(biāo)號(hào)應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定和設(shè)計(jì)要求。
目前,一般采用改性瀝青來(lái)應(yīng)對(duì)交通量日益增長(zhǎng)和汽車(chē)軸載不斷增加的狀況。改性瀝青具有高溫穩(wěn)定性好、耐低溫、抗疲勞能力強(qiáng)的特點(diǎn),可以使鋪筑的瀝青混凝土獲得更好性能。改性瀝青為基質(zhì)瀝青與一種或數(shù)種改性劑通過(guò)適當(dāng)?shù)募庸ば纬傻臑r青混合物,改性瀝青和改性瀝青混合料的技術(shù)要求必須符合規(guī)范規(guī)定的技術(shù)要求。
瀝青材料的優(yōu)劣是路面質(zhì)量的根本保證。使用的瀝青必須有產(chǎn)品檢驗(yàn)證書(shū),符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求,瀝青路面使用的各種材料運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后必須取樣進(jìn)行檢驗(yàn),合格后方可使用,不得以供應(yīng)商提供的檢測(cè)報(bào)告或商檢報(bào)告代替現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),要嚴(yán)格控制劣質(zhì)瀝青的進(jìn)場(chǎng)和使用。
2 集料
生產(chǎn)瀝青路面用集料的石場(chǎng),一般規(guī)模小分布散,且所產(chǎn)的石料隨著巖脈變化的影響, 性質(zhì)和密度會(huì)相差很大,而集料密度的不同對(duì)瀝青混合料配合比的結(jié)果將產(chǎn)生較大的影響。 一般規(guī)律是:集料的視比重與瀝青用量成反比,集料的總體密度每變化0.01g/cm3將會(huì)對(duì)油石比產(chǎn)生0.02%的影響;集料的性質(zhì)對(duì)瀝青混合料配合比也有影響,如天然砂屬酸性石質(zhì),與瀝青結(jié)合差,它在瀝青混合料中的用量直接影響了馬歇爾穩(wěn)定度,也就對(duì)油石比產(chǎn)生了影響。因此,一般限制天然砂的用量不能超過(guò)10%,有條件時(shí)應(yīng)盡可能選用堿性或中性機(jī)制砂。
2.1粗集料(碎石)
指粒徑大于2.36mm的碎石,是瀝青混凝土中的骨架。在結(jié)構(gòu)層中起著承重、穩(wěn)定以及抗高溫變形的作用,其除保證規(guī)范規(guī)定的常規(guī)檢測(cè)指標(biāo)外,還必須與瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度相匹配。
瀝青混合料中最大集料顆粒尺寸的選用,對(duì)中、下面層應(yīng)小于層厚的1/2,對(duì)上面層應(yīng)在層厚的1/2.5~1/3范圍內(nèi)為宜,這樣可有效防止瀝青混合料在拌和、運(yùn)輸、攤鋪中產(chǎn)生的離析和攤鋪后麻坑現(xiàn)象的發(fā)生,同時(shí)有利于碾壓密實(shí),減少成型后瀝青路面受水的損害。
碎石規(guī)格尺寸在選定時(shí),應(yīng)控制超最大規(guī)格尺寸含量小于5%,超最小規(guī)格尺寸通過(guò)量不大于10%,且不應(yīng)有重疊現(xiàn)象發(fā)生。
瀝青路面抗滑表層應(yīng)選用石質(zhì)堅(jiān)硬、強(qiáng)韌、耐久、耐磨、抗沖擊性能好、與瀝青粘附性4級(jí)以上的碎石,這種石料多為玄武巖、安山巖、輝綠巖、花崗巖等,軋制的碎石與瀝青粘附性多在3級(jí)以下,經(jīng)處理方能使用。
具體方法可為:
瀝青中摻加抗剝離劑。相同型號(hào)的抗剝離劑對(duì)不同瀝青品牌的效果是不同的,不可簡(jiǎn)單地按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中的劑量或采用平均值作為使用劑量,應(yīng)通過(guò)在瀝青中摻加不同劑量的抗剝離劑與碎石進(jìn)行粘附性試驗(yàn)后,選用最佳劑量后方能使用。
添加適量的磨細(xì)的消石灰或生石灰粉以及水泥,是改善和提高酸性石料與瀝青粘附性極為有效的方法,且成本低。由于抗剝離劑價(jià)格昂貴,又不易摻拌均勻,且受高溫后的化學(xué)變化也不容忽視,故規(guī)范對(duì)此也明確作出規(guī)定。而如果采用干燥的生石灰摻入礦粉中共同磨細(xì),通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證收效甚好。
2.2細(xì)集料
指粒徑小于2.36mm的天然砂、人工砂及石屑。細(xì)集料用以在瀝青混合料中填充粗集料空隙,使成型后的瀝青混凝土整體性能好,減少瀝青混合料在施工、拌和、運(yùn)輸、攤鋪過(guò)程中粗集料離析現(xiàn)象的發(fā)生,并提高瀝青混凝土的密實(shí)性和防水性能。
細(xì)集料的材質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)必須符合規(guī)范的要求,且質(zhì)地堅(jiān)硬、潔凈、無(wú)雜質(zhì)、干燥無(wú)風(fēng)化,含泥量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
天然砂中容易含有4.75mm以上軟弱碎礫石顆粒,壓碎值偏大超標(biāo),與瀝青的粘附性差,容易小于4級(jí),因此對(duì)這部分碎礫石顆粒凡含量大于5%以上時(shí),應(yīng)進(jìn)行篩除處理。
3 礦粉填料
礦粉是在瀝青混合料中起填充作用的小于0.075mm的礦物質(zhì)粉末,其在瀝青混合料中的作用不僅是為了填充粗細(xì)骨料空隙,而且是瀝青混合料結(jié)構(gòu)形成的最主要成分之一。當(dāng)它與瀝青發(fā)生物理、化學(xué)作用后,便可顯著改善瀝青混合料的力學(xué)性能,從而可提高瀝青混凝土的強(qiáng)度、溫度穩(wěn)定性以及耐久性,且在瀝青混合料性質(zhì)確定的情況下還能節(jié)約瀝青用量。
經(jīng)過(guò)多個(gè)參建項(xiàng)目的試驗(yàn)驗(yàn)證,當(dāng)瀝青混合料在礦料級(jí)配相同和瀝青用量相同的條件下,瀝青混合料隨著礦粉用量的改變,瀝青混合料馬歇爾試驗(yàn)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)也跟著變化。如瀝青混合料的密度隨礦粉的增加而增加,穩(wěn)定度、飽和度、流值隨礦粉用量的增加而提高,則空隙率隨礦粉用量的增加而減小,摻加礦粉后的瀝青軟化點(diǎn)隨礦粉用量的增加而增大,礦粉用量對(duì)瀝青混合料的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)性能起著不可忽視的作用,但若礦粉用量過(guò)多同樣也會(huì)對(duì)瀝青混合料起到破壞作用,致使瀝青混合料在碾壓中不易穩(wěn)定,甚至產(chǎn)生推移裂紋,給施工帶來(lái)困難等。經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為,礦粉用量最佳范圍應(yīng)控制在瀝青用量的1.3~1.8倍為宜,礦粉必須由堿性石灰?guī)r加工而成,也可用水泥或生石灰粉代替,礦粉質(zhì)量技術(shù)要求必須符合規(guī)范的規(guī)定。
4 原材料的進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)
在施工之前,材料主管和試驗(yàn)負(fù)責(zé)人應(yīng)對(duì)瀝青混凝土路面選用的各種材料的生產(chǎn)廠家進(jìn)行情況調(diào)查,選擇料源豐富、質(zhì)地優(yōu)良、數(shù)量有保證的廠家簽定合同,提出規(guī)格尺寸和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求,對(duì)于進(jìn)場(chǎng)后的原材料則應(yīng)及時(shí)向廠家索取材料檢驗(yàn)報(bào)告單、合格證、并由試驗(yàn)室選取有代表性的樣品,按試驗(yàn)操作規(guī)程規(guī)定的程序和檢測(cè)頻率進(jìn)行有計(jì)劃的抽檢,經(jīng)試驗(yàn)室檢驗(yàn)合格后,原材料方可用于配合比設(shè)計(jì)和施工過(guò)程。
在原材料的選擇上,材料供應(yīng)部門(mén)要與項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人和試驗(yàn)室密切合作、共同把關(guān),以杜絕不合格原材料用于路面工程中。另外,決不允許材料部門(mén)進(jìn)什么料就用什么料,必須是計(jì)劃要求進(jìn)什么料就購(gòu)進(jìn)什么料,施工中還要加強(qiáng)抽檢,必要時(shí)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。
5 結(jié)束語(yǔ)
總之,原材料的質(zhì)量和配合比對(duì)瀝青混凝土路面的質(zhì)量關(guān)系重大,是確保瀝青混凝土路面的關(guān)鍵,我們?cè)谑┕み^(guò)程必須對(duì)各方面嚴(yán)加控制,以保證瀝青混凝土路面在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)的正常使用。
參考文獻(xiàn)
[1]《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》JTG F40-2004. 北京.人民交通出版社.2004.
[2]《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTG D50-2006. 北京.人民交通出版社.2006.