楊繼禹,李洪林

(黑龍江省龍建路橋第二工程有限公司)

1 熱拌瀝青混合料生產(chǎn)配合比的確定

熱拌瀝青混合料的配合比設(shè)計簡稱混合料設(shè)計,根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ032-94)的要求,全過程的混合料設(shè)計分為三個階段,即目標配合比設(shè)計階段,生產(chǎn)配合比設(shè)計階段和生產(chǎn)配合比驗證階段。其中目標配合比設(shè)計可以由設(shè)計單位進行,也可由施工單位進行,而后兩個階段由于要借助于拌和設(shè)備和攤鋪設(shè)備,故宜由施工單位或設(shè)計、施工單位聯(lián)合進行。通過三個階段確定瀝青混合料的材料品種、礦料級配和瀝青用量。普通的熱拌瀝青混合料配合比設(shè)計用馬歇爾試驗進行,并對混合料性能進行各種檢驗,特殊類型的瀝青混合料如SMA等,還需采用其他一些實驗方法檢測,馬歇爾試驗僅能作為參考標準。

1.1 目標配合比設(shè)計

目標配合比的設(shè)計非常重要,不僅關(guān)系到混合料的高穩(wěn)定性、低溫抗裂性,還關(guān)系到路面耐久性、表面構(gòu)造深度以及施工和易性和可壓實性等一系列指標?；旌狭系脑O(shè)計空隙率和路面完工后的實際空隙率,也決定其抗水損壞能力。根據(jù)研究,瀝青路面的實際空隙率在 8%以上時,水容易進入混合料內(nèi)部,且在荷載作用下易產(chǎn)生較大的毛細壓力成為動力水,易造成瀝青混合料的水損害破壞。應(yīng)當說明,我國《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ032-94)中,雖然規(guī)定了多種瀝青混合料的級配范圍,但由于范圍往往為了兼顧我國南北等不同氣候條件,規(guī)定的級配區(qū)域是很大的,在實際施工中需根據(jù)道路所在地的具體情況進行詳細的目標配合比設(shè)計,不一定以規(guī)范中的級配中值為標準。近年來在多條高速公路瀝青路面施工中所采用的瀝青混合料,如 SAC,AK,SMA等,雖然其礦料級配曲線也在規(guī)定范圍的區(qū)域以內(nèi),但已不是按照規(guī)定級配的中值來配料,而是在規(guī)定區(qū)域內(nèi)采用間斷級配,使混合料性能有了非常大的變化。目標配合比設(shè)計一般在瀝青面層施工前一個月左右進行,所選定的礦料配合比供確定拌和廠各冷料倉的供料比例、進料速度及試拌使用,根據(jù)規(guī)范規(guī)定,在進行目標配合比設(shè)計時,必須采用工程實際使用的材料而不是材料場的材料樣品。

1.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計

拌和廠冷料倉的集料按目標配合比確定的比列進入烘干筒烘干后,如果采用間歇式拌和機,烘干的熱料經(jīng)過第二次篩分重新分成 3～5個不同粒級的集料,分別進入拌和機內(nèi)的熱料倉。各個熱料倉中集料顆粒組成已不同于冷料倉,因此,需要重新進行礦料配合比計算,以確定各個熱料倉進入拌和室的比例,并檢驗確定最佳瀝青用量,這一過程即為生產(chǎn)配合比設(shè)計,該階段一般在瀝青面層施工之前 10d左右進行。生產(chǎn)配合比設(shè)計階段仍應(yīng)進行礦料顆粒組成檢驗和馬歇爾試驗。

1.3 生產(chǎn)配合比驗證

生產(chǎn)配合比驗證階段也是正式鋪筑瀝青面層之前的試拌試鋪階段,采用的機械設(shè)備、施工工序、質(zhì)量管理和檢驗方法均與面層正式開工后的日常生產(chǎn)相同,通過試拌試鋪,為正式鋪筑提供經(jīng)驗和數(shù)據(jù)。施工單位進行試拌試鋪時,應(yīng)報告業(yè)主、監(jiān)理部門,并會同設(shè)計部門一起進行鑒定。拌和機按照生產(chǎn)配合比進行試拌,得到的混合料在試驗路段上試鋪,在場人員對混合料級配、油石比、攤鋪、碾壓過程和成型混合料的表面狀況進行觀察和判斷,同時,試驗室密切配合,在拌和廠出料處或攤鋪機旁采集瀝青混合料試拌,進行馬歇爾試驗,檢驗混合料是否符合規(guī)定的要求,同時還進行車轍試驗,浸水馬歇爾試驗用以檢驗高溫穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性,只有當試拌的混合料符合所有的要求時才能允許生產(chǎn)使用。

2 瀝青混合料拌和與運輸

2.1 材料供給

堆料場貯存的集料數(shù)量應(yīng)為平均日用量的 5倍以上,集料應(yīng)加遮蓋,以防雨水。研究表明,集料含水量的多少對拌和設(shè)備生產(chǎn)能力影響很大,含水量大則意味著烘干及加熱時間長,生產(chǎn)能力降低,燃油消耗量增加。集料要干凈,無垃圾、塵土等雜物,堆放要嚴格,防止不同粒徑的料混雜。生產(chǎn)熱拌瀝青混合料,通常采用 4～5種不同粗細規(guī)格的集料、每種集料置于相應(yīng)的冷料倉中。各冷料倉向拌和機的供料數(shù)量,需根據(jù)目標配合比所確定的集料比例進行調(diào)整,使混合料的顆粒組成符合已確定的目標設(shè)計級配。各個冷料倉的集料通過倉口下的小皮帶輸送到通往拌和機的大輸送帶上,倉口開啟的大小和調(diào)整皮帶運行速度可控制各冷料倉的供料數(shù)量。在實際生產(chǎn)中,一般均根據(jù)集料粗細和所需的比列固定出料口的開啟度,通過改變皮帶的運行速度調(diào)整供料的數(shù)量。畫出皮帶運行速度與供料數(shù)量的關(guān)系曲線,作為調(diào)整供料數(shù)量時設(shè)置皮帶運行速度的依據(jù)。在進行冷料倉的布置時,為了易于在輸送帶上觀察細集料供給是否正常,將細集料安排在靠近烘干筒一側(cè),并由細到粗逐個向另一側(cè)布置。礦粉和瀝青貯量應(yīng)為平均日用量的 2倍以上,貯存的礦粉必須遮蓋,不得浸水,否則影響礦料配合比精度和拌和機生產(chǎn)效率。

2.2 拌和設(shè)備的運行

在拌和設(shè)備運行前,要檢查各崗位人員到位情況和各個部位情況,確認準備就緒才能合上電閘啟動設(shè)備,各個組成部分的啟動,應(yīng)按料流方向順序進行,待各部分無荷空機運行片刻,確認工作正常時,才開始上料進行負荷運轉(zhuǎn)。

在拌和設(shè)備運行中要經(jīng)常檢查料倉中的貯料情況和冷料運輸帶的運行情況,如果發(fā)現(xiàn)各料倉內(nèi)的貯料嚴重失衡時,應(yīng)及時停機,以防滿倉或貯料串倉。經(jīng)常檢查振動篩的橡皮減震塊,發(fā)現(xiàn)有裂紋時,要及時更換,貯料倉中的存料要過半后才開始稱量。礦粉要根據(jù)用料情況上料,防止上料過多或卡住機器,防止瀝青從保溫箱中溢出,必要時可用工具在箱內(nèi)攪動,以免瀝青溢出。

拌和設(shè)備在停機前應(yīng)先停止供給集料并少上礦粉,使干燥滾筒空轉(zhuǎn) 3～5s,等滾筒內(nèi)出完余料才停止筒的轉(zhuǎn)動。在筒空轉(zhuǎn)時還應(yīng)加大噴燃氣的風(fēng)門,盡量驅(qū)除筒內(nèi)廢氣,并使筒冷卻,然后關(guān)閉噴燃器的油門和燃油泵的總油門。停機后礦粉倉和礦粉升運機內(nèi)不得有余料,停止噴瀝青,將進入攪拌器內(nèi)的余料干拌幾分鐘后放凈,以便刷凈攪拌器內(nèi)的殘余瀝青。拌和設(shè)備在每次作業(yè)完畢后都必須立即用柴油清洗瀝青系統(tǒng),以防止瀝青堵塞管路。

2.3 試拌

對間歇式拌和設(shè)備,應(yīng)按生產(chǎn)配合比確定的瀝青用量進行試拌,試拌后取樣進行馬歇爾試驗和抽提試驗,并將其試驗值與生產(chǎn)配合比試驗結(jié)果進行比較,驗證瀝青用量的合理性,必要時可作適當調(diào)整。確定適宜的拌和時間。間歇式拌和設(shè)備每盤拌和時間宜為30～60s,其中干拌時間不得少于5s,以瀝青混合料拌和均勻,所有礦料顆粒全部裹覆瀝青結(jié)合料為度。

2.4 拌制

根據(jù)配料單進料,嚴格控制各種材料用量及其加熱溫度。拌和后的瀝青混合料應(yīng)均勻一致,無花白、無離析和結(jié)團成塊等現(xiàn)象。每班抽樣做瀝青混合料性能、礦料級配組成和瀝青用量檢驗。每班拌和結(jié)束時,清潔拌和機械,放空管道中的瀝青。做好各項檢查記錄,不符合技術(shù)要求的瀝青混合料禁止出廠。在實際施工中,每天提前一定時間開始拌和,使混合料貯于拌和設(shè)備的貯料倉中,以防止施工中由于拌和設(shè)備的小故障導(dǎo)致攤鋪機停機。

3 瀝青混合料拌和質(zhì)量管理和檢測

3.1 質(zhì)量管理

(1)原材料質(zhì)量：各種粗細集料的質(zhì)量均需符合材料設(shè)計要求的規(guī)定,集料的含水量大時,烘干時間就需相應(yīng)延長。

(2)配合比的計量：各種粗細集料的冷料倉都要按事先確定的配合比供料,在拌和機開始試生產(chǎn)之前必須請計量部門為各個計量裝置進行檢查和標定,以確保計量正確。在拌和廠生產(chǎn)過程要經(jīng)常注意料倉供料是否正常和熱料倉受料和供料是否均衡。如發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象,應(yīng)及時分析研究并進行調(diào)整。

(3)溫度控制：瀝青混合料生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)都必須特別強調(diào)溫度控制,瀝青、集料的加熱溫度和瀝青混合料的出廠溫度應(yīng)根據(jù)瀝青品種、標號、粘度、氣候條件和鋪筑層的厚度確定,瀝青的針入度小、粘度大、氣溫低,鋪筑層薄時采用高限,瀝青材料溫度過低,瀝青裹覆不勻,裝車將比較困難,若混合料溫度過高,不僅易使瀝青老化,在運輸中也易發(fā)生滴漏。

3.2 拌和質(zhì)量檢測

(1)外觀檢查。

在運料車裝料和運至攤鋪工地過程中,拌制的瀝青混合料沒有色澤,其原因是瀝青加熱溫度偏高,造成瀝青老化。這時應(yīng)根據(jù)瀝青品種,嚴格控制瀝青加熱溫度?；旌狭项w粒發(fā)生明顯變化,出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因可能是冷料顆粒組成發(fā)生了較大變化或振動篩篩網(wǎng)上熱料過多,來不及正常篩分就直接進入熱料倉。

(2)溫度測試。

瀝青混合料的溫度通常在運料車上量測,較理想的方法是使用有度盤和鎧裝樞軸的溫度計,將樞軸從車箱一側(cè)的預(yù)留孔中插入混合料中至少 15cm,混合料直接與樞軸接觸,即可測出料溫。

：

[1]唐金華.熱拌瀝青混凝土路面施工技術(shù)[J].福建建筑,2003,(1).

[2]Jean-Luc Marchal,Sam Maccarrone.改性瀝青在熱拌瀝青路面應(yīng)用中的實踐經(jīng)驗[A].第四屆國際道路和機場路面技術(shù)大會論文集[C].2002.

[3]張玉富.油礫石路面在寒區(qū)縣鄉(xiāng)公路中的應(yīng)用[A].第二屆全國公路科技創(chuàng)新高層論壇論文集(下卷)[C].2004.

[4]唐植勇,呂春偉,丁曉紅.AC-25Ⅰ熱拌瀝青混合料目標配合比的選定和生產(chǎn)配合比的控制[A].第五屆全國路面材料及新技術(shù)研討會論文集[C].2004.

[5]聶曉清,李雨舟 .回收瀝青混合料疲勞性能的室內(nèi)試驗評價[A].“全國特種混凝土技術(shù)及工程應(yīng)用”學(xué)術(shù)交流會暨 2008年混凝土質(zhì)量專業(yè)委員會年會論文集[C].2008.