摘要:隨著我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)的不斷推進(jìn),對(duì)公路工程的施工質(zhì)量也提出了更高的要求。然而瀝青路面的質(zhì)量問(wèn)題隨著公路交通量的不斷加大也越來(lái)越多,瀝青混凝土拌合料的質(zhì)量和級(jí)配會(huì)對(duì)瀝青面層的使用性能產(chǎn)生影響。本文就瀝青混凝土拌合料的整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制措施和注意事項(xiàng)進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:道路工程 拌合料 質(zhì)量控制
瀝青路面的質(zhì)量問(wèn)題是公路使用性能的重要保證,很多因素影響著瀝青路面的質(zhì)量。在眾多影像因素中,瀝青混凝土拌合料的生產(chǎn)質(zhì)量是最重要的影響因素。本文現(xiàn)就公路瀝青混凝土拌合料的生產(chǎn)及質(zhì)量控制問(wèn)題進(jìn)行具體分析。
1 瀝青拌合站組成及工作原理
1.1 拌合站主要組成 拌合站作為加工制作混凝土的機(jī)構(gòu),為了制作高質(zhì)量的混凝土,需要上料機(jī)、拌合機(jī)、烘干加熱機(jī)、瀝青供給機(jī)、成品料儲(chǔ)存機(jī)、礦粉供給機(jī)和中央控制室協(xié)同作用,共同完成可以使用的瀝青混凝土。
1.2 拌合站工作模式 冷料倉(cāng)收到中央控制室發(fā)出開(kāi)機(jī)命令后立即出料,骨料通過(guò)皮帶輸送到干燥滾筒內(nèi)進(jìn)行烘干加熱,然后混合料借助熱料提升機(jī)送被送到振動(dòng)篩進(jìn)行篩分處理,骨料經(jīng)篩分處理后直接落入各熱料倉(cāng)室進(jìn)行電子秤量,之后運(yùn)至拌缸內(nèi),稱量后的熱瀝青隨后噴入拌缸內(nèi)。將各類粉料、骨料充分?jǐn)嚢枋怪纬沙善妨稀S盟土宪噷⒊善妨陷斔椭羶?chǔ)料倉(cāng)。最后通過(guò)卸料閘門,將成品料裝入運(yùn)輸汽車。骨料輸送、烘干、篩分以及粉料和瀝青的輸送在這個(gè)過(guò)程中需要連續(xù)地進(jìn)行,對(duì)于稱量骨料、粉料、瀝青,拌合混合料及成品混凝土的運(yùn)輸?shù)雀鶕?jù)周期進(jìn)行。
2 原材料的選擇
瀝青、礦粉和粗、細(xì)集料通過(guò)拌制構(gòu)成瀝青混凝土拌合料。原料選擇是事關(guān)公路工程質(zhì)量的第一道關(guān)口。選擇拌合料時(shí),首先按施工要求選擇合適的原材料,這也是瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)前必須做的工作。施工原料的選擇要根據(jù)路面結(jié)構(gòu)和公路建設(shè)質(zhì)量等方面的具體要求而定,選擇優(yōu)質(zhì)原料,對(duì)原料進(jìn)行復(fù)檢后再投入使用,確保原料質(zhì)量達(dá)標(biāo)。
2.1 瀝青的選擇 瀝青作為一種重要的組成原材料,在瀝青混凝土中,在一定程度上瀝青的選擇質(zhì)量決定著瀝青混合料的質(zhì)量。在配置混合料的過(guò)程中,首先要選擇品質(zhì)好的瀝青;其次結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境和氣溫,選擇合適的瀝青,不同的季節(jié)選擇瀝青的側(cè)重點(diǎn)不同,冬季側(cè)重抗裂性,夏季側(cè)重抗塑變能力。
2.2 粗集料的選擇 在瀝青混凝土面層中,粗集料借助顆粒間的嵌鎖作用進(jìn)而為瀝青混凝土提供穩(wěn)定性,而粗料間的移位是通過(guò)粗料之間彼此的摩擦作用來(lái)消除的。瀝青混凝土的穩(wěn)定性在一定程度上受粗集料的形狀及表面紋理的影響。因此,根據(jù)磨光值、壓碎值、粘附性、吸水率等技術(shù)指標(biāo),進(jìn)行選擇粗集料,選擇符合上述要求的粗集料。
2.3 選擇細(xì)集料 在瀝青混合料中,人工砂、天然砂以及石屑等作為細(xì)集料,其作用是填充粗集料之間的空隙,進(jìn)而減少孔隙。通過(guò)在瀝青混合料中添加細(xì)集料,在一定程度上提高了顆粒間的嵌鎖作用,增強(qiáng)了混合料的穩(wěn)定性。選擇細(xì)集料時(shí),重點(diǎn)考慮瀝青的粘結(jié)力、耐磨性、級(jí)配以及混合料的穩(wěn)定性等指標(biāo),使其符合相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)要求。
2.4 選擇填料 選擇填料時(shí)要根據(jù)集料的性質(zhì)來(lái)進(jìn)行,所選擇的填料在親水性與細(xì)度方面是否滿足要求,瀝青和集料的粘結(jié)力是否因加入填料而發(fā)生改變。中性材料可用磨細(xì)的石灰石粉,而堿性集料可選擇磨細(xì)的石粉作填料。此外,按照情況不同還可選擇消石灰水泥等作填料。
3 拌合料配合比設(shè)計(jì)
在配置瀝青混合料時(shí),為了使設(shè)計(jì)結(jié)果更加符合生產(chǎn)實(shí)際,進(jìn)而發(fā)揮指導(dǎo)施工的作用。通過(guò)采用三階段配合比設(shè)計(jì)法對(duì)瀝青混合料進(jìn)行配置。
3.1 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì) 通過(guò)采用礦料級(jí)配比計(jì)算進(jìn)而確定選擇好的混合材料的最佳狀態(tài)的配合比。按照《規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定,確定最佳瀝青含量范圍,配置5-6組試件,試件之間的油石比0.5%間隔,通過(guò)試件對(duì)馬歇爾穩(wěn)定度、孔隙率、試件密度、流值、瀝青最佳瀝青用量OAC等進(jìn)行檢驗(yàn),再將檢驗(yàn)結(jié)果根據(jù)最佳瀝青用量OAC進(jìn)行制件,對(duì)其水穩(wěn)定性與高溫穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)。通過(guò)另選材料、調(diào)整級(jí)配等方式對(duì)檢驗(yàn)不符合要求的試件重復(fù)上述試驗(yàn),直到目標(biāo)配合比最佳。
3.2 設(shè)計(jì)生產(chǎn)配合比 確定目標(biāo)配合比后,就要設(shè)計(jì)施工中使用的瀝青混合料拌和設(shè)備的配合比,以及相應(yīng)的生產(chǎn)配合比。根據(jù)路面結(jié)構(gòu)級(jí)配類型,在試驗(yàn)之前選擇科學(xué)合理的振動(dòng)篩,所選擇的振動(dòng)篩要遵循:振動(dòng)分檔要使各熱料倉(cāng)材料保持均衡;動(dòng)篩最大篩孔要使超粒徑礦料排出;在孔徑方面確保振動(dòng)篩與室內(nèi)試驗(yàn)方孔篩保持一致。通過(guò)試驗(yàn)的方式確定最佳用油量,試驗(yàn)結(jié)果就是生產(chǎn)所用的配合比。
3.3 生產(chǎn)配合比驗(yàn)證 所謂生產(chǎn)配合比驗(yàn)證就是對(duì)預(yù)期結(jié)果利用實(shí)際施工進(jìn)行檢測(cè),判斷依據(jù)是:混合料的顏色、離析情況、混合料是否均勻、表面碾壓后的狀況等。利用馬歇爾試驗(yàn)對(duì)拌和攤鋪后的混合料進(jìn)行取樣檢驗(yàn),對(duì)碾壓段通過(guò)鉆芯取樣的方式進(jìn)行檢驗(yàn),核實(shí)各種設(shè)備的參數(shù),并且檢查原材料的投放量是否準(zhǔn)確,對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)控等。在檢測(cè)過(guò)程中,出現(xiàn)指標(biāo)不符合要求的立即調(diào)整生產(chǎn)配合比以及有關(guān)工藝,直到滿足設(shè)計(jì)要求為止。
4 間歇式瀝青拌合瀝青混凝土質(zhì)量的控制
4.1 冷料倉(cāng)級(jí)配控制 根據(jù)實(shí)驗(yàn)人員提供的目標(biāo)配合比中確定混合料中各種材料用量比例,以及各倉(cāng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和料門的高度,通過(guò)上述操作,輸送的骨料基本可以達(dá)到配合比的要求。需要注意的是:在生產(chǎn)中調(diào)整冷料倉(cāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速及料門高度。某一熱料倉(cāng)倉(cāng)料不夠或者某種料從溢料口溢出現(xiàn)象,在加工瀝青混合料的過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn),這在一定程度上,說(shuō)明構(gòu)成冷料的原始顆粒發(fā)生變化或者目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)時(shí)篩分取樣沒(méi)有代表性。此時(shí),通知試驗(yàn)員必須進(jìn)行重新篩分試驗(yàn),其配合比要與原目標(biāo)配合比相符,配料電機(jī)的轉(zhuǎn)速及料門高度根據(jù)試驗(yàn)室提供的數(shù)據(jù)重新進(jìn)行調(diào)整。保證冷料倉(cāng)落料級(jí)配滿足目標(biāo)配合比的要求,為控制生產(chǎn)配合比創(chuàng)造條件。
4.2 熱料倉(cāng)級(jí)配控制 由于軋石機(jī)振動(dòng)篩與拌合站振動(dòng)篩之間篩分效應(yīng)不同在施工實(shí)踐中存在,拌和樓內(nèi)的篩子長(zhǎng)度有限,更兼有傾角影響,集料未得到充分篩分,流進(jìn)各熱料倉(cāng)的集料并不按各篩號(hào)分級(jí)。在《規(guī)范》中明文規(guī)定:必須對(duì)間歇式拌合機(jī)二次篩分后的料進(jìn)行篩分,以確定各熱料倉(cāng)的材料比例。在熱料倉(cāng)篩分試驗(yàn)中,要求冷料倉(cāng)供料穩(wěn)定后再進(jìn)行取樣篩分。經(jīng)熱料倉(cāng)篩分確定的生產(chǎn)配合比級(jí)配曲線與目標(biāo)配合比級(jí)配曲線保持相似。否則,將會(huì)出現(xiàn)溢料或等料現(xiàn)象。因此,每一種骨料的料量必須控制好,才能使實(shí)際生產(chǎn)中各骨料基本與設(shè)計(jì)值一樣。在混合料由四種骨料構(gòu)成時(shí)要防止跳料,要控制好熱料倉(cāng)合成級(jí)配。
4.3 溫度控制 必須控制好成品料出廠溫度,因?yàn)?,瀝青混合料成品料出廠溫度,直接影響著攤鋪質(zhì)量和碾壓質(zhì)量。石料溫度和瀝青溫度在生產(chǎn)中要隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)控,成品料溫度也要隨時(shí)進(jìn)行檢測(cè),并將檢測(cè)結(jié)果及時(shí)反饋給操作室,以及時(shí)調(diào)整溫度。采用導(dǎo)熱油循環(huán)的方式對(duì)瀝青進(jìn)行加熱,要緩慢上升導(dǎo)熱油溫,在加熱過(guò)程中,上限溫度控制在180℃,進(jìn)一步避免瀝青老化。在設(shè)備開(kāi)始運(yùn)行時(shí),因機(jī)組各部位都是冷的,因此會(huì)吸收一部分熱量,所以在開(kāi)始生產(chǎn)階段要求骨料溫度控制得高些,在一定程度上防止出現(xiàn)花白料。因冷料倉(cāng)冷料的不穩(wěn)定,在生產(chǎn)中骨料溫度會(huì)出現(xiàn)上下波動(dòng)的現(xiàn)象。為保持正常溫度,對(duì)于燃燒器火焰或冷料料量操作員應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
4.4 填料的控制 為了增加瀝青混合料的粘結(jié)力,在混合料中加入填料,進(jìn)而與瀝青形成瀝青膠漿。瀝青混合料中的游離瀝青受到填料準(zhǔn)確度的影響。如果瀝青混凝土中出現(xiàn)游離瀝青,在一定程度上降低瀝青混合料粘結(jié)力。
4.5 瀝青用量的控制 在瀝青混合料中,添加的瀝青質(zhì)量占總瀝青混合料質(zhì)量的百分比統(tǒng)稱瀝青用量。在檢測(cè)瀝青混凝土質(zhì)量時(shí),瀝青用量是一個(gè)重要的檢測(cè)指標(biāo)。在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中,利用馬歇爾試驗(yàn)對(duì)最佳的瀝青用量進(jìn)行確定,并且要不斷提高瀝青計(jì)量的精度。另外,為了控制好瀝青用量,對(duì)礦料和礦粉的稱量要進(jìn)行控制。
4.6 成品料的控制 成品料質(zhì)檢員應(yīng)隨時(shí)檢查成品料質(zhì)量。每天都要進(jìn)行抽查,通過(guò)試驗(yàn)人員對(duì)成品料的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)做出調(diào)整。在外觀方面確?;旌狭媳3志鶆?,防止出現(xiàn)花白料、結(jié)團(tuán)成塊以及粗細(xì)料分離的現(xiàn)象。
5 結(jié)束語(yǔ)
嚴(yán)格控制瀝青生產(chǎn)質(zhì)量,不僅能保證工程質(zhì)量,同時(shí)能有效降低工程成本。本文通過(guò)分析瀝青拌合站的工作原理,重點(diǎn)闡述生產(chǎn)中控制瀝青混凝土質(zhì)量的各種措施。混凝土在建筑工程中應(yīng)用廣泛,但隨著其用量的增加,混凝土的質(zhì)量不容忽視,其中混凝土拌合物拌制質(zhì)量直接影響硬化混凝土強(qiáng)度與耐久性。因此,應(yīng)對(duì)凝土拌制質(zhì)量嚴(yán)格控制。
參考文獻(xiàn):
[1]李文江.瀝青廠拌制瀝青混凝土的質(zhì)量控制及應(yīng)用[J].筑路機(jī)械與施工機(jī)械化,2010(5).
[2]張波.瀝青混凝土廠拌熱再生技術(shù)研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)及理論,2010.
[3]楊雯.冬季混凝土拌制及施工中的溫度控制[J].低溫建筑技術(shù),2011(2).