中國水利水電第七工程局有限公司 四川成都 620010
摘要:在良好的設(shè)計(jì)配合比和施工條件下,瀝青路面的耐久性和高溫穩(wěn)定性才能得到保證。同時(shí),還關(guān)系到行車舒適性和安全性。保證路面的質(zhì)量,就要從施工的全過程加以控制管理,尤其對(duì)瀝青混凝土配合比足夠重視、認(rèn)真對(duì)待、精心研究、優(yōu)化設(shè)計(jì),最終達(dá)到經(jīng)濟(jì)、科學(xué)、可行、便于施工。
關(guān)鍵詞:瀝青;混凝土;材料配合比
1前言
隨著公路等級(jí)的不斷提高,交通量的增大,車速的提高,導(dǎo)致瀝青面層病害不斷增加,有的路面設(shè)計(jì)年限還沒到就已不能正常運(yùn)行,給行車、出行帶來了諸多不便。這對(duì)公路瀝青面層的使用品質(zhì)提出了更高要求。相對(duì)于一個(gè)具有良好的使用性能、變異性小,經(jīng)得起實(shí)踐考驗(yàn)的瀝青路面,瀝青混凝土配合比來說就尤為重要了。
2原材料
要保證瀝青混凝土的質(zhì)量.在配合比設(shè)計(jì)前必須對(duì)原材料進(jìn)行嚴(yán)格的選擇和檢驗(yàn)。瀝青混凝土的原材料主要有:粗集料、細(xì)集料、填充料(礦粉)、膠凝材料(瀝青)。選擇技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性都好的原材料,同時(shí)結(jié)合環(huán)境保護(hù)就地取材。
2.1 瀝青
選擇瀝青標(biāo)號(hào)時(shí)應(yīng)按公路等級(jí)、氣候條件、交通條件、路面類型及在結(jié)構(gòu)層中的層位及受力特點(diǎn)、施工方法等并且結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖褂媒?jīng)驗(yàn),最后經(jīng)技術(shù)論證后再確定。
2.2 集料
2.2.1粗集料:
① 潔凈石料中的泥土影響瀝青與石料的粘附性;
②棱角性和粗糙面:使瀝青與集料很好的粘結(jié)、集料間相互嵌擠
③應(yīng)選擇堿性母巖或摻生石灰、水泥、抗剝落劑等使其粘附性達(dá)到要求
④針片狀壓碎值:符合要求,當(dāng)針片狀壓碎值不符合要求時(shí),在攪拌施工過程中使骨料破碎,影響級(jí)配
2.2.2細(xì)集料
細(xì)集料包括:天然砂、機(jī)制砂、石屑等。細(xì)集料應(yīng)滿足以下要求:
潔凈:影響與瀝青粘附性
②干燥:影響產(chǎn)量浪費(fèi)能源
③級(jí)配:使瀝青混合料較密實(shí)
2.3 填料
在選擇瀝青混凝土填料時(shí)一定要考慮能否滿足親水性和細(xì)度要求以及能否改善瀝青與集料的粘結(jié)力。對(duì)于堿性集料,可選擇磨細(xì)的礦粉作填料;對(duì)于中性材料,可使用磨細(xì)的石灰石粉;另外,根據(jù)不同情況還可選用水泥消石灰等作填料。礦粉應(yīng)干燥、潔凈,能自由的從礦粉倉中流出。根據(jù)抗剝落性及凍融劈裂強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果,瀝青混凝土粉膠比在1.0~1.5之間較為適宜。
3 瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)
瀝青混凝土配合比設(shè)計(jì)可采用三階段配合比設(shè)計(jì)法即目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)的驗(yàn)證。采用這一方法的目的是為了使設(shè)計(jì)程序化和深入化,使設(shè)計(jì)結(jié)果更加符合生產(chǎn)實(shí)際,真正使室內(nèi)試驗(yàn)與施工生產(chǎn)聯(lián)系在一起,充分做到指導(dǎo)施工的作用。
3.1 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)
優(yōu)選材料、礦料級(jí)配、最佳OAC。供拌和機(jī)確定冷料倉的供料比例、進(jìn)料速度及試拌使用。
3.1.1礦料級(jí)配設(shè)計(jì)
合理的級(jí)配是配合比設(shè)計(jì)的必要條件。對(duì)高速公路和一級(jí)公路,宜在工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍內(nèi)計(jì)算1~3組不同的礦料級(jí)配。繪制級(jí)配曲線,分別位于工程設(shè)計(jì)級(jí)配范圍的上方、中值及下方,一般情況下應(yīng)使試配結(jié)果盡量靠近級(jí)配范圍的中值,著重控制0.075mm、2.36mm、4.75mm關(guān)鍵性篩孔,以提高瀝青混凝土的均勻性和嵌擠能力。
3.1.2馬歇爾配合比設(shè)計(jì)
初選5組油石比,對(duì)13組不同的礦料級(jí)配分別進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),根據(jù)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》合理確定拌和溫度和擊實(shí)溫度,分別進(jìn)行馬歇爾穩(wěn)定度、流值、毛體積相對(duì)密度、礦料間隙率(VMA)、瀝青飽和度(VFA)、孔隙率(vv)、理論最大相對(duì)密度、殘留穩(wěn)定度 等試驗(yàn)。
3.1.3確定最佳油石比
根據(jù)馬歇爾試驗(yàn)的結(jié)果,以油石比或?yàn)r青用量為橫坐標(biāo),以馬歇爾試驗(yàn)的各項(xiàng)指標(biāo)(毛體積相對(duì)密度、穩(wěn)定度、流值、孔隙率、礦料間隙率、瀝青飽和度)為縱坐標(biāo),繪制油石比與馬歇爾試驗(yàn)的各項(xiàng)指標(biāo)的關(guān)系曲線圖。
確定OAC1
根據(jù)毛體積相對(duì)密度最大值a1、穩(wěn)定度最大值a2、目標(biāo)空隙率(或中值)a3、瀝青飽和度范圍的中值a4,求出瀝青用量的平均值OAC1=(al+a2+a3+a4)/4;如果在所選擇的瀝青用量范圍未能涵蓋瀝青飽和度的要求范圍時(shí)。OAC1=(al+a2+a3)/3;如果在所選擇試驗(yàn)的瀝青用量范圍內(nèi)。毛體積相對(duì)密度或穩(wěn)定度沒有出現(xiàn)峰值(最大值出現(xiàn)在曲線兩端時(shí)),OAC1=a3,但OAC1必須介于OACmin~OACmax范圍內(nèi),否則應(yīng)重新進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。
②確定OAC2
以各項(xiàng)指標(biāo)均符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(不含礦料間隙率)的瀝青用量范圍OACmin~OACmax的中值作為OAC2。
③最佳油石比OAC
通常情況下,最佳油石比OAC以O(shè)AC1和OAC2的中值作為計(jì)算的最佳油石比。但還應(yīng)根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和公路等級(jí)、氣候條件、交通情況調(diào)整確定最佳油石比。
3.2 生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)
目標(biāo)配合比確定以后,根據(jù)路面結(jié)構(gòu)的級(jí)配類型,選擇適當(dāng)尺寸的振動(dòng)篩,將各冷料倉中不同規(guī)格的材料,通過烘干簡(jiǎn)混合烘干,并提升到熱料倉中用振動(dòng)篩網(wǎng)分級(jí)流人到不同規(guī)格的熱料斗中,然后從熱料斗中取樣,在室內(nèi)進(jìn)行再篩分,按規(guī)范要求的礦料級(jí)配,確定各熱料倉中不同規(guī)格的材料比例。取目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的最佳油石比及最佳油石比±3%,三個(gè)油石比進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)。最后確定生產(chǎn)配合比的最佳油石比。
3.3 生產(chǎn)配合比的驗(yàn)證
按生產(chǎn)配合比確定的最佳油石比制件,參照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》進(jìn)行抗高溫性一車轍試驗(yàn)、抗低溫性一彎曲試驗(yàn)、水穩(wěn)定性—浸水馬歇爾和凍融劈裂試驗(yàn)及滲水檢驗(yàn)一滲水試驗(yàn)等,驗(yàn)證生產(chǎn)配合比的可靠性。拌和機(jī)采用生產(chǎn)配合比進(jìn)行試拌,鋪筑試驗(yàn)段并用拌和的瀝青混凝土及路上鉆取的芯樣進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn),將鉆芯法與核子密度儀法檢測(cè)的密度相比較。建立其二者的相關(guān)性,由此確定生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比。標(biāo)準(zhǔn)配合比應(yīng)作為生產(chǎn)上控制的依據(jù)和質(zhì)量檢驗(yàn)的依據(jù)。
4生產(chǎn)階段注意事項(xiàng)
4.1根據(jù)攤鋪機(jī)攤鋪能力確定拌和站產(chǎn)量、配備運(yùn)輸車輛,根據(jù)拌和站產(chǎn)量安排作業(yè)班次、上料機(jī)械、人員數(shù)量、統(tǒng)籌全局,總體平衡;
4.2各種規(guī)格材料要分開堆放,嚴(yán)禁混料,否則會(huì)破壞供料平衡,配合比難以控制;
4.3溢料是難免的,因供料不可能絕對(duì)平衡,不溢料是不正常的,可能是控制室操作員人為調(diào)整配合比的結(jié)果;
4.4 注意材料防潮,細(xì)集料必要時(shí)要加篷布,因其一旦受潮,不但會(huì)影響冷料倉正常下料,材料的烘干效果或拌和站的生產(chǎn)能力也會(huì)降低,因此,當(dāng)原材料受潮時(shí)要降低產(chǎn)量或提高烘干能力,保證生產(chǎn)質(zhì)量;
4.5成品料裝車要檢測(cè)溫度,必要時(shí)車輛要加篷布,以防熱量散失,影響混合料質(zhì)量;
4.6加收粉盡可能不用,因其通常泥土含量較大;
4.7試驗(yàn)檢測(cè)工作要跟上,保證質(zhì)量信息得到及時(shí)反饋,以便工作人員妥善處理發(fā)現(xiàn)的各種問題;
4.8其它異常發(fā)生時(shí)如拌和站故障、突然斷電、降雨、降溫等均要認(rèn)真對(duì)待、要善樸理.不能為了扦工期或嫌麻煩應(yīng)付從事。
5瀝青混合料三階配合比設(shè)計(jì)的意義
瀝青混合料的配合比采用三階段設(shè)計(jì),對(duì)施工具有非常大的指導(dǎo)意義,其真正使室內(nèi)試驗(yàn)與施工生產(chǎn)聯(lián)系在一起。但是,在實(shí)際施工中還應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
5.1必須克眼以往只對(duì)混合料配合比設(shè)計(jì)采用目標(biāo)配合比,而忽視生產(chǎn)配合比和驗(yàn)證配合比;也不能碰到—些指標(biāo)不合格或試驗(yàn)有困難就放棄。特別應(yīng)注意在生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)階段,要嚴(yán)格控制冷料倉和熱料倉的配比;當(dāng)材料發(fā)生變化時(shí),要及時(shí)調(diào)整配合比。
5.2在進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)時(shí),要具體問題具體分析,不能死搬硬套《規(guī)范》規(guī)定。在不脫離《規(guī)范》的情況下,根據(jù)不同的材料,靈活地進(jìn)行配比設(shè)計(jì)。
5.3在配合比設(shè)計(jì)過程中,要和施工生產(chǎn)的實(shí)際情況相結(jié)合,不能脫離現(xiàn)有的技術(shù)條件;同時(shí)要嚴(yán)格施工管理,使混合料的生產(chǎn)始終控制在設(shè)計(jì)的最佳狀態(tài)。
6結(jié)語
綜上所述,瀝青混合料的配合比設(shè)計(jì)在高等級(jí)公路施工過程中,是一個(gè)非常復(fù)雜而且細(xì)致的過程,必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求,控制各個(gè)環(huán)節(jié),最終得出可靠的配合比進(jìn)而路面的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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