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        淺談瀝青混凝土路面施工中原材料質(zhì)量控制

        2015-11-07 09:52:45苗承莆
        科技視界 2015年32期
        關(guān)鍵詞:石料場石屑礦粉

        苗承莆

        (甘肅順達(dá)路橋建設(shè)有限公司,甘肅 蘭州730000)

        1 瀝青材料

        瀝青材料的選擇需要符合本地區(qū)氣候特點(diǎn)要求,同時(shí)選用優(yōu)質(zhì)基質(zhì)瀝青標(biāo)號(hào)應(yīng)符合JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中的規(guī)定和設(shè)計(jì)要求。

        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),所以在瀝青路面鋪筑時(shí)常被用來應(yīng)對(duì)交通載荷壓力不斷增加的情況,改性瀝青和改性瀝青混合料的技術(shù)要求,必須符合JJTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》中的技術(shù)要求:

        (1)適應(yīng)于高溫和低溫情況,耐高溫且抗低溫;

        (2)韌性較強(qiáng),能有效提高路面承載能力;

        (3)能穩(wěn)定,防紫外線照射、防水防油。

        經(jīng)過實(shí)驗(yàn)及施工證明,熱塑性橡膠類(簡稱SBS)、熱塑性樹脂類(簡稱EVA、PE)或其他化學(xué)、物理改性劑,以及天然瀝青更能有效提高路面的高溫抗車轍能力。為提高低溫抗裂性宜使用熱塑性橡膠類、橡膠類及其他化學(xué)改性劑。

        2 碎石

        路面工程中用作瀝青混合料粗集料的巖石分為:石灰?guī)r、玄武巖(輝綠巖),優(yōu)先選用堿性且粘附性較好的石料。

        2.1 粗集料

        熱拌熱鋪密級(jí)配瀝青混合料,要注意其最大集料的徑粒尺寸,因?yàn)楹线m的徑粒大小可以有效減少瀝青混合料在拌和、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,并便于碾壓密實(shí),減少成型后瀝青路面受水的損害。一般來說,瀝青層的壓實(shí)厚度不應(yīng)小于集料公稱最大粒徑的2.5-3倍,這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)于對(duì)SMA和OGFC等嵌擠型混合料應(yīng)在2-2.5倍為宜,粒徑大于4.75mm及以上的碎石,在結(jié)構(gòu)層中具有承重、穩(wěn)定的作用,必須與瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度相匹配。粗骨料粒徑過大或含量過多會(huì)加劇離析現(xiàn)象,在雨后觀察更加明顯,并有積水現(xiàn)象。

        2.2 碎石加工

        高速、一級(jí)公路碎石加工必須采用三級(jí)破碎工藝,頭破采用顎式破碎機(jī),二破采用反擊式或圓錐式破碎機(jī),三破采用沖擊式整形破碎機(jī)或反擊式破碎機(jī)。配置設(shè)備有:振動(dòng)喂料器(開啟格柵過濾功能),四層以上篩網(wǎng)的大面積振動(dòng)篩,三級(jí)除塵設(shè)備或水洗設(shè)備。保證生產(chǎn)的成品集料0.075mm以下顆粒含量及針片狀含量滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求;粗集料破碎面較多,棱角圓潤、平整。

        瀝青混合料中集料規(guī)格設(shè)置必須包含0-2.36mm、2.36-4.75mm及4.75-9.5mm三種規(guī)格,其它集料規(guī)格應(yīng)根據(jù)瀝青混合料級(jí)配類型選擇。其中每檔規(guī)格的集料中不要多于兩個(gè)篩孔,保證粗集料級(jí)配穩(wěn)定且各檔集料中沒有重疊篩孔的集料出現(xiàn)或者有部分(通過率小于10%),使瀝青混合料級(jí)配便于優(yōu)化調(diào)整。

        2.3 碎石供應(yīng)商的選擇

        一般來說,石料場生產(chǎn)者都帶有很大的習(xí)慣性和傾向性,比如歷來為工民建筑或鐵路道碴供料者,無論是在石料規(guī)格上和生產(chǎn)流程上,都已形成規(guī)模,“輕車熟路”了,如再有一定的存貨,也就不愿再為高速公路專門做什么更改和調(diào)整了,總想湊合、對(duì)付。而瀝青路面用料,不僅需量巨大,而且要求十分嚴(yán)格,非一般水泥混凝土用料規(guī)格可比,所以應(yīng)嚴(yán)格要求石料場按混合料需要的規(guī)格和質(zhì)量安排生產(chǎn)。

        首先應(yīng)要求對(duì)石料場宕口的巖石母材進(jìn)行理、化檢測,并出具甲級(jí)試驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)出具的檢測報(bào)告;然后對(duì)石料場的資質(zhì)和管理能力進(jìn)行勘察,核查其生產(chǎn)能力是否滿足工程進(jìn)度;最后對(duì)石料場的生產(chǎn)工藝做到嚴(yán)格把關(guān),要求應(yīng)三級(jí)破碎工藝和除塵措施、或者二級(jí)破碎工藝和除塵措施,保證生產(chǎn)的集料外觀干凈、級(jí)配分級(jí)合理、針片狀顆粒較少、棱角圓潤,符合設(shè)計(jì)及公路規(guī)范要求。

        2.4 細(xì)集料

        細(xì)集料一般是粒徑小于2.36mm的砂和石屑,它能填充瀝青混合料中粗料的空隙,保證成型后的瀝青混凝土良好的整體性能,減少瀝青混合料拌合、運(yùn)輸、攤鋪中的離析,提高瀝青混凝土的防水性和密實(shí)性。天然砂與瀝青的粘附性性較差,呈渾圓狀,使用太多對(duì)高溫穩(wěn)定性不利容易造成車轍,但使用天然砂在施工時(shí)容易壓實(shí);由于車轍病害的發(fā)生不推薦使用。石屑和機(jī)制砂有本質(zhì)的不同:機(jī)制砂是由制砂機(jī)生產(chǎn)的細(xì)集料,粗糙、潔凈棱角性好;石屑是石料破碎過程中表面剝落或撞下的棱角、細(xì)粉,它雖然棱角性好、與瀝青的粘附性好,但石屑中粉塵含量很多,強(qiáng)度很低、扁平含量及碎土比例很大,且施工性能較差,不易壓實(shí),路面殘留空隙率大,在使用中還有繼續(xù)細(xì)化的傾向。因此,國外標(biāo)準(zhǔn)大都限制石屑,而推薦采用機(jī)制砂。

        機(jī)制砂主要為:巖石經(jīng)過除土處理,由制砂機(jī)和其它附屬設(shè)備破碎加工、篩分制成的,粒徑小于4.75的巖石顆粒,但不包含軟質(zhì)巖石、風(fēng)化巖石的顆粒。機(jī)制砂相相對(duì)天然砂來說,具有理想的顆粒表面紋理,可增加顆粒間的摩擦力,為路面提供更好的穩(wěn)定性,同時(shí)能夠增加與瀝青的吸附能力,提高瀝青膜厚度。

        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,便可顯著增加集料的粘附性并可以改善瀝青混合料的力學(xué)性能,從而可提高瀝青砼的強(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。

        但若礦粉用量過多,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GB50093-96《瀝青路面施工及驗(yàn)收規(guī)范》中的規(guī)定。

        4 纖維穩(wěn)定劑

        纖維的種類已經(jīng)很多,主要有木質(zhì)素纖維、礦物纖維、有機(jī)纖維三大類,另外還有玻璃纖維,不過很少使用。材料進(jìn)場后必須嚴(yán)格檢驗(yàn),使纖維質(zhì)量符合設(shè)計(jì)及JTG F40-2004《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范要求》。在SMA瀝青混合料中必須采用纖維穩(wěn)定劑,主要的作用有:

        (1)加筋作用,纖維在混合料中以一種三維的分散相存在,可以起到加筋作用。

        (2)分散作用,在SMA中如果沒有纖維,用量頗大的瀝青礦粉很可能成為膠團(tuán),不能均勻地分散在集料之間,鋪筑在路面上將清楚的看見“油斑”存在,纖維可以使膠團(tuán)分散。

        (3)吸附和吸收瀝青的作用。在SMA混合料中加入纖維穩(wěn)定劑的作用在于充分吸附在碎石表面并吸收多余的的游離瀝青。

        5 結(jié)束語

        綜合以上分析,各種原材料質(zhì)量對(duì)瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)及瀝青混合料施工有重要的極大的影響,在施工中必須注意以下幾點(diǎn):

        (1)對(duì)原材料供應(yīng)商應(yīng)嚴(yán)格選擇,選取有誠信、實(shí)力的供貨商提供材料并保證質(zhì)量。

        (2)施工現(xiàn)場應(yīng)配備試驗(yàn)檢測室,嚴(yán)把材料進(jìn)場的檢驗(yàn)關(guān),杜絕不合格材料進(jìn)場及造成經(jīng)濟(jì)損失。

        (3)在配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)優(yōu)化設(shè)計(jì),使混合料既能滿足高溫穩(wěn)定性的要求又能符合低溫抗裂要求,做到經(jīng)濟(jì)合理降低成本。

        [1]JTG F40-2004公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范[S].2005.

        [2]張波,李倫.木質(zhì)素纖維穩(wěn)定劑在SMA中的作用[J].2004.

        [3]李智,張肖寧.瀝青路面用機(jī)制砂的生產(chǎn)與應(yīng)用研究[J].2006.

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