關于瀝青混合料施工質量的若干探討

江少青

摘要:眾所周知,要建造出一條高質量、高技術標準的瀝青砼路面,必須依靠對其整個施工過程進行嚴格控制。而在瀝青砼路面眾多工藝質量控制措施中,其中最根本的,必須得靠性能穩定、級配良好的瀝青混合料作為保障。對此,本人將從質量控制的角度出發,并結合工程實際應用,對如何確保瀝青混合料料質質量提出了一些個人的看法及建議,以便日后在進行類似工程的施工控制時能起到參考借鑒之效。

關鍵詞:瀝青混合料;料質質量;配合比;技術要求

近年來,瀝青砼路面在我省的新建項目中得到了廣泛的應用。為確保瀝青路面質量,盡可能地減少因施工管理不善而引發的早期病害,作為一名工程技術人員,我們有必要制訂出一套切實可行的質量技術方案,來正確指導現場施工。然而,由于引起瀝青路面早期病害的原因是多方面的,要從根本上解決問題,我們必須準確找到問題的根本所在。結合多年施工經驗,本人認為,在眾多影響因素中,瀝青混合料的料質質量、配比質量與路面質量存在著較大聯系。對此,下面就讓我們來了解一下瀝青混合料在瀝青路面施工中有著哪些方面的要求。

1 原材料質量控制要求

1.1 集料的規格要求

衡量集料質量的技術指標有石料壓碎值、洛杉磯磨耗損失、視密度、吸水率、與瀝青的粘附性、磨光值等料源性指標,以及針片狀顆粒含量、含泥量、軟石含量等加工性指標。集料的料源性指標與石質有關,與加工方式相關性較小。而加工性指標同加工質量及加工過程有關。在集料質量控制過程中,應重點進行加工性指標的控制。

為減少生產集料級配的變異性,首先必須合理選擇集料規格。

1.2 集料針片狀顆粒含量要求

集料針片狀顆粒含量較多時,瀝青混合料抗車轍性能下降,從瀝青混合料馬歇爾試驗結果可得出相同的規律。集料形狀接近立方體,有明顯的棱角,針片狀顆粒少,對瀝青混合料的良好力學性能,尤其是高溫穩定性是特別重要的。瀝青路面施工技術規范規定集料針片狀顆粒含量為15%,施工中應控制在10%~13%。在集料生產過程中,應選擇材料強度高、不易磨損的破碎機牙板并及時更換。當破碎機牙板的"牙"磨損到一定程度時就應及時更換,否則,生產出來的集料針片狀含量將明顯增多。

1.3 集料含泥量要求

石料中的泥土都含有負電荷,它是強親水性物質,從粗集料與瀝青的粘附性實驗、混合料的水穩定性試驗及瀝青混合料凍融劈裂試驗結果可得出這樣結論:當粗集料含泥量大于0.5%時,瀝青混合料的水穩定性、瀝青膜同集料的粘附性均明顯降低,瀝青混合料易出現水損害現象。現行瀝青路面施工技術規范規定含泥量小于1.0%的指標值過大,建議在施工中將含泥量指標控制在0.5%的范圍內。減小粗集料含泥量的措施:

1.3.1 嚴格控制加工塊石的潔凈程度。當開采石料塘口有土層覆蓋時,開采石料之前必須清除泥土覆蓋層,避免泥土污染石料。

1.3.2 使用水洗法加工碎石時,必須增加水沖洗次數,使集料徹底潔凈。

1.3.3 堆放在料場的集料必須覆蓋,否則將受到粉塵的二次污染,再加上雨淋,含泥量明顯增大。

1.3.4 料場硬化要徹底,避免裝載機裝料時,將軟層泥土、泥塊混入集料料堆中。

1.3.5 生產集料的破碎機必須配備除塵設備,并且在集料生產過程中,保證除塵設備處于工作狀態,這樣才能減小粗集料的含泥量及細集料中小于0.075mm顆粒的含量。

1.4 礦粉要求

瀝青路面施工技術規范對礦粉細度的要求較寬,0.075mm通過率為75%~100%均為合格,這個范圍在路面施工質量控制中過于寬松。室內馬歇爾試驗結果顯示,當礦粉細度增大時,瀝青混合料動穩定度提高,礦粉中小于0.075mm顆粒含量由75%變為90%時,其動穩定度提高5%。因此在質量控制過程中,宜按選定礦粉級配的±5%進行礦粉細度控制。對于高溫炎熱地區,使用磨制較細的礦粉(0.075mm通過率為85%~90%)對于提高瀝青路面的抗車轍性能是很有必要的。

特別值得注意的是,在瀝青混合料拌和中小于0.075mm顆粒的來源不只是礦粉,還可來源于細集料(機制砂或石屑)。一般來說,細集料中0.075mm篩孔通過率在10%~15%之間,雖然在生產中經過拌和樓除塵,但細集料中仍有40%~70%的小于0.075mm顆粒進入到瀝青混合料中。這部分粉塵起到和礦粉類似的作用,因此在考慮礦粉用量時,這部分顆粒也應包括在內。

1.5 瀝青要求

瀝青針入度、軟化點的技術要求在現行瀝青路面施工技術規范中的范圍較大,如AH-70#普通重交瀝青,針入度技術標準為60~80(0.1mm),軟化點技術要求為44~54(°C)。試驗結果顯示:針入度從69(0.1mm)變化到72(0.1mm)時,瀝青混合料力學性能已有明顯改變,所以在評價瀝青質量時,針入度從60~80(0.1mm)范圍過大,在瀝青標號的控制上具有意義,但對于質量控制來說過于寬松。

2 合理選定混合料配合比

在瀝青路面施工中,應充分意識到混合料配合比設計的重要性,配合比設計的優劣,直接影響整個施工路段的使用質量。在瀝青混合料配合比設計時,如果瀝青混合料的材料配合比不當,瀝青路面就會因不適應公路工程的交通和氣候條件的需要而產生損壞。因而它經常成為瀝青路面早期損壞的先天性因素。其中反映在瀝青混合料的指標上首先是體積比例失調,空隙率、礦料間隙率VMA、瀝青飽和度VFA不合適,同時還有各項配合比設計檢驗指標達不到,以及混合料的變異性大等。

3 混合料級配、溫度以及瀝青含量控制

3.1 確保集料級配穩定

集料級配的變化直接導致瀝青混合料級配的變化。要減小瀝青混合料的級配變異性,必須控制集料的級配變異性。

3.1.1 不同料源的集料必須分開堆放,分隔清楚,標識明確。集料料源發生變化時,集料級配會發生很大變化,因此必須重新進行目標配合比、生產配合比設計。

3.1.2 每日施工前,均應在擬選用料堆抽取集料進行集料篩分試驗,若集料級配發生變化,要及時調整拌和樓輸入的生產配合比,以保證瀝青混合料級配的穩定性與符合性。

3.1.3 集料堆放時,不能在同一位置逐車向高、向四周擴大料堆,這樣會使大顆粒碎石向四周邊部滑溜,造成離析。每車卸料應單獨成堆,在場地布滿后用機械攤平,然后在該層頂面繼續堆料。

3.2 對瀝青拌合樓的要求

3.2.1 瀝青拌合樓要合理設置熱料倉篩孔。

3.2.2 瀝青拌合樓熱料倉篩板要經常檢查。一般每兩個工作日檢查一次。主要檢查篩板是否斷裂、篩孔是否有破損及細集料糊網現象。這些異常現象都會導致瀝青混合料級配出現異常變化。

3.3 瀝青含量控制

瀝青含量的變化對于瀝青混合料的性質變化是很敏感的,尤其是空隙率、穩定度、流值指標。當瀝青含量過低時(如瀝青含量為3.0%、3.5%時),由于瀝青膜較薄或未完全裹覆集料,瀝青混合料試件的水穩性變差(殘留穩定度低),空隙率增大,有效瀝青飽和度、流值降低,路面易滲水容易出現坑槽等水損壞,同時影響瀝青路面的耐久性,縮短瀝青路面使用壽命。同樣,當瀝青含量偏多時,瀝青混合料空隙率降低、流值增大、穩定度異常,瀝青路面容易出現車轍、泛油。 施工中應從以下幾個方面嚴格控制瀝青含量,減小瀝青含量的變異性,確保油石比準確:

3.4 混合料溫度控制

瀝青混合料溫度包括出料溫度、到場溫度、攤鋪溫度、碾壓溫度等。瀝青混合料所有溫度參數中,起決定性作用的是出料溫度,它的高低決定了到場溫度、攤鋪及碾壓溫度的高低。影響瀝青混合料出料溫度的主要因素有:集料的干濕程度、集料的加熱溫度、瀝青的加熱溫度以及拌和樓加熱系統溫度感應器的敏感性與準確性等,在混合料生產過程中若出現較大溫度偏差要及時查找原因并給予修正。

結束語

如上所述,瀝青路面的綜合質量提高是一個復雜而技術嚴謹性較強的系統工程,它涵蓋了路面材料質量、施工機械的選型與合理配置,先進合理的施工工藝、完善的施工管理等諸多方面。 對此,只要我們能正確地從影響路面質量的諸多因素入手,并確定合理的施工工藝,解決路面施工中混合料的這個根本問題,本人相信,瀝青砼路面的質量控制將不再成為一個技術難題。

參考文獻

[1]《公路瀝青路面設計規范》JTG D50-2006 中華人民共和國行業標準.

[2]《公路瀝青路面施工技術規范》JTG F40-2004 人民交通出版社.