集料級配變異性對AC-20瀝青路面壓實(shí)度的影響分析

尹國宏

(綏滿高速公路牡丹江至哈爾濱段大修工程建設(shè)指揮部)

1 依托工程概述

以綏滿高速公路牡丹江至哈爾濱段大修工程A9標(biāo)段AC-20下面層路面工程為依托，起始樁號為K402+000～K416+000，雙幅共長28 km。路面設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)從下至上依次為應(yīng)力吸收層2 cm+AC-20改性瀝青混凝土6 cm+SMA-13改性瀝青混凝土4 cm。

2 集料變異性

2.1 級配分析

綏滿高速公路牡丹江至哈爾濱段A9標(biāo)段駐地試驗(yàn)室對AC-20瀝青混合料進(jìn)行抽提試驗(yàn)，試驗(yàn)得出的集料級配如表1。

通過表1分析，表明各集料級配變異系數(shù)從0.055 5～0.221 2大小不等，集料級配的變異性總體趨勢是細(xì)集料的變異性大于粗集料，其中，篩孔直徑為 2.36、1.18、0.6、0.3的級配變異性最大。

表1 AC-20瀝青混合料抽提試驗(yàn)結(jié)果

2.2 壓實(shí)度影響分析

對集料級配控制篩孔(4.75 mm、2.36 mm等)的通過率與壓實(shí)度的關(guān)系進(jìn)行分析，如圖1所示。

由圖1可以看出集料級配的變化與路面的壓實(shí)度有很大的相關(guān)性，隨著篩孔4.75 mm、2.36 mm集料的通過率的波動性增減，瀝青路面的壓實(shí)度有不同程度變化。總體趨勢是通過4.75 mm、2.36 mm篩孔集料的通過率增加，瀝青混合料的壓實(shí)度也相應(yīng)增加，當(dāng)增加到一定程度時，瀝青混合料的壓實(shí)度又開始下降，這是因?yàn)殡S著4.75 mm、2.36 mm通過率的增加，細(xì)集料逐漸增加，在實(shí)際施工中擁有大量粗集料的混合料難以壓實(shí)。相反含有大量細(xì)集料的混合料較易壓實(shí)。但并不是細(xì)料越多越易壓實(shí)，這是由于當(dāng)細(xì)料較多時，混合料內(nèi)部顆粒在壓路機(jī)作用下形成推移效果，致使壓實(shí)困難。

圖1 4.75 mm、2.36 mm篩孔的通過率與壓實(shí)度的關(guān)系

3 集料級配變異性影響因素分析

(1)在集料的生產(chǎn)過程中，合理選擇則和設(shè)置破碎機(jī)篩孔，合理確定破碎機(jī)的產(chǎn)量，選擇耐磨性好、不易磨損的材料作破碎板，并且控制集料生產(chǎn)中原材料的質(zhì)量，以利于控制集料生產(chǎn)過程中的集料級配變異性。

(2)在拌和過程中，每天應(yīng)對拌和的混合料和料場集料進(jìn)行抽檢，及時了解集料級配和混合料級配的變化情況，并根據(jù)這些變化調(diào)整拌和機(jī)的配比，同時嚴(yán)格控制拌和時間，拌和時間偏短出現(xiàn)拌和不均時應(yīng)及時進(jìn)行調(diào)整。減小拌和機(jī)進(jìn)料偏差，進(jìn)料偏差主要發(fā)生在細(xì)集料部分，雨后細(xì)料倉出料口有堵塞現(xiàn)象，所以減小進(jìn)料偏差一方面要對細(xì)集料加強(qiáng)防雨，另一方面在拌和機(jī)進(jìn)料口安裝格柵以免細(xì)集料結(jié)團(tuán)阻塞進(jìn)料口。

(3)從拌和樓貯料罐向運(yùn)料車上卸料時，分三層逐層放料，即每卸一斗混合料汽車應(yīng)挪動一個位置，從而減少粗集料的集中。如果條件允許的話，熱拌瀝青混合料可以經(jīng)由轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)二次攪拌之后再進(jìn)入攤鋪機(jī)。由于瀝青轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備具有二次攪拌作用，可使混合料集料分布更加均勻，據(jù)實(shí)踐證明，使用轉(zhuǎn)運(yùn)車可以有效地避免集料級配的變異。

(4)在攤鋪的過程中，應(yīng)盡量采用具有大直徑、低轉(zhuǎn)速螺旋布料器的攤鋪機(jī)，同時，降低螺旋布料器的高度，并使混合料滿埋布料器，這樣可以提高螺旋布料器的輸送率，降低轉(zhuǎn)速，減少不同物料顆粒之間的慣性差異，因?yàn)椴剂掀鳚M埋于混合料內(nèi)，可以對物料實(shí)現(xiàn)二次攪拌，降低混合料前期離析程度(集料級配變異)。此外，還要盡可能的連續(xù)攤鋪，每幅攤鋪寬度不要太大，從而減少在攤鋪過程中造成的瀝青混合料離析及集料級配的變異性。

(5)確定合理的碾壓程序，選擇適當(dāng)?shù)哪雺簷C(jī)械配置，確保施工后碾壓充足又不至于碾壓過度，避免因此而造成的集料級配變異性。

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［1］中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40-2004)［S］.2005.

［2］朱紅娟，劉濤，黃興.瀝青混合料級配的控制［J］.廣東公路交通，2009，(2)：37-38.

［3］陳克鴻，黃宗遠(yuǎn)，林文生.級配變化對瀝青混合料性質(zhì)及路用性能的影響［J］.筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2007，(7)：24-26.