AC-13型瀝青砼上面層質量控制

嚴曉旺 楊深海

1.長沙荷花建設工程質量檢測有限責任公司 湖南長沙 410116；2.長沙市城市建設科學研究院 湖南長沙 410011

某公路改造工程全長32.238km，設計速度為80公里/小時，路面結構為30cm水泥穩定碎石基層，7cm AC-20型瀝青砼下面層，5cm AC-13型SBS改性瀝青砼上面層。筆者將從瀝青砼上面層具體試驗檢測工作來談談保證公路路面上面層瀝青砼質量的幾個關鍵因素。

1 瀝青砼上面層配合比設計

1.1 目標配合比設計

瀝青砼上面層目標配合比設計由第三方承擔，因此，筆者僅結合本地區實際就目標配合比的設計思路進行具體的分析。

1.1.1 原材料的選擇

（1）瀝青。工程處于夏熱冬冷地區，應盡量選用高溫時具有較低的感溫性，低溫時具有較好的形變能力的瀝青。根據當地的實際氣候情況及交通渠化的趨勢，適宜于炎熱地區及重交通路段的SBS I-D型改性瀝青是較好的選擇。

（2）集料。工程所在地區石灰巖礦藏儲量豐富，易于開采，因此，水泥穩定碎石基層及瀝青砼下面層均采用了石灰巖集料。依據本工程交通渠化的趨勢，上面層宜采用各方面性能更好的玄武巖，以提升瀝青砼路用性能。

（3）填料。瀝青砼用的填料宜采用石灰巖或巖漿中的強基性巖石（憎水性石料），經磨

細得到的礦粉。礦粉要求干燥、潔凈，粒度范圍符合規范要求。工程采用的石灰巖礦粉經檢測各項指標均符合規范要求。

1.1.2 材料配合比計算及調整

根據各粒徑規格材料的篩分結果，再利用計算機人機對話的方式計算出各粒徑規格材料的摻配比例[1]。規范規定的AC-13級配范圍較寬，依據本地區潮濕多雨、冬冷夏熱的氣候條件，結合公路交通流量大的特點，工程采用粗型密級配瀝青混合料，即規范中的AC-13C型。

1.1.3 最佳油石比的確定

4) 報警的分級工作。進一步完善報警的分級工作，應用在建的模擬培訓系統，開發報警響應規程，各種故障、異常場景下的預案，對操作人員進行各種培訓，提高操作響應能力。

目前，國內瀝青砼油石比通常由室內常規馬歇爾試驗確定，即由瀝青混合料毛體積密度、MS（穩定度）、FL（流值）、VV（空隙率）、VMA（礦料間隙率）、VFA（瀝青飽和度）指標確定最佳油石比。最后按最佳油石比檢驗瀝青混合料的水穩定性，動穩定度、低溫抗裂性能、滲水系數等各項指標。

1.2 生產配合比設計

目標配合比只是生產高質量瀝青混合料的前提，能否在生產中落實取決于生產配合比設計及驗證。

1.2.1 冷料的調試

（1）振動篩的選擇。試驗前，應根據路面結構的級配類型為拌和樓選擇適當尺寸的振動篩。選擇時應遵循以下原則：

a.振動篩的最大篩孔應使超粒徑的礦料排出，保證最大粒徑篩孔的通過量在要求的級配范圍內；b.振動篩的分檔應使各熱料倉的材料保持均衡，以提高生產效率；c.注意振動篩的孔徑與室內試驗方孔篩尺寸的對應關系。

（2）冷料調試的依據是目標配合比設計的礦料比例，應根據瀝青砼拌和樓的產量，確定每種礦料每分鐘的進料數量。

1.2.2 生產配合比的確定

（2）依據生產配合比設計級配計算的各熱料倉礦料摻配比例，按目標生產配合比最佳油石比和最佳油石比±0.3%出料進行了馬歇爾試驗。試驗數據表明，馬歇爾試件的毛體積密度、VV、VMA、VFA、MS、FL各項指標均處于一個較理想的水平，符合目標配合比和規范規定的技術指標要求，確定最佳油石比為5.0。

（3）對生產配合比的油石比及級配復驗結果表明拌和樓的振動篩配置合理，油石比和級配控制準確。

（4）浸水馬歇爾試驗殘留穩定度高達95.7%，水穩定性結果非常理想。

1.3 生產配合比驗證

（1）生產配合比需要通過試驗路段來驗證，通過試驗路段可以確定瀝青混合料的攤鋪溫度，攤鋪速度、壓路機的碾壓組合、振級、碾壓溫度、以及松鋪系數等施工工藝參數。

（2）鋪筑試驗段過程中取樣進行馬歇爾、油石比和級配試驗，試驗數據均符合目標配合比及規范要求，且與確定的生產配合比偏差較小。

（3）在試驗段碾壓成型12小時后，對攤鋪的瀝青混合料面層進行鉆芯取樣，檢測其厚度及壓實度，結果均符合規范要求，證明試驗路段確定的施工工藝參數合理有效。

2 瀝青砼上面層原材料質量控制

2.1 瀝青

工程使用的SBS I-D型改性瀝青三大指標試驗數據的離散性較大，證明其生產加工的過程中可能存在瑕疵。到瀝青供應站考察其生產工藝流程，發現改性劑投放過程中存在的問題，將質量事故苗頭消滅于萌芽中。同時，對瀝青儲存罐內的改性瀝青利用攪拌設備進行不間斷的攪拌，有效的避免了改性瀝青的離析問題。

2.2 集料

相對來說，集料的變異性較大，因此生產過程中的集料檢驗極其重要。應及時對進場的集料進行篩分、含泥量、針片狀、含水量等各項指標檢測，不符合規范要求的材料堅決清退出場，以確保瀝青混合料的質量。

2.3 填料

對填料應進行顆粒分析、含水率及液塑限檢測，就我們檢測的經驗來看，填料的問題一般出在粒度范圍不符合規范要求上。

3 瀝青砼上面層混合料動態質量控制

3.1 生產過程中成品料質量控制

（1）生產過程中嚴格按生產臺班檢查成品瀝青砼的出料溫度、目測瀝青砼的出料質量。根據生產實踐經驗，瀝青混合料枯料，一般是集料加熱溫度過高或瀝青加熱溫度過高，瀝青老化所致；瀝青混合料結團可能是瀝青加熱溫度過低或瀝青和礦粉的用量過多；瀝青砼花白料則可能是瀝青用量過低、瀝青與集料的溫度偏低及拌和時間短等因素造成。

（2）生產過程中曾出現瀝青混合料輕度結團現象，拌和樓控制人員稱集料溫度正常，試圖提高集料溫度以改善結團現象，結果反而出現枯料現象。經檢查拌和樓控制的各個環節，發現瀝青加熱溫度過低，一般成品SBS I-D型改性瀝青的加熱溫度應較70號石油瀝青高10~20攝氏度，將瀝青加熱溫度提高至170攝氏度后，問題消失。

3.2 利用試驗檢測成果控制上面層瀝青砼質量

瀝青砼生產過程中，嚴格按臺班進行瀝青砼馬歇爾、油石比、級配及最大理論密度試驗。

（1）分析馬歇爾試驗數據，如穩定度偏小，可能是瀝青的用量過大或過小，瀝青的質量差或加熱溫度過高使其老化變質，也可能是合成礦料的級配不符合要求，礦料的質量不佳、集料的壓碎值和石料的抗壓強度較差或針片狀含量過高等；流值不符合要求則很可能是瀝青用量偏大或偏小[2]。

（2）分析油石比及級配試驗數據，可以檢驗油石比及混合料級配是否符合要求，依據試驗數據利用圖解法，調整各熱料倉的進料比例，使其盡量符合生產配合比設計的級配要求。

（3）分析瀝青砼的VV、VMA、VFA等各項指標是非常重要也非常有意義的工作，這些指標直接影響到路面的高溫穩定性、低溫抗裂性 、路面抗滑性能和耐久性能等。如果VV過低，可能會導致瀝青路面出現擁包、波浪等病害，應對礦料級配予以適當調整，增加粗集料用量，同時應適當降低油石比。如果VV過高，將會使路面滲水嚴重，瀝青易老化，對路面耐久性不利，此時應增加細集料或礦粉的用量，同時應適當增加瀝青用量。

（4）利用試驗檢測成果分析方法對熱料倉配合比進行了多次調整，使瀝青砼的各項指標始終處于一個較理想的水平上。上面層瀝青砼的各項關鍵指標平均值見表1。

表1 上面層瀝青砼的各項關鍵指標平均值

4 結語

瀝青砼上面層施工完成后，對鋪筑完成的路面進行了回彈彎沉、抗滑性能、構造深度、滲水系數等試驗檢測，結果均符合規范要求，具有良好的路用性能。