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摘要:沥青和矿料主要有三个技术指标,即为可压实性、可拌和性与粘附性。而沥青混凝土矿料的质量可以对这些技术指标造成直接影响,从而对沥青混凝土的质量带来影响。而在沥青混凝土路面生产施工中,温拌技术是一种新工艺,有利于节能,而且污染性比较低。本文主要对温拌技术这种沥青混凝土生产新工艺进行相关分析。
关键词:沥青,混凝土,生产,新工艺
中图分类号:TU37文献标识码: A
如今沥青路面在公路路面工程的应用非常广泛,不但有利于施工,还相对比较经济。而沥青混凝土面层很容易和相邻的结构层相结合,其施工比较好控制,可以减少噪音,也具有较高的耐久性。因此,沥青混凝土面层在半刚性高等级路面中应用较多。近些年来,交通量增长迅猛,车辆荷载在不断上升,公路行车时速也在日益提高,导致新建公路或者改建公路的沥青路面会出现比较严重的早期损坏问题,从而对沥青路面混凝土的生产工艺提出了更高要求,亟需新型的沥青混凝土材料来解决这个问题。
1 新型沥青混凝土材料的出现
随着新型沥青混凝土材料的研发需求受到人们越来越高的重视,部分欧洲国家开始采用新工艺来对沥青混凝土路面施工带来的环境污染进行改善,从而達到欧盟规定的标准。这种新工艺即为温拌沥青混合料,与以前的冷拌或者热拌的沥青混合料不一样,其生产温度范围在135摄氏度至120摄氏度。而冷拌或者热拌沥青混合料的生产温度范围分别在20摄氏度以下、135摄氏度至165摄氏度。因此,温拌技术能够将传统沥青混凝土生产时的能源消耗降低,并且确保让沥青混凝料在摊铺和压实时有比较高的施工性能。
2 硫磺改性温拌技术分析
温拌沥青混合料技术在目前已经得到了广泛应用,主要有沥青发泡、表面活性以及石蜡基物理降粘技术等三种。而硫磺改性温拌技术的代表产品即为硫磺沥青混合料改性剂,可以在沥青混合料搅和时直接放入拌合仓,再按照常规操作将之拌合成为硫磺改性沥青混合料。这种添加剂是一种粘结料,而在比较普通的沥青混合料中18%至26%的沥青可以用其代替。添加剂熔点与115摄氏度比较接近,其熔解之后可以在沥青中完全溶化,粘度也很明显下降了,导致沥青混合料在生产和压实等两个方面的温度下降了20摄氏度至30摄氏度。这种添加剂不但能够对沥青混合料进行改性,还可以实现普通沥青混合料的路用性能的提高。
3 原材料选择分析
3.1 沥青材料的选择分析
沥青主要有两种,即为煤沥青和石油沥青。在对沥青材料进行选择时,应该根据路面施工的具体设计要求、路面等级和施工工程所在地区的气候条件等来对沥青进行划分,划分的标准可以是种类和标号。
3.2 石料的选择分析
在沥青混凝土的使用过程中,石料对其性能的影响非常大。沥青混凝土路面骨架材料是各种规格的碎石,可以充当受力支撑材料,其规格应该由配合比来确定。在选择石料时,应该注意选用火成岩,还要对针片状颗粒进行严格限制。其中,火成岩碎石是由熔融的硅质溶液冷凝形成,主要包括辉绿岩、辉长岩、玄武岩、花岗岩以及安山岩等等。在选用石料的过程中,应该优先选择安山岩、辉绿岩和微粒花岗岩等三种。其抗压强度一般都比150兆帕还大,能够构筑坚固的骨架。而花岗岩和辉长岩比较容易脆裂,不适合充当道理建筑材料。而块状碎石是沥青混凝土路面石料,也可以从山前石料场中采购,然后运到施工场地,还可以沿线布设碎石机来生产块状碎石。这种石料必须是立方体,由于针片状颗粒可以将路面结构强度以及抗推能力降低,使得路面出现波浪或者车辙,还需要对其含量进行严格控制。
3.3 填料的选择分析
公路沥青在生产中的相关技术规范已经明确规定必须用石灰岩、岩浆岩等经过磨细之后形成的憎水性矿粉作为沥青混合料的矿粉,而且细度越细,则效果越好。另外,拌和机中的粉尘可以被回收利用。这种矿粉的每次用量都不应该比填料总量的四分之一还多,如果填料掺有粉尘,其塑性指数至多只能是4。而填料与矿粉在混合之后,其塑性指数应该比4小。粉煤灰占据着填料总量的一半,其烧失量也应该比12%小,而其他质量要求和矿粉的质量要求一致。
3.4 粗集料的选择分析
通常都会选择矿渣、钢渣、碎石、破碎砾石以及筛选砾石等等材料作为沥青面层所需的粗集料,在沥青混合料中占据着骨干地位,在结构层中发挥着稳定承重作用,还可以抗高温变形。碎石的尺寸规格应该匹配路面结构厚度,其质量也应该达到相关技术规范的标准。
3.5 硫磺沥青混合料改性剂分析
硫磺沥青混合料改性剂也就是指在硫磺生产过程中,将一种由增塑剂和烟雾抑制剂制成的颗粒添加进去。对沥青、硫磺沥青混合料改性剂以及加热的骨料等进行充分搅拌,硫磺会以微小颗粒的形态而均匀分散在沥青混合料中。有一部分硫磺会和沥青进行化学结合,并且溶解于其中。可以将这个过程中的硫磺当作沥青稀释剂,让沥青由原来的粘稠逐渐转为稀释。而其他部分硫磺会在沥青中溶解以及分散,最后会形成结晶。硫磺沥青混合料改性剂结构比较强,可以获得较佳的沥青改性效果。硫磺沥青混合料改性剂与沥青之间的重量比增加,硫磺结晶的数量也会增加。当硫磺微粒在沥青中均匀分散时,可以将马歇尔稳定度提高,也可以降低沥青混合料的空隙率、增加其密度。因此,硫磺沥青混合料改性剂可以将沥青混合料结构耐久性与强度增强。
4 矿料级配分析
矿料的掺配比例的确定应该根据各种规格材料筛分结果用图表法、电算法以及目标级配类型等来进行,而且应该注意其在标准上下限的位置以及级配曲线形状。然后拟定沥青用量值,其拟定指标有规范推荐、实际经验以及设计要求。对拟定用量值分别±0.5%和±1.0%,将不同的用量分成五组。根据已经确定好的矿料掺配比例在每个小组制取4个至6个试件进行马歇尔试验,对其空隙率、表观密度、稳定度、饱和度、残留稳定度以及流值等各个方面进行测定,并且将其指标图绘制出来,把最佳沥青用量初始值、符合混合料相关规范的各指标中值计算出来。而通常来说,最佳沥青用量就是两个值之和的二分之一。如果是热区的高速公路,其最佳沥青用量可以在每个指标都符合沥青混合料技术标准下限与符合混合料相关规范的各指标中值之间取定。确定矿料掺配比例与沥青用量之后,应该按照该配合比进行第二次配料、制件以及马歇尔试验,初步试验结果表明,该目标配合比具有可行性。
5硫磺沥青混合料改性沥青混合料压实特性分析
马歇尔试件是在不同击实温度下形成的,可通过马歇尔试件对硫磺沥青混合料改性沥青混合料和所选级配的普通热拌沥青混合料进行空隙率测试。测试结果表明,如果空隙率和普通热拌沥青混合料一致,即为4.5%时,可以降低硫磺沥青混合料改性沥青混合料的击实温度,大概在27摄氏度。因此,将硫磺沥青混合料改性剂掺入沥青混合料里,可以将沥青混合料的压实特性改善,从而获得温拌的良好效果。
结束语
沥青混凝土质量如何对交通产生直接的影响,必须给予高度重视。采用温拌沥青混合料法进行沥青混凝土的生产,其产品可以将沥青混合料生产和摊铺时所需温度有效降低,也有利于对施工引起的环境污染进行改善。而硫磺沥青混合料改性沥青混合料可以将硫磺改性作用充分发挥出来,从而提高沥青混合料的使用性能、路面的耐久性、强度以及抗车辙能力等。
参考文献:
[1]杨辉.市政道路沥青砼路面施工探讨[J].科技与企业,2012(6):25~26
[2]廖庆川.浅谈市政道路沥青砼生产新工艺[J].技术与市场,2011(4):37~38
[3]李登科,张瑞平.市政砼路面改造加铺沥青混凝土面层工艺[J].科技致富向导,2012(3):43~44
关键词:沥青,混凝土,生产,新工艺
中图分类号:TU37文献标识码: A
如今沥青路面在公路路面工程的应用非常广泛,不但有利于施工,还相对比较经济。而沥青混凝土面层很容易和相邻的结构层相结合,其施工比较好控制,可以减少噪音,也具有较高的耐久性。因此,沥青混凝土面层在半刚性高等级路面中应用较多。近些年来,交通量增长迅猛,车辆荷载在不断上升,公路行车时速也在日益提高,导致新建公路或者改建公路的沥青路面会出现比较严重的早期损坏问题,从而对沥青路面混凝土的生产工艺提出了更高要求,亟需新型的沥青混凝土材料来解决这个问题。
1 新型沥青混凝土材料的出现
随着新型沥青混凝土材料的研发需求受到人们越来越高的重视,部分欧洲国家开始采用新工艺来对沥青混凝土路面施工带来的环境污染进行改善,从而達到欧盟规定的标准。这种新工艺即为温拌沥青混合料,与以前的冷拌或者热拌的沥青混合料不一样,其生产温度范围在135摄氏度至120摄氏度。而冷拌或者热拌沥青混合料的生产温度范围分别在20摄氏度以下、135摄氏度至165摄氏度。因此,温拌技术能够将传统沥青混凝土生产时的能源消耗降低,并且确保让沥青混凝料在摊铺和压实时有比较高的施工性能。
2 硫磺改性温拌技术分析
温拌沥青混合料技术在目前已经得到了广泛应用,主要有沥青发泡、表面活性以及石蜡基物理降粘技术等三种。而硫磺改性温拌技术的代表产品即为硫磺沥青混合料改性剂,可以在沥青混合料搅和时直接放入拌合仓,再按照常规操作将之拌合成为硫磺改性沥青混合料。这种添加剂是一种粘结料,而在比较普通的沥青混合料中18%至26%的沥青可以用其代替。添加剂熔点与115摄氏度比较接近,其熔解之后可以在沥青中完全溶化,粘度也很明显下降了,导致沥青混合料在生产和压实等两个方面的温度下降了20摄氏度至30摄氏度。这种添加剂不但能够对沥青混合料进行改性,还可以实现普通沥青混合料的路用性能的提高。
3 原材料选择分析
3.1 沥青材料的选择分析
沥青主要有两种,即为煤沥青和石油沥青。在对沥青材料进行选择时,应该根据路面施工的具体设计要求、路面等级和施工工程所在地区的气候条件等来对沥青进行划分,划分的标准可以是种类和标号。
3.2 石料的选择分析
在沥青混凝土的使用过程中,石料对其性能的影响非常大。沥青混凝土路面骨架材料是各种规格的碎石,可以充当受力支撑材料,其规格应该由配合比来确定。在选择石料时,应该注意选用火成岩,还要对针片状颗粒进行严格限制。其中,火成岩碎石是由熔融的硅质溶液冷凝形成,主要包括辉绿岩、辉长岩、玄武岩、花岗岩以及安山岩等等。在选用石料的过程中,应该优先选择安山岩、辉绿岩和微粒花岗岩等三种。其抗压强度一般都比150兆帕还大,能够构筑坚固的骨架。而花岗岩和辉长岩比较容易脆裂,不适合充当道理建筑材料。而块状碎石是沥青混凝土路面石料,也可以从山前石料场中采购,然后运到施工场地,还可以沿线布设碎石机来生产块状碎石。这种石料必须是立方体,由于针片状颗粒可以将路面结构强度以及抗推能力降低,使得路面出现波浪或者车辙,还需要对其含量进行严格控制。
3.3 填料的选择分析
公路沥青在生产中的相关技术规范已经明确规定必须用石灰岩、岩浆岩等经过磨细之后形成的憎水性矿粉作为沥青混合料的矿粉,而且细度越细,则效果越好。另外,拌和机中的粉尘可以被回收利用。这种矿粉的每次用量都不应该比填料总量的四分之一还多,如果填料掺有粉尘,其塑性指数至多只能是4。而填料与矿粉在混合之后,其塑性指数应该比4小。粉煤灰占据着填料总量的一半,其烧失量也应该比12%小,而其他质量要求和矿粉的质量要求一致。
3.4 粗集料的选择分析
通常都会选择矿渣、钢渣、碎石、破碎砾石以及筛选砾石等等材料作为沥青面层所需的粗集料,在沥青混合料中占据着骨干地位,在结构层中发挥着稳定承重作用,还可以抗高温变形。碎石的尺寸规格应该匹配路面结构厚度,其质量也应该达到相关技术规范的标准。
3.5 硫磺沥青混合料改性剂分析
硫磺沥青混合料改性剂也就是指在硫磺生产过程中,将一种由增塑剂和烟雾抑制剂制成的颗粒添加进去。对沥青、硫磺沥青混合料改性剂以及加热的骨料等进行充分搅拌,硫磺会以微小颗粒的形态而均匀分散在沥青混合料中。有一部分硫磺会和沥青进行化学结合,并且溶解于其中。可以将这个过程中的硫磺当作沥青稀释剂,让沥青由原来的粘稠逐渐转为稀释。而其他部分硫磺会在沥青中溶解以及分散,最后会形成结晶。硫磺沥青混合料改性剂结构比较强,可以获得较佳的沥青改性效果。硫磺沥青混合料改性剂与沥青之间的重量比增加,硫磺结晶的数量也会增加。当硫磺微粒在沥青中均匀分散时,可以将马歇尔稳定度提高,也可以降低沥青混合料的空隙率、增加其密度。因此,硫磺沥青混合料改性剂可以将沥青混合料结构耐久性与强度增强。
4 矿料级配分析
矿料的掺配比例的确定应该根据各种规格材料筛分结果用图表法、电算法以及目标级配类型等来进行,而且应该注意其在标准上下限的位置以及级配曲线形状。然后拟定沥青用量值,其拟定指标有规范推荐、实际经验以及设计要求。对拟定用量值分别±0.5%和±1.0%,将不同的用量分成五组。根据已经确定好的矿料掺配比例在每个小组制取4个至6个试件进行马歇尔试验,对其空隙率、表观密度、稳定度、饱和度、残留稳定度以及流值等各个方面进行测定,并且将其指标图绘制出来,把最佳沥青用量初始值、符合混合料相关规范的各指标中值计算出来。而通常来说,最佳沥青用量就是两个值之和的二分之一。如果是热区的高速公路,其最佳沥青用量可以在每个指标都符合沥青混合料技术标准下限与符合混合料相关规范的各指标中值之间取定。确定矿料掺配比例与沥青用量之后,应该按照该配合比进行第二次配料、制件以及马歇尔试验,初步试验结果表明,该目标配合比具有可行性。
5硫磺沥青混合料改性沥青混合料压实特性分析
马歇尔试件是在不同击实温度下形成的,可通过马歇尔试件对硫磺沥青混合料改性沥青混合料和所选级配的普通热拌沥青混合料进行空隙率测试。测试结果表明,如果空隙率和普通热拌沥青混合料一致,即为4.5%时,可以降低硫磺沥青混合料改性沥青混合料的击实温度,大概在27摄氏度。因此,将硫磺沥青混合料改性剂掺入沥青混合料里,可以将沥青混合料的压实特性改善,从而获得温拌的良好效果。
结束语
沥青混凝土质量如何对交通产生直接的影响,必须给予高度重视。采用温拌沥青混合料法进行沥青混凝土的生产,其产品可以将沥青混合料生产和摊铺时所需温度有效降低,也有利于对施工引起的环境污染进行改善。而硫磺沥青混合料改性沥青混合料可以将硫磺改性作用充分发挥出来,从而提高沥青混合料的使用性能、路面的耐久性、强度以及抗车辙能力等。
参考文献:
[1]杨辉.市政道路沥青砼路面施工探讨[J].科技与企业,2012(6):25~26
[2]廖庆川.浅谈市政道路沥青砼生产新工艺[J].技术与市场,2011(4):37~38
[3]李登科,张瑞平.市政砼路面改造加铺沥青混凝土面层工艺[J].科技致富向导,2012(3):43~44