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【摘要】沥青是当今文明社会路面的主要材料,文中针对铺路沥青的质量要求,集料的要求,以及施工工艺的要求做了阐述,
【关键词】沥青;配合比设计;质量控制;措施
沥青路面已建成和将要建成的高等级公路路面中占绝大部分。我国近几年在沥青混凝土路面施工技术水平上也有了较大提高,但要修筑高质量的精品工程,施工质量控制是最重要的环节。
1沥青混合料的技术性质
1.1高温稳定性
沥青路面在高温作用下,处于塑性状态,容易发软,强度处于最低值,在车轮作用下受到垂直力和水平力的综合作用,最容易产生推挤、拥包等破坏现象,发生这种现象则说明沥青混合料的热稳定性不足。
1.2低温抗裂性
沥青混合料为弹粘性材料,其物理性质随温度而变化,较低温度时表现为弹性;高温时具有液态的非牛顿粘滞性。在冬季,沥青混合料的粘滞流动性减少,若气温下降很快,收缩率超过粘滞调节,沥青混合料在路面产生开裂。气候寒冷是混合料产生裂缝的根本原因,在我国北方地区对混合料低温抗裂性应引起重视。
1.3耐久性
作为高级和次高级路面,在使用条件下具有的耐久性是衡量路面技术性能的重要指标之一。耐久性就是满足修筑成路面后,在大气因素及荷载作用下,能维持正常使用达20年而无大修的条件所应具备的物理力学性能。
1.4施工和易性
要保证室内进行的配料方案,在施工现场得到顺利地实现,除了应具备前述的技术要求外,还要具备适宜的施工和易性。影响施工和易性的因素很多,如当地气温、施工条件以及混合料性质等。单纯从材料性质而言,首先是混合料的级配情况。如粗细粒料的颗粒大小相距过大缺乏中间尺寸,容易分层层积。沥青用量过少矿粉用量过多时,容易产生疏松,不易压实,反之则容易粘结成块,不易摊铺。
2原材料的选择与混合料配合比设计(技术要求)
2.1沥青材料
随气候条件,交通性质选用不同标号沥青,寒冷地区适用稠度较小延度大的沥青,以免冬季裂缝。较热地区选用稠度较大、软化点高的沥青,这样夏季不易泛油、发软。高等级公路铺筑沥青面层时,要严格控制含蜡量,对于每一批沥青均要抽样检测。
2.2粗集料
粗集料主要是指碎石、扎制砾石,常用的有安山岩、玄武岩、片麻岩、石灰岩等优质碎石。在粗集料选择时,首先应尽量选择用高强,碱性的岩石扎制品或近似正方形、表面粗糙、具有梭角的颗粒。其次要限制扁平细长颗粒的含量。第三对于表面层混合料,一定要满足耐耗要求。第四应保证石料与沥青之间具有良好的粘结性。
2.3细集料
根据当地条件及混合料级配的要求,可选用天然砂、机制砂和石屑。砂质应洁净、干燥、无杂质和风化。粘土含量不大于3%。如一种细集料不能符合要求,也可采用两种以上细集料。
2.4矿粉
矿粉宜选用碱性石粉,如石灰岩、白云石等。或利用工业粉末、废料、煤灰代替。要求干燥、疏松、不含泥土。通过0.074mm筛孔的应大于80%,小于0.005mm的颗粒不能多,以免混合料结团,和易性差,施工困难。另外水分不大于10%并满足亲水系数的要求。
3 沥青混合料生产质量控制
3.1配合比设计
在组成沥青混合料的原材料选定后,沥青混合料的技术性质,在很大程度上决定于混合料的配合比。沥青混合料由于组成材料的比例不同,可以形成不同的组成结构。例如粗集料比例少,可形成密实-悬浮结构;细集料少时,可形成骨架-空隙结构;中间颗粒集料少时,可形成间断级配的骨架-密实结构。在其他材料的比例确定下,混合料中矿粉的含量过低时,矿料与沥青相互作用的比面减少,也会导致强度与稳定性降低;反之,矿粉含量过多,影响混合料的施工和易性,特别是降低高温稳定性。
沥青混合料的组成设计包括两大部分,首先选择矿料的颗料组成符合级配规范的要求,即石料、砂、矿粉应有适当的配合比例;其次确定矿料与沥青用量比例,即最佳沥青用量。在确定矿料间配合比例后,通过稳定度、流值、空隙率、饱和度等试验数值选择出最佳沥青用量。
3.2试拌、试铺阶段
试铺时首先由拌和机按照生产配合比结果进行试拌,然后用此混合料在试验段上试铺,并观察摊铺、碾压过程及成型混合料的表面状况,判断混合料的级配及油石比。试验现场取样进行试验,检验实际级配及和油石比是否合格。当符合要求时,应写出标准配合比。
3.3生产拌合混合料
根据试拌、试铺阶段的标准配合比与拌合的有关参数进料和拌和,严格控制各种矿料和沥青用量,根据沥青品种、混合料类型控制好沥青与矿料加热温度及混合料出厂温度及拌和时间。经拌合后出厂的沥青混合料应均匀一致,无花白和粗、细料分离、结团成块现象。
4混合料运输和摊铺过程中的离析控制
4.1自卸卡车在装料时应在每装一锅料后移动一下位置,并按前、中、后三堆卸料,这样可避免粗骨料滚至卡车车箱的四周。
4.2当将卡车的混合料倾入摊铺机受料斗时,重要的是要将材料像水体泄洪式卸入受料斗,而不能让材料滚动式地滚入料斗。
4.3摊铺机在摊铺过程中不应使受料斗的材料全部掏空,而应留下一部分,以避免粗料流向料斗两侧底部,并注意必要时折拢受料斗两侧冀板,整平料床,防止出现斜沟。
4.4尽量使螺旋送料器保持满载运转,螺旋送料器应调整到维持一种连续、缓慢、稳流的物料运动速度,忽快忽慢的运转是 造成摊铺过程中混合料离析的主要原因。
4.5刮板送料器的斗门和给料速度调节适当并与螺旋送料器的速度匹配,以保证充分供料。
5确保沥青混凝土路面施工质量的措施
在沥青混凝土路面施工过程中,为了确保其质量,可采取以下主要技术措施:
5.1高素质试验人员,采用先进检测手段。正确的试验数据对指导路面施工具有重要意义。正确的试验数据采自试验人员的素质和先进检测手段。
5.2严格控制石料场,保证原材料质量。为了保证施工质量,石料场一定要严格控制,料源要稳定。
5.3加热拌和料贮备和拌和设备,保证整幅连续摊铺。保证沥青混合料连续,不间断铺筑是保证路面平整度的关键,为此根据实际的摊铺设备和能力,选择拌和设备数量以及采用提前拌料储存方式,以保证摊铺机连续不断地铺筑。
5.4加强信息反馈,正确指导生产。施工现场应由试验中心派人监控,终压后立即用6m直尺检测平整度,上面层用核子密度仪检测压实度,如发现问题立即反映,及时处理,保证路面铺筑质量。
作者简介:邵川伟(1968--),男,四川南充人,仙河社区管理中心工作
【关键词】沥青;配合比设计;质量控制;措施
沥青路面已建成和将要建成的高等级公路路面中占绝大部分。我国近几年在沥青混凝土路面施工技术水平上也有了较大提高,但要修筑高质量的精品工程,施工质量控制是最重要的环节。
1沥青混合料的技术性质
1.1高温稳定性
沥青路面在高温作用下,处于塑性状态,容易发软,强度处于最低值,在车轮作用下受到垂直力和水平力的综合作用,最容易产生推挤、拥包等破坏现象,发生这种现象则说明沥青混合料的热稳定性不足。
1.2低温抗裂性
沥青混合料为弹粘性材料,其物理性质随温度而变化,较低温度时表现为弹性;高温时具有液态的非牛顿粘滞性。在冬季,沥青混合料的粘滞流动性减少,若气温下降很快,收缩率超过粘滞调节,沥青混合料在路面产生开裂。气候寒冷是混合料产生裂缝的根本原因,在我国北方地区对混合料低温抗裂性应引起重视。
1.3耐久性
作为高级和次高级路面,在使用条件下具有的耐久性是衡量路面技术性能的重要指标之一。耐久性就是满足修筑成路面后,在大气因素及荷载作用下,能维持正常使用达20年而无大修的条件所应具备的物理力学性能。
1.4施工和易性
要保证室内进行的配料方案,在施工现场得到顺利地实现,除了应具备前述的技术要求外,还要具备适宜的施工和易性。影响施工和易性的因素很多,如当地气温、施工条件以及混合料性质等。单纯从材料性质而言,首先是混合料的级配情况。如粗细粒料的颗粒大小相距过大缺乏中间尺寸,容易分层层积。沥青用量过少矿粉用量过多时,容易产生疏松,不易压实,反之则容易粘结成块,不易摊铺。
2原材料的选择与混合料配合比设计(技术要求)
2.1沥青材料
随气候条件,交通性质选用不同标号沥青,寒冷地区适用稠度较小延度大的沥青,以免冬季裂缝。较热地区选用稠度较大、软化点高的沥青,这样夏季不易泛油、发软。高等级公路铺筑沥青面层时,要严格控制含蜡量,对于每一批沥青均要抽样检测。
2.2粗集料
粗集料主要是指碎石、扎制砾石,常用的有安山岩、玄武岩、片麻岩、石灰岩等优质碎石。在粗集料选择时,首先应尽量选择用高强,碱性的岩石扎制品或近似正方形、表面粗糙、具有梭角的颗粒。其次要限制扁平细长颗粒的含量。第三对于表面层混合料,一定要满足耐耗要求。第四应保证石料与沥青之间具有良好的粘结性。
2.3细集料
根据当地条件及混合料级配的要求,可选用天然砂、机制砂和石屑。砂质应洁净、干燥、无杂质和风化。粘土含量不大于3%。如一种细集料不能符合要求,也可采用两种以上细集料。
2.4矿粉
矿粉宜选用碱性石粉,如石灰岩、白云石等。或利用工业粉末、废料、煤灰代替。要求干燥、疏松、不含泥土。通过0.074mm筛孔的应大于80%,小于0.005mm的颗粒不能多,以免混合料结团,和易性差,施工困难。另外水分不大于10%并满足亲水系数的要求。
3 沥青混合料生产质量控制
3.1配合比设计
在组成沥青混合料的原材料选定后,沥青混合料的技术性质,在很大程度上决定于混合料的配合比。沥青混合料由于组成材料的比例不同,可以形成不同的组成结构。例如粗集料比例少,可形成密实-悬浮结构;细集料少时,可形成骨架-空隙结构;中间颗粒集料少时,可形成间断级配的骨架-密实结构。在其他材料的比例确定下,混合料中矿粉的含量过低时,矿料与沥青相互作用的比面减少,也会导致强度与稳定性降低;反之,矿粉含量过多,影响混合料的施工和易性,特别是降低高温稳定性。
沥青混合料的组成设计包括两大部分,首先选择矿料的颗料组成符合级配规范的要求,即石料、砂、矿粉应有适当的配合比例;其次确定矿料与沥青用量比例,即最佳沥青用量。在确定矿料间配合比例后,通过稳定度、流值、空隙率、饱和度等试验数值选择出最佳沥青用量。
3.2试拌、试铺阶段
试铺时首先由拌和机按照生产配合比结果进行试拌,然后用此混合料在试验段上试铺,并观察摊铺、碾压过程及成型混合料的表面状况,判断混合料的级配及油石比。试验现场取样进行试验,检验实际级配及和油石比是否合格。当符合要求时,应写出标准配合比。
3.3生产拌合混合料
根据试拌、试铺阶段的标准配合比与拌合的有关参数进料和拌和,严格控制各种矿料和沥青用量,根据沥青品种、混合料类型控制好沥青与矿料加热温度及混合料出厂温度及拌和时间。经拌合后出厂的沥青混合料应均匀一致,无花白和粗、细料分离、结团成块现象。
4混合料运输和摊铺过程中的离析控制
4.1自卸卡车在装料时应在每装一锅料后移动一下位置,并按前、中、后三堆卸料,这样可避免粗骨料滚至卡车车箱的四周。
4.2当将卡车的混合料倾入摊铺机受料斗时,重要的是要将材料像水体泄洪式卸入受料斗,而不能让材料滚动式地滚入料斗。
4.3摊铺机在摊铺过程中不应使受料斗的材料全部掏空,而应留下一部分,以避免粗料流向料斗两侧底部,并注意必要时折拢受料斗两侧冀板,整平料床,防止出现斜沟。
4.4尽量使螺旋送料器保持满载运转,螺旋送料器应调整到维持一种连续、缓慢、稳流的物料运动速度,忽快忽慢的运转是 造成摊铺过程中混合料离析的主要原因。
4.5刮板送料器的斗门和给料速度调节适当并与螺旋送料器的速度匹配,以保证充分供料。
5确保沥青混凝土路面施工质量的措施
在沥青混凝土路面施工过程中,为了确保其质量,可采取以下主要技术措施:
5.1高素质试验人员,采用先进检测手段。正确的试验数据对指导路面施工具有重要意义。正确的试验数据采自试验人员的素质和先进检测手段。
5.2严格控制石料场,保证原材料质量。为了保证施工质量,石料场一定要严格控制,料源要稳定。
5.3加热拌和料贮备和拌和设备,保证整幅连续摊铺。保证沥青混合料连续,不间断铺筑是保证路面平整度的关键,为此根据实际的摊铺设备和能力,选择拌和设备数量以及采用提前拌料储存方式,以保证摊铺机连续不断地铺筑。
5.4加强信息反馈,正确指导生产。施工现场应由试验中心派人监控,终压后立即用6m直尺检测平整度,上面层用核子密度仪检测压实度,如发现问题立即反映,及时处理,保证路面铺筑质量。
作者简介:邵川伟(1968--),男,四川南充人,仙河社区管理中心工作