论文部分内容阅读
摘要：通过对沥青混合料矿料间隙率的分析，阐述了VMA对沥青混合料的影响，以及如何在混合料设计和施工中进行运用，用来控制沥青路面的施工质量。
关键词：VMA；瀝青混合料；应用
矿料间隙率(VMA)是沥青混合料物理指标中的一个基础指标。它与沥青混合料的使用功能存在着直接的关系，主要反映在路面的高温稳定性、低温抗裂性、水损害、抗车辙能力等。选择合适的VMA可以提高沥青混合料质量，有效消除病害。
一、影响沥青混合料VMA的因素
运用VMA指标控制沥青混合料生产和施工，首先我们要了解影响沥青混合料VMA的因素。
1、沥青用量：VMA是随着沥青用量的变化而变化，是一条曲线关系。
2、施工温度：温度较高的情况下施工，可以获得较小的VMA。
3、压实功：增大沥青混合料的压实功，可以获得VMA较小。
4、粉胶比：VMA受粉胶数量的变化影响较明显，一般随着粉胶比的增大而减小。
5、矿料级配：矿料级配是影响VMA的重要因素。它于级配的最大公称粒径有关，在《公路工程沥青路面施工规范》(JTJ032-94)中专门规定它们之间的关系，它随着级配最大公称粒径的增大而增大。
6、矿料的纹理状况：矿料表面纹理粗糙，VMA较小，表面圆滑的矿料，VMA偏大。如在沥青混凝土中砂的用量比石屑用量大时VMA通常偏大。
7、矿料的形状：矿料颗粒方正时VMA较小，不规则时VMA较大。如矿料全部采用破碎集料的混合料比含有天然砂的混合料具有更高的矿料间隙率。
8、矿粉的亲水系数：在同样的条件下，采用亲水系数小的矿粉比亲水系数大的矿粉，混合料具有高的VMA。
9、其它因素：如矿料的吸水率、视比重等。
它们对VMA的影响大小或重要性排列如下：沥青用量＞击实温度＞压实条件＞粉胶比＞矿料级配＞表面纹理＞颗粒形状＞其它。
二、VMA在沥青混合料配合比设计中的应用
在沥青混合料设计的过程中，VMA的设计在混合料配合比设计中应占重要位置。在沥青混合料配合比设计、施工中具有以下作用。
1、依据VMA可以判定和调整沥青混凝土设计级配的结构类型
沥青混凝土按级配类型分析，其结构可以分为悬浮密实结构、骨架孔隙结构、骨架密实结构三种类型(在这里的观念与常规的概念是不一致的，常规是以稳定度、流值确定混合料的结构类型)，这三种结构以骨架密实结构为最佳。通常情况下悬浮密实结构VMA偏小，骨架孔隙结构VMA偏大，骨架密实结构VMA比较适中。
2、VMA与沥青混合料的公共范围关系的应用
(1)公共范围确定的过程
现行规范规定在给定的沥青用量范围内，取五组油石比，间隔为±0.5％的沥青用量，击实成型试件，测其密度，依此计算出Vv、VFA，然后加压测试件M、F。然后建立Vv、VFA、P、M、F五个指标与沥青用量的关系图，最终能共同满足沥青混合料设计指标要求的沥青用量范围，即为沥青混合料的公共范围。
(2)公共范围与VMA的关系
沥青混合料的公共范围小，说明沥青在VMA中体积变化快。公共范围大说明沥青在VMA中体积变化缓慢。在沥青用量一定的情况下，公共范围的变化制约着矿料间隙率的变化。VMA从某一角度反映出沥青混合料技术指标变化快慢的规律，显示出混合料级配空间的变化。也就是说公共范围的大小直接影响着沥青混合料的结构类型。
(3)骨架密实结构
骨架密实结构沥青用量公共范围为0.8％，油石比在4.4-5.2％之间，稳定度、流值较适中。
(4)骨架孔隙结构
骨架空隙结构沥青用量公共范围为0.9％，油石比为4.65-5.55％之间，标准密度较低，稳定度低，流值大。
(5)悬浮密实结构
悬浮密实结构沥青用量公共范围为0.5％，油石比在4.4－4.9％之间，稳定度、流值都较大。
从以上可以看出：
A、公共范围在0.6-0.8％之间为宜。规范要求确定沥青用量的公共范围大干0.6％是有道理的。公共范围在0.6-0.8％之间为骨架密实结构，公共范围在0.4-0.6％之间为悬浮密实结构。公共范围在0.8-1.2％之间为骨架孔隙结构。这为我们设计沥青混凝土配合比提供了实践依据。
B、VMA的曲线变化与沥青用量公共范围的变化有密切的联系。在同样的沥青用量的情况下。VMA偏大，确定的最佳沥青用量偏大。VMA偏小，确定的最佳沥青用量偏小。因此沥青混凝土配合比设计完成后，可以用公共范围作为检验标准配合比是否合理。
C、在沥青混合料的设计时，常规设计为骨架密实结构，我们根据以上条件可以判定沥青混凝土的结构，调整沥青混凝土的级配，使之达到规定的VMA数值。
三、VMA在混合料控制生产中的作用
在沥青混合料的生产控制过程中，如何保证沥青混合料的内在质量是最重要的问题。我们常规控制沥青混合料的空隙率。对于Ｉ型沥青混凝土孔隙率常规控制在3-3.5％之间。在这里我们提出在控制孔隙率的同时，也控制VMA的大小。因为VMA是沥青体积百分率，孔隙率的综合反映。我们可以通过比较VMA的大小来控制沥青混合料的质量。
1、判定沥青混合料中回收粉用量的大小，控制混合料质量
在实验室配合比设计当中，矿粉的用量是按纯矿粉用量掺加的，得到的技术数据是比较理想化的数据。因为在实际生产过程中，由于大面积连续施工，拌和机的热料仓中的粉尘比较多，其比重较低，在同样的条件下VMA的数值偏大。
回收粉的用量对沥青混合料的矿料间隙率是有一定的影响，同时也影响着沥青混合料的空隙率。可见控制VMA的大小是十分有必要的。如果在沥青拌和楼计量准确的情况下，VMA数值不合适，就要考虑热料仓粉尘的影响的原因。适当调整矿粉的细度、用量、拌和机的引风量，来降低粉尘的数量。使沥青混合料的VMA降低，达到规范规定的范围内。
2、通过VMA来判定沥青混合料的各项物理技术指标是否异常
经拌和机生产的沥青混合料在实验室会测试到一系列物理技术指标，如：空隙率、饱和度、稳定度，矿料间隙率等。这些技术指标都存在一定的相关性。在实践中，我们可以通过VMA总结判定沥青混合料是否异常。
第一步、判定沥青混合料VMA是否异常，如果VMA超出正常的规定区域，通过前面调整沥青混合料的结构类型的方法，使之符合规定的要求。
第二步、沥青混合料的VMA在正常的范围内，再看沥青混合料在实际生产中的检测数据的波动与沥青混合料配合比设计的数据之间是否正常波动。重点看油石比、空隙率两个技术指标上，看它们是否异常。如果属于非正常波动，可以适当的调整VMA的数值或粉油比，沥青混合料的技术指标也会发生相应的变化，寻找合理的VMA做为生产控制的基础依据。
四、结束语
通过总结沥青混合料VMA技术指标与其它指标的关系，并在沥青配合比设计和实际生产中的运用，能够提高沥青路面的施工质量。我们还需要进一步借鉴一些好的经验，使沥青混合料的性能得到更大的提高，促进沥青路面施工质量的提高和发展。
关键词：VMA；瀝青混合料；应用
矿料间隙率(VMA)是沥青混合料物理指标中的一个基础指标。它与沥青混合料的使用功能存在着直接的关系，主要反映在路面的高温稳定性、低温抗裂性、水损害、抗车辙能力等。选择合适的VMA可以提高沥青混合料质量，有效消除病害。
一、影响沥青混合料VMA的因素
运用VMA指标控制沥青混合料生产和施工，首先我们要了解影响沥青混合料VMA的因素。
1、沥青用量：VMA是随着沥青用量的变化而变化，是一条曲线关系。
2、施工温度：温度较高的情况下施工，可以获得较小的VMA。
3、压实功：增大沥青混合料的压实功，可以获得VMA较小。
4、粉胶比：VMA受粉胶数量的变化影响较明显，一般随着粉胶比的增大而减小。
5、矿料级配：矿料级配是影响VMA的重要因素。它于级配的最大公称粒径有关，在《公路工程沥青路面施工规范》(JTJ032-94)中专门规定它们之间的关系，它随着级配最大公称粒径的增大而增大。
6、矿料的纹理状况：矿料表面纹理粗糙，VMA较小，表面圆滑的矿料，VMA偏大。如在沥青混凝土中砂的用量比石屑用量大时VMA通常偏大。
7、矿料的形状：矿料颗粒方正时VMA较小，不规则时VMA较大。如矿料全部采用破碎集料的混合料比含有天然砂的混合料具有更高的矿料间隙率。
8、矿粉的亲水系数：在同样的条件下，采用亲水系数小的矿粉比亲水系数大的矿粉，混合料具有高的VMA。
9、其它因素：如矿料的吸水率、视比重等。
它们对VMA的影响大小或重要性排列如下：沥青用量＞击实温度＞压实条件＞粉胶比＞矿料级配＞表面纹理＞颗粒形状＞其它。
二、VMA在沥青混合料配合比设计中的应用
在沥青混合料设计的过程中，VMA的设计在混合料配合比设计中应占重要位置。在沥青混合料配合比设计、施工中具有以下作用。
1、依据VMA可以判定和调整沥青混凝土设计级配的结构类型
沥青混凝土按级配类型分析，其结构可以分为悬浮密实结构、骨架孔隙结构、骨架密实结构三种类型(在这里的观念与常规的概念是不一致的，常规是以稳定度、流值确定混合料的结构类型)，这三种结构以骨架密实结构为最佳。通常情况下悬浮密实结构VMA偏小，骨架孔隙结构VMA偏大，骨架密实结构VMA比较适中。
2、VMA与沥青混合料的公共范围关系的应用
(1)公共范围确定的过程
现行规范规定在给定的沥青用量范围内，取五组油石比，间隔为±0.5％的沥青用量，击实成型试件，测其密度，依此计算出Vv、VFA，然后加压测试件M、F。然后建立Vv、VFA、P、M、F五个指标与沥青用量的关系图，最终能共同满足沥青混合料设计指标要求的沥青用量范围，即为沥青混合料的公共范围。
(2)公共范围与VMA的关系
沥青混合料的公共范围小，说明沥青在VMA中体积变化快。公共范围大说明沥青在VMA中体积变化缓慢。在沥青用量一定的情况下，公共范围的变化制约着矿料间隙率的变化。VMA从某一角度反映出沥青混合料技术指标变化快慢的规律，显示出混合料级配空间的变化。也就是说公共范围的大小直接影响着沥青混合料的结构类型。
(3)骨架密实结构
骨架密实结构沥青用量公共范围为0.8％，油石比在4.4-5.2％之间，稳定度、流值较适中。
(4)骨架孔隙结构
骨架空隙结构沥青用量公共范围为0.9％，油石比为4.65-5.55％之间，标准密度较低，稳定度低，流值大。
(5)悬浮密实结构
悬浮密实结构沥青用量公共范围为0.5％，油石比在4.4－4.9％之间，稳定度、流值都较大。
从以上可以看出：
A、公共范围在0.6-0.8％之间为宜。规范要求确定沥青用量的公共范围大干0.6％是有道理的。公共范围在0.6-0.8％之间为骨架密实结构，公共范围在0.4-0.6％之间为悬浮密实结构。公共范围在0.8-1.2％之间为骨架孔隙结构。这为我们设计沥青混凝土配合比提供了实践依据。
B、VMA的曲线变化与沥青用量公共范围的变化有密切的联系。在同样的沥青用量的情况下。VMA偏大，确定的最佳沥青用量偏大。VMA偏小，确定的最佳沥青用量偏小。因此沥青混凝土配合比设计完成后，可以用公共范围作为检验标准配合比是否合理。
C、在沥青混合料的设计时，常规设计为骨架密实结构，我们根据以上条件可以判定沥青混凝土的结构，调整沥青混凝土的级配，使之达到规定的VMA数值。
三、VMA在混合料控制生产中的作用
在沥青混合料的生产控制过程中，如何保证沥青混合料的内在质量是最重要的问题。我们常规控制沥青混合料的空隙率。对于Ｉ型沥青混凝土孔隙率常规控制在3-3.5％之间。在这里我们提出在控制孔隙率的同时，也控制VMA的大小。因为VMA是沥青体积百分率，孔隙率的综合反映。我们可以通过比较VMA的大小来控制沥青混合料的质量。
1、判定沥青混合料中回收粉用量的大小，控制混合料质量
在实验室配合比设计当中，矿粉的用量是按纯矿粉用量掺加的，得到的技术数据是比较理想化的数据。因为在实际生产过程中，由于大面积连续施工，拌和机的热料仓中的粉尘比较多，其比重较低，在同样的条件下VMA的数值偏大。
回收粉的用量对沥青混合料的矿料间隙率是有一定的影响，同时也影响着沥青混合料的空隙率。可见控制VMA的大小是十分有必要的。如果在沥青拌和楼计量准确的情况下，VMA数值不合适，就要考虑热料仓粉尘的影响的原因。适当调整矿粉的细度、用量、拌和机的引风量，来降低粉尘的数量。使沥青混合料的VMA降低，达到规范规定的范围内。
2、通过VMA来判定沥青混合料的各项物理技术指标是否异常
经拌和机生产的沥青混合料在实验室会测试到一系列物理技术指标，如：空隙率、饱和度、稳定度，矿料间隙率等。这些技术指标都存在一定的相关性。在实践中，我们可以通过VMA总结判定沥青混合料是否异常。
第一步、判定沥青混合料VMA是否异常，如果VMA超出正常的规定区域，通过前面调整沥青混合料的结构类型的方法，使之符合规定的要求。
第二步、沥青混合料的VMA在正常的范围内，再看沥青混合料在实际生产中的检测数据的波动与沥青混合料配合比设计的数据之间是否正常波动。重点看油石比、空隙率两个技术指标上，看它们是否异常。如果属于非正常波动，可以适当的调整VMA的数值或粉油比，沥青混合料的技术指标也会发生相应的变化，寻找合理的VMA做为生产控制的基础依据。
四、结束语
通过总结沥青混合料VMA技术指标与其它指标的关系，并在沥青配合比设计和实际生产中的运用，能够提高沥青路面的施工质量。我们还需要进一步借鉴一些好的经验，使沥青混合料的性能得到更大的提高，促进沥青路面施工质量的提高和发展。