摘要:沥青混合料作为一种路用结合料,在世界各国得到了广泛的应用,从乡村道路到城市道路,从三级路到高速公路,从路面底基层到路面面层,均普遍采用。成为公路建设长久使用不衰的一种材料。其作为的质量源泉,对于路面投入使用后的性能起决定性的作用。因此要从原材料的选择、生产、堆放、投入使用进行全过程的控制。这样才能保证用在路面中的材料性能能够满足规范要求,施工出性能优良的路面结构。
关键词:沥青砼;控制;沥青混合料
引言
沥青混合料是由适当比例的粗集料、细集料及填料组成的符合规定级配的矿料与沥青拌和而制成的符合技术标准的混合料的总称。按矿料级配组成及空隙率大小分为密级配、半开级配、开级配混合料。沥青混凝土混合料是这些材料的物理、力学特性直接影响沥青混合料的各种路用性能,针对不同地区和不同交通量的情况选择不同的路面材料。要加强对路面材料的质量控制和管理,才能使投入使用的材料性能满足规范要求。
下面结合湛江疏港公路一级公路新建工程AC-25型沥青混凝土路面(硬路肩)的材料的全过程控制,探讨如何进行材料的质量控制。
1集料的控制
集料是构成沥青混合料骨架的主要组成部分,集料的物理特性与化学特性对沥青混合料的性能均有影响,集料的几何特性与力学特性是工程关注的重点,同时,集料的化学特性对保证沥青与集料的良好结合是很重要的。粗集料应洁净、干燥、表面粗糙、形状接近立方体,且无风化、无杂质,并具有足够的强度、耐磨耗性;细集料应洁净、干燥、无风化、不含杂质,并有适当的级配范围。具体指标要求见表-1。
表-1集料技术指标
1.1岩石的选择
集料的物理特性和化学特性是由岩石决定,石料可分为:火成岩(玄武岩、花岗岩、辉长岩等)、沉积岩(石灰石、砂石、油页岩等)、变质岩(片岩、板石、大理石等)。根据其SiO2含量可分为酸性石料和碱性石料,SiO2含量超过65%为酸性石料—砂石、花岗岩、流纹岩等;低于55%为碱性石料—石灰石、玄武岩、辉长岩等。为了能够选择比较好的岩石材料,对工程项目方圆80km的岩石情况进行调查,同时特别注意当地既有石场岩石材质调查。由于湛江地区花岗岩比较普遍,最后选择离沥青拌和站较近的湛江龙头花岗岩石场作为面层集料生产。
1.2集料的生产
石料的加工与生产对集料的质量影响重大,破碎工艺将影响集料颗粒形状和级配。为了确保集料的质量,集料生产时务必做到如下措施:
(1)山体覆盖层、风化岩层、夹层清除干净,确保开采的块石不混杂泥土、风化岩石或不合格岩石,石口要打开;
(2)石料生产场地,应进行硬化,做好场地排水措施,各种规格石料之间应进行有效的间隔,防止石料混杂和污染;
(3)认真选择破碎机械,为保证颗粒形状必须采用反击破二次破碎。
(4)选择与面层相匹配的筛分机械,统一筛孔规格,保证生产出来的集料级配符合规范要求,定期对筛网进行检查,发现筛网破损进行换筛。
(5)由于花岗岩岩性较硬,破碎时石屑中的粉尘含量高,必须在反击破碎设备和振动筛中加装除尘设备,以保证石料质量;
(6)采石场配置监理人员每天进行筛分试验,对碎石生产进行监督,发现级配出现波动及时反映,并查找原因,采取措施处理。
1.3集料的检测
(1)集料进场前必须由权威检验机构按相关的规范、规定要求对进行定性检验(包括岩性确认和路用指标检验);使用过程中加大检验频率,每月对全部路用指标外围定性检验一次,如有料源变化,必须进行岩性确认;
(2)进场时对粗集料必须进行石料压碎值、石料与沥青粘附性、颗粒状态、细长扁平颗粒含量、软(杂)质颗粒含量等重要指标的检验,检验结果能够满足该工程项目要求;
(3)进场时对细集料石屑必须进行颗粒状态、含土量、含水量等重要指标的检验(使用过程中必须每月对视密度、坚固性指标进行定性检验一次);天然河砂(中砂)必须进行颗粒状态、含土量、含水量、细度模数等重要指标的检验(使用过程中必须每月对视密度、砂当量指标进行定性检验一次);骨料的洁净程度直接关系到乳化沥青与骨料的裹覆情况和粘附性能,显著影响乳化沥青混合料的路用性能,砂当量是评价骨料洁净程度的指标,骨料越不洁净,砂当量的值就越小,砂当量的降低会减少粘附性、耐磨性和抗裂性及抗车辙性,是稀浆封层用骨料的关键技术指标之一。
(4)进场时必须每一周对粗、细集料颗粒组成进行筛分试验,集料的级配必须符合规范检查集料的级配情况,掌握集料级配变化规律,指导目标配合比设计。
1.4集料的堆放
为保证原材料的洁净,堆放场尽可能远离施工现场,进场后的堆放满足以下条件:
(1)拌和站堆放场地必须用水泥混凝土硬化,并且具有良好排水系统;
(2)各不同规格的集料应分别堆放,防止不同规格料混杂,应用墙体隔开,防止造成级配发生较大变化;
(3)各种规格材料分层堆放,每层厚度不应超过1m。这样可以减少由于粒径差别造成的离析现象;
(4)细集料应采取覆盖措施,搭建雨棚,潮湿的细料将影响拌和机产量和混合料质量。
1.5集料的取用
为保证粗集料的粗细均匀,生产过程中不允许装载机贴地装料、上料。
2填料的控制
沥青混合料的填料宜采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石(憎水性石料)经磨细得到的矿粉,矿粉要求干燥、洁净,同时要有一定的级配要求。进场时对填料(石灰岩矿粉)必须进行颗粒状态、含土量、含水量等重要指标的检验(使用过程中必须每月对视密度、亲水系数指标进行定性检验一次)。其质量应符合表-2的技术要求。
表-2矿粉技术指标
3沥青的控制
为了满足路面使用功能的需要,沥青的选用十分关键,要挑选符合规范各项要求的沥青,特别是沥青针入度,延度指标必须严格把关,在疏港公路中我们采用道路石油沥青70号,沥青的技术指标要求见表-3。
表-370号道路石油沥青技术指标
沥青是一种粘稠胶结材料,具有耐久性、粘聚性、感温性和抗老化性,所有的这些性能与沥青的来源和提炼方法有关,因此沥青的验收、运输、检测必须要严格按照以下要求进行:
(1)材料现场验收应有供应商的交货人员、承包人的材料管理员、驻地监理共同参与。并对随车运送单封条、运输车号、到货时间、司机等各种情况进行检查,确认并作相应记录,并由承包人留取每车样品进行试验,总监办试验监理工程师负责抽查本项工作。
(2)承包人会同监理工程师按交通部部颁标准方法对每车取样,在每天运输到现场的沥青为同一批次、同一存储罐的前提下,每车沥青抽取一组,每组样品分2份,并保证每天抽取的样品不少于6份。对于每天抽取的样品,承包人采用其中1份进行三大指标试验(针入度、延度、软化点);监理工程师采用其中1份按照30%的频率进行三大指标抽检试验(针入度、延度、软化点),剩余样品由监理工程师保存一份,其它由承包人保存。若每天运输到现场的沥青为不同批次或不同存储罐,则应保证每一批次或每一存储罐抽取的样品各不少于6份。
(3)只有承包人的试验项目全部符合相关合同文件的技术要求,承包人才可以将相关沥青材料使用到路面工程中。若承包人的试验项目全部或部分不符合相关合同文件的技术要求,则由相应总监办中心试验室对相应沥青样品进行三大指标试验(针入度、延度、软化点)。只有总监办中心试验室的三大指标试验结果符合相关合同文件的技术要求,承包人才可以将相关沥青材料使用到湛江疏港公路一级公路新建工程沥青混凝土路面(硬路肩)工程中。若总监办中心试验室的三大指标试验结果不符合相关合同文件的技术要求,供应商应退回相关数量的沥青材料,重新供应符合有关技术要求的沥青材料。
(4)沥青使用期间,储罐中的贮存温度不宜低于130℃,并不得高于170℃。沥青应避免长时间存放。存放时间超过15天的沥青在使用前应抽样检验,不符合要求者不得使用。
(5)沥青在贮运、使用及存放过程中应有良好的防水措施,并应避免雨水或加热管道蒸汽进入沥青罐中。
4结语
集料、填料和沥青是沥青混凝土质量好坏的基础和源泉,只有把基础和源泉抓好,从集料的生产、堆放、投入使用和沥青的运输、取样、验收进行严格控制。才能生产出高质量的沥青混凝土,才有可能施工出高质量的沥青混凝土路面。否则,沥青混凝土路面的质量是无法保证。