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萍乡众鑫沥青混凝土有限公司

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沥青路面质量控制

1、前言 

根据Superpave结合料性能分级规范确定改性沥青等级,从而避免了现行针入度分级方法的经验性和局限性。在混合料设计与施工质量控制上参考Superpave的体积设计,使沥青混合料设计与施工质量控制更加合理。

2、集料级配范围 

集料是组成沥青路面的主要成分。强度高,颗粒形状好,表面纹理粗糙,级配稳定,各种颗粒比例合理的集料是生产沥青路面的重要保证。 

从不同轧石场购得的原材料运到拌和厂的堆料场后,将名义上相同规格的碎石从大到小分别相混合后重新筛分,废弃大规格碎石的粗筛余料,将其细筛余料并入下一规格碎石中,混合后进行筛分。通常进行拌和相混合后及重新筛分后,至少应将碎石分成4个等级。 

当单一规格集料的质量指标达不到《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004表4.8.2中要求,而按照集料配比计算的质量指标符合要求时,工程上允许使用。集料的控制: 

(1)、签订购料合同时,对某种规格的骨料应具体规定哪些筛孔尺寸的质量百分率,规定通过某一筛孔尺寸骨料的允许误差; 

(2)、沥青混凝土拌和厂的堆料场硬化处理。 

(3)、拌和厂不同规格的骨料分别堆放,应有可靠的隔离措施,避免不同规格的骨料堆交错,避免人为增大骨料变异性。 

(4)、各种细骨料都应分别搭蓬保护,防止雨淋,保证沥青混凝土的颗粒组成符合生产配合比确定的级配曲线。 

(5)、冷料斗的上口两个冷料斗相接处安装一块斜挡板,避免向冷料斗装料时此料进入相邻不同规格骨料的冷料斗内。 

3、沥青 

沥青的品质是影响沥青路面质量和使用寿命的一个关键因素。适宜的沥青不仅能延缓沥青路面的疲劳、低温开裂,还能防止沥青路面因重载和高温作用产生过深的车辙。改性沥青的应用越来越多,虽然改性沥青与普通沥青相比使用效果好。但什么样的高速公路需用改性沥青,面层是否需要采用改性沥青都值得探讨和研究。选择沥青的依据是:交通量、气候环境条件、石料与沥青粘附性和混合料抗水害试验结果。依据的沥青技术标准通常有两种:沥青pg等级和针入度等级标准。目前我国采用的是沥青针入度等级标准,然而针入度标准中的一些沥青技术指标同沥青路面使用性能的关系还不是很清楚,因此针入度等级的沥青技术指标还需要进一步研究。 

若工程选择采用改性沥青时,改性沥青改性剂掺量为严格按合同要求达标,改性沥青通过专用沥青运输车运至工地,现场的储存罐具有加热、搅拌功能。 

4、级配范围 

沥青混合料配合比设计的原则是: 在满足高温稳定性的前提下, 达到预期设计的空隙率, 同时满足沥青饱和度要求的矿料级配和沥青用量才是很好的配合比设计。从沥青路面的路用性能的角度可以理解为: 在满足高温稳定性能的前提下, 达到充分的防水性能。 

在实际的配合比设计过程中, 会出现高温稳定性与空隙率发生矛盾的情况, 也就是满足了设计的空隙率, 会出现高温稳定性偏小的情况; 而实际的大于设计。 因此, 级配曲线的选定应该是在不断的调整过程中确定的, 而且一经确定的级配曲线是不允许有很大波动范围的。 这就给施工过程带来一定的困难。 因此在施工中, 应严格按照设计配合比, 严把集料的级配关, 以保证工程质量。 

原材料的变异性大,必然导致各个热料仓中热料颗粒组成的变异性也大。后者正是沥青混凝土马歇尔试验各个技术指标变异性大的直接原因。因此,为了使生产的沥青混凝土颗粒组成的变异性小,高速公路沥青混凝土拌和厂每天生产前从热料仓中取料进行筛分试验,根据筛分结果重新计算生产配合比,然后正式生产-,可以取得较好的结果。级配是通过试验做出来的,而不是通过查表或数学运算计算出来的。一个优良的级配是目标配合比的各项体积性质指标满足规范要求,其次是这个级配施工操作方便,不易离析。 

5、抗剥落剂 

为了提高沥青和石料的粘结力,增强混合料抗水害能力,通常采用添加抗剥落剂方法。目前我国高速公路中主要添加液体抗剥落剂。研究表明目前我国高速公路中、下面层混合料不需外掺抗剥落剂,我国上面层使用的混合料需要外掺抗剥落剂。这些结论仅是根据室内浸水马歇尔试验,冻融劈裂试验和美国aashto t283试验结果得的。应该探讨抗剥落剂在沥青路面中的实际应用效果,可以在同一施工标段铺筑试验路,长期跟踪观察,搞清抗剥落剂的长期使用效果。但对这种试验方法之间的关系还有待作深入细致的分析研究。 

6、沥青配合比和沥青用量 

以往习惯上做一次生产配合比确定各个热料仓所用材料的百分率及沥青用量后,在混合料类型不改变前,不再进行配合比试验。从工程开始到结束,始终用一个配合比和一个沥青用量。实际上,生产的沥青混凝土避免不了:有时某种尺寸的粗料多;有时另一尺寸的细料多;有时相对沥青用量偏多;有时相对沥青用量偏少。这些都会使沥青混凝土产生明显的不均匀性。结果,实际路面就会产生局部小面积表面构造深度不一;局部小面积混凝土的空隙率大小不一;局部小片混凝土的沥青用量多少不一等现象,特别在高温季节和雨季,沥青面层的局部泛油、唧泥、坑洞和推挤、辙槽等破坏现象就难于避免。 

生产配合比是试验室和拌和站共同配合完成的重要的一项工作, 生产配合比是大规模生产沥青混合料的根本依据. 原则上依然确立配合比设计设定的各热料仓比例不得随意改变. 通过从“各热料仓筛分结果的合成级配”中“计算出各热料仓比例”,再从各个热料仓比例中计算出各热仓的分仓比例,然后从分仓比例中计算出各档集料在不同冷料仓的比例, 来满足目标配合比设计曲线. 这样就更为有效地解决了施工过程中出现的因“集料级配发生变化”而导致冷料仓进料比例发生变化的问题。 

沥青用量的确定应适用于交通和气候条件。对炎热地区高等级公路的重载交通路段、长大坡度路段,预计可能产生较大车辙时,宜在空隙率符合要求的范围内将计算的沥青用量减小0.1%~0.3%作为设计沥青用量,并通过试验段的试拌试铺进行检验。对于寒冷地区公路、交通量较小的公路,沥青用量可以在配合比设计计算的沥青用量基础上增加0.1%~0.3%,以适当减小设计空隙率。 

沥青含量的变化对于沥青混合料的性质变化是很敏感的,尤其是空隙率、稳定度、流值指标。 

当沥青含量过低时(如沥青含量为3.0%、3.5%时),由于沥青膜较薄或未完全裹覆集料,沥青混合料试件的水稳性变差(残留稳定度低),空隙率增大,有效沥青饱和度、流值降低,路面易渗水容易出现坑槽等水损坏,同时影响沥青路面的耐久性,缩短沥青路面使用寿命。同样,当沥青含量偏多时,沥青混合料空隙率降低、流值增大、稳定度异常,沥青路面容易出现车辙、泛油。 

施工中应从以下几个方面严格控制沥青含量,减小沥青含量的变异性,确保沥青含量准确: 

(1)、 沥青拌和楼计量系统要稳定。电子秤的计量精度要高,电子秤处理单元上使用的线性放大器线性一定要稳定、温度漂移越小越好。 

(2)、沥青混合料抽检时取样要均匀。取沥青混合料试样时,若细集料偏多,则检测沥青含量数据会偏高,若粗集料偏多,则测定沥青含量数据偏小。 

(3)、沥青加热温度的设定应保持恒定。沥青加热温度会影响沥青含量称量系统的精度。在生产沥青混合料的过程中,沥青设定温度应保持恒定,且温度计要准确。 

(4)、要及时掌握沥青含量变化情况。沥青拌和楼配备自动打印设备。在沥青混合料生产过程中,应逐盘打印数据,及时掌握沥青含量变化情况。若出现异常情况应认真分析原因、及时解决。 

7、结语 

沥青路面技术已经有一百年的发展历史,但还有许多问题没有解决,还有许多技术有待发展。 

高速公路沥青路面建设历史不过仅仅十几年,可以预见在今后的沥青路面建设中,还会遇到许多新问题。因此,我们只有不懈努力,才能不断提高沥青路面建设质量,延长沥青路面使用寿命。 


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