沥青混凝土成品料质量控制

祁敏 陈妍 林莉

沥青混凝土路面是在公路工程建设中常见的一种高性能面层材料,具有表面平整度好、行车舒适、养护维修简便的特点,因此得到了广泛应用。特别是施工周期短,对于有行车干扰的公路工程,在路面摊铺后,待路面自然冷却后即可通车。

为了提高沥青混凝土路面的质量,减少各种早期的路面破坏,我们在沥青混凝土的生产和施工上要加强技术质量控制,优化生产施工工序,增加沥青路面的使用寿命。

沥青混凝土成品料质量是决定混凝土路面质量的一个关键,下面我从后场和拌和楼有关方面说明如何进行质量控制。

1 原材料质量和堆放贮存输送控制

沥青混合料的原材料是由粗细集料、矿粉和沥青(包括外加剂)三部分组成的。1)集料的质量控制和贮存输送。控制好规范规定的质量试验指标,杜绝不合格材料进场。进行集料级配、针片状、压碎值、含泥量、砂当量等常规指标试验,粗集料重点控制针片状指标,减少二次断拆现象,重视压碎值指标(一般压碎值指标均合格),细集料重点控制砂当量指标。粘附性指标不合格的必须添加抗剥落剂,使其合格,提高矿料和沥青的结合性能。贮存输送注意几点:a.场地进行硬化处理,设置合理的排水系统,场地硬化有条件的铺筑15 cm以上的水泥混凝土,场地要具有排水坡度。不同规格的集料应用隔墙分隔,隔墙应有一定的高度并要有一定强度,防止各种级配的集料串场。b.细集料堆放场地,有条件可以使用钢架大棚,防止雨淋,在雨停之后可以快速恢复生产,可以有效减少拌和楼燃料成本,提高集料和沥青的粘附性能。c.采取措施防止卸料时集料离析,如果是短驳送料,用汽车运输到料场自卸,可以用装载机在边上配合使用“众”字形进行堆料,先堆下面单独的“人”字,不要超过1.5 m,在“人”字上再堆“人”字料,忌用“人”字形进行一次堆高,使得粗骨料都从顶部滚到底部,产生离析;对于已发生明显粗骨料离析的部位,应重新混合后再向上堆料。如果是皮带输送系统的,要关照操作手经常变换地方卸料,防止在一个点一次堆的太高,产生离析,可以来回移动,装了一层,再装一层,用分层的方式进行卸料,分层高度不超过1.5 m。2)矿粉的指标控制和贮存输送。控制矿粉的细度和亲油性能,两个指标一定要达标。矿粉的亲油性能用亲水系数来控制,但是亲水系数并不是越低越好,本指标不能完全代表矿粉亲油性能的好坏,我们在2002年宁杭高速南京段LS-22标施工设计配比时采用考察过的江宁某矿场的矿粉,它的亲水系数指标很好,但是沥青混凝土马氏残留不合格,后来仍旧采用我们一贯使用的句容产地的矿粉(亲水系数0.9～1.0),马氏残留稳定度就非常好,没有过不合格的数据记录。矿粉的贮存输送上要注意一个防潮的要求,防止结块,不能因为贮存输送上使矿粉受潮,否则会有堵塞螺旋输送器的可能,并且,矿粉是不加热的,结块的矿粉不能拌和均匀,影响沥青混凝土质量。3)沥青的指标控制和贮存输送。沥青材料在进入库时应检查附有的质量合格证和出厂检验单,确保沥青的正规来路,并根据文件要求进行留样,留样不小于4 kg。控制沥青的三大指标,这三个指标都要确保合格,特别是沥青延度指标。要求沥青厂商控制好沥青在运输途中的温度,保持沥青的性能品质,不让温度影响沥青贮存运输过程中的品质。在运输状态下石油沥青温度通常控制在130℃左右,不要过高,沥青贮存库里的温度也不要过高。沥青库的进料口和上封盖要密封好,防止进水,生产时,对沥青库内的温度进行预加热时,控制好导热油的温度,防止加热过高沥青老化。不同来源不同标号的沥青应分开存放,不得混杂。

2 拌和楼的质量控制

2.1 拌和楼的计量系统的控制

拌和楼的计量系统的稳定性在很大程度上影响拌和楼的质量性能,现在新式的拌和楼已经有动态流量显示系统,可以不用人工测定冷料仓的流量曲线图,大大方便了技术控制,对拌和楼的计量系统在试拌时要进行油石比抽提试验(试验抽提仪器必须先用人工拌和沥青混合料进行数据标定,确保数据偏差小于0.05%以下),用试验数据来校核拌和楼的沥青含量,如有线性误差,必须微调沥青计量添加系统,如调整沥青加料仓门关闭时间等。

2.2 拌和楼的温度控制

严格控制各工序温度要求,各工序温度控制要求为:

1)以AC类沥青混凝土为例,沥青加热温度160℃～170℃,混合料出厂温度正常范围150℃～165℃,运输到摊铺机使用时,温度控制在135℃～150℃之间,最初碾压温度不能低于135℃,最后碾压温度不低于110℃,开放交通不高于60℃,生产过程中随时检测成品料温度,及时反馈给操作室,控制好温度。

2)SMA采用的是SBS改性沥青,温度要求比AC类提高10℃～20℃,沥青加热温度170℃～180℃,矿料加热温度185℃～195℃(矿粉和木质素均不加热),混合料出厂温度正常范围170℃～185℃,运输到摊铺机使用时,温度控制在160℃～180℃,但超过195℃的混合料予以废弃。最初碾压温度不能低于150℃,最后碾压温度可控制于110℃～130℃之间,开放交通不高于60℃。

2.3 拌和楼的拌合时间控制

沥青混凝土的拌合时间决定成品料出场的最后一关,间歇式拌合机每盘料的拌合时间不宜少于45 s,拌合时间的选择要体现以下两点:1)干拌是防止混合热骨料出现离析的现象,使热骨料拌和均匀。干拌时间的选择,主要取决于每拌料的质量(单位t)。由于原材料的具体级配、含水率等原因,主要是为了保证热骨料的温度,必将线性调节原材料进料速度,造成生产量不可能是同一设定值。根据实际情况,根据生产量会确定一个最适合的每拌料的生产质量(单位t),根据这个情况适当增加或减少干拌时间。2)湿拌是杜绝沥青花白料的现象,确保热骨料的外部有沥青均匀的包裹,并防止细集料及矿粉和沥青粘团现象,避免路面出现大的油斑,如果出现这样的现象,就有必要增加拌合时间,保证成品料的质量。这里说明一下,油斑产生的主要原因还是由于温度因素,在混合料的运输过程和摊铺过程中,由于骨料离析,造成细集料和矿粉沥青结团,粘附在一起,或粘附在运输车辆车厢和摊铺机械上,在受到外力作用后和正常混合料一起经过摊铺,在路面碾压后形成油斑。

2.4 成品料的装卸运输

成品料在装车前,可在车厢底板上涂抹色拉油和水1∶3混合溶液,色拉油由于对沥青无溶解腐蚀作用,现在公路上被经常采用,缺点是成本略高。装车时,不能在车厢一个位置一次装满,也是采用“众”字装法,可以先装车头,再装车尾,最后装中间,减少混合料的离析现象,并在装车时目测沥青混合料的拌和均匀情况,如有花白料,必须废弃。

每车混合料都必须有出场、到场温度测量记录,确保在运输过程中的保温工作,冬季有条件可用棉被覆盖,没有条件也必须采用两层油布覆盖,其他季节可用油布覆盖。到现场后,在排列到第二车位置时去掉覆盖物,保证摊铺前的混合料温度要求。

3 沥青混合成品料的质量检测和数据反馈跟踪

沥青混合成品料的试验应按规范频率进行检测,一般每机上、下午各一次马氏稳定度和抽提油石比试验,一个星期做一次残留,具体频率请参考具体规范和文件精神。数据出来后及时反馈给拌和楼,发现有异常时要立即解决,防止不合格的产品料连续出场。做好试验数据的积累,通过数据了解拌和楼的性能,为以后的拌和楼质量控制工作进行指导。

4 结语

目标和生产配合比是沥青混合料的质量理论根本,本文不对其进行阐述,通过上述后场方面的管理工作和拌和楼的拌合工序,我们可以有效的控制成品料的质量。

[1]关文平.沥青混凝土路面的质量控制[J].山西建筑,2008,34(12):216-217.