关于沥青路面混合料配合比设计的研究

2015-10-21 17:19白玲弟崔卫伟
建筑工程技术与设计 2015年6期
关键词:设计方案影响

白玲弟 崔卫伟

【摘要】我国的很多沥青混凝土路面铺设质量并不达标,主要是由于现阶段我们的原材料质量不高、机械设备状况不佳和施工水平底下所造成的,除此之外,沥青混合料配合比设计方面的问题也占了很大的比重,沥青混合料的配合比对沥青路面稳定性的影响很大。本文将简要论述沥青混合料在配合比上的具体方案,并且对影响沥青混合料配合比的诸多因素进行探究,力求科学合理,文末提出对沥青配合比例产生影响的原材料进行检测的手段,从而确保沥青路面的稳定牢固。

【关键词】沥青配合比;设计方案;原材料检测;影响

随着经济的发展,人们对于道路建设的质量要求也越来越高。高质量的工程需要有新型施工技术的支撑和原有施工技术的不断改进。在原有施工技术的改进方面,采用热拌沥青进行建设施工,最终所得路面具有运载舒适、维护简单和噪声较低等优势,因而被广泛地应用到道路工程的建设之中,特别是对道路的质量要求相对很高的公路工程的建设到中。但出人意料的是,运用沥青进行公路建设时,还是发现了较为突出的实际问题,某些工程的耐久性低和铺设早期容易损坏。这些问题产生的原因也是各不相同。有的源于设计不合理,有的源于施工本身,例如施工的工艺相对落后、沥青的混合料配合比不合理、材料质量相对较差等。在这些因素当中,沥青的混合料配合比对沥青路面的稳定性影响最大。

1、沥青混合料配合比设计方案

依据国家现行的《公路沥青路面施工技术规范》的规定,沥青混合料配合比例的设计方案一般指的是马歇尔设计法。此法的核心是采用差异级配与不同的沥青用量,进而使得各混合料在目标空隙率上能够达标。此法具体的设计步骤大体上可以分为以下三方面:

1.1确定混合料种类。确定混合料种类时,可以按照规范级配与实际铺设工程的设计级配结合起来最终确定;

1.2选择相关原材料。有时候虽然要求的原材料未能达到试验单规格集料的质量指标的技术要求,可是如果它的集料配合比例所显示出的质量数值满足质量指标要求,那么此时同样是可以实现工程实际需要的。不仅如此,对于受热容易发生变质的集料情况,可以尽可能地选用经拌合楼烘干之后的集料来进行接下来的检验工作;

1.3对不同的矿料级配进行调整,务必要在工程的设计级配的范围之内进行。将规格在0.075毫米、2.36毫米、4.75毫米等筛孔的通过率分别放在实际的设计级配的上、中、下三方限制上面是其操作的主要方式。通常意义上说,在混合料中,天然砂的用量不得超过集料总量的五分之一。

2、沥青混合料配合比例的影响因素

在合成级配的等级上,混合料的决定因素主要是在于矿料合成比例。所以,在混合工作开始前必须提前确定所选用的混合料是G型(粗型),还是F型(细型)。普遍意义上来讲,在载重量大、交通相对繁忙的路段,应尽可能地选用粗型的密级配的沥青混合材料,与此同时要在施工的设计方面,多以骨架密实型结构为主。不仅如此,在实际施工的过程中,设计空隙率一定要保持在相对较高的程度上。相反,对于那些载重量小、交通相对疏松的路段,便可尽量地选用细型密级配的沥青混合材料,与之相配套的设计空隙率可以设计得低一些。另外,在实际铺设过程中,如果在混料配合比的设计方面多采用粗集料用量有利于有效保证最终所得的道路在高温抗车辙和低温抗裂性能上具备突出优势,并且在施工时科学地降低细粉的使用比率,可以实现中等粒径集料较多的目的,从而形成比较平缓的S型的级配曲线。遵照道路施工设备和公路等级要求,工程设计中的实际级配的范围应当小于其规范级配。其中要说明的是,4.75mm与2.36mm的通过率,其上下限在差值上不得超过百分之十二。仅仅明确了道路施工设计的级配范围是远远不够的,务必要使最终铺设的沥青道路能够满足多方面的要求才是其最终目的。这些要求包括: 耐久度要高,稳定性要强,密水能力要好、不易打滑。所以,在进行沥青混合料的配合比工作时要从多层面考虑到对不同功能的各自要求,要确保沥青混合料能的摊铺工作和压实工作简单、易行、高效。只有做到这些,才可以有效地避免离析等不良现象的发生。

3、加强检测工作的具体内容

3.1原材料环节

在具体的工作中,应当对原材料进行严格的检测,并要高度重视原材料的质量,严把质量关。与此同时,对于那些碎石备料的质量也不能放松要求。在工程施工过程中,各级负责检测的工作人员都要充分地明确各种材料质量对于工程质量与寿命的不同影响,从而在科学的指导下,严谨地开展工作。严格把控的质量技术指标包括:沥青和填料的质量、矿料的级配、颗粒的形状、坚固性和粘附性等级等。

3.2设备环节

在设备方面,首先应该保证各个检测设备的检测精度满足工程施工所要求的误差范围;其次要对各级检测设备进行定期的校准与保养工作;最后在实际检测工作中,应该保证其检测流程在各个环节都满足规章制度的要求,从而增强检测的精度。一般来说,沥青混合料配合比设计所需要用到的设备有称量仪器、马歇尔稳定度测量仪、试件保养用的恒温水浴与烘箱等。这些设备对于整个工程来说是非常重要的,因此其精准性对于沥青配合比原材料的检测也起着决定性的作用。在这些设备使用以前,应该先对其进行预检,满足要求以后才能投入使用;在检测进行中,如果发现所遇荷载增加很小的情况时,不仅仅要对所用的设备仪器进行必要的检查,还应该对其测量结果进行科学的修正。

3.3设计与施工环节

沥青混合料配合比的实际一般包含目标配合比、生产配合比及配合比设计验证三个方面,在最后还要明确级配所允许的波动范围,给下一步的施工打下良好的基础。生产配合比设计试验应该与目标配合比的设计保持一致。在工程中所使用的马歇尔实验,其技术标准沥青最佳用量的选择有着决定性的作用。因此在设计沥青混合料时,应该结合工程实际选择相应的设计孔隙率,从而满足不同道路的功能需求。在实际工程施工中,还应该根据相应的实验数据来选择沥青的最佳用量,并通过生产配合比验证、拌和楼试拌、对试验段进行铺筑等。此外,相应的检测人员应该在检测完成以后,进行必要的跟踪测试,从而对沥青配合比进行进一步的分析。

4、结束语

总之,社会经济的进步,推动了科学技术的进步,也带来工程道路施工技术的进步。作为道路工程的重要组成部分,沥青混合料的配合比极大地影响着道路路面的稳固程度。本文结合相关的科学研究,对沥青混合料的配合比例进行了系统的论述,给广大的道路施工工作人员提供了操作性相对较强的施工蓝本,凸显出了沥青混合料配合比在实际的生产施工中的巨大作用。因此,相应的从业人员在今后的施工实践中,要充分考虑这一因素对工程质量,以期做好国家的道路交通建设,确保道路安全。

参考文献

[1] 张铁志,王立久,孙丹.沥青混合料配合比设计方案优化研究[J].公路,2013,(4)

[2] 李文杰,梁斌,李金凤,韩素华.基于MATLAB的沥青混合料配合比优化设计[J].河南科技大学学报(自然科学版)2011,(4)

[3] 孫忠宁,柴福斌,李刚,陈团结.法国热拌沥青混合料配合比设计方法[J].中外公路2009,(3)

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