沥青混合料质量的影响因素及控制策略

2021-01-06 18:26:49马先耀
黑龙江交通科技 2021年3期
关键词:离析集料摊铺

马先耀

(淮安中远工程检测有限公司,江苏 淮安 223001)

1 影响沥青混合料质量的因素

1.1 原材料

众所周知,进行道路建设时,沥青混凝土是必不可少的施工材料,与整个工程施工的质量联系紧密。而原材料则是沥青混凝土最重要的组成部分,其质量能够直接决定混合料性能的好坏,是保证道路质量的前提。因此,根据相关规范要求,以工程施工的实际情况为依据,给原材料提出了更高的技术性要求。

(1)粗集料。道路建设的过程中,路面孔隙率与抗车辙的性能很大程度上受到了粗集料性能的影响,要想让道路的质量得到更好的保障,需要选用质地坚硬、干净、近立方体且不含风化的颗粒性碎石,路面的上层则选择玄武岩的碎石。

(2)细集料。在用沥青混凝土打造的路面上,所谓的细集料指的是粒径范围在0.07~2.36 mm之间的集料,正常情况下选取机制砂,要保持清洁、无杂物、无风化且具有适当的级配,材料的石质需与粗集料一般无二,严禁使用料场的下脚料。

(3)填料。在进行填料的选择时,可以将石灰岩中的碱性石料进行研磨形成矿粉,或者是选择消石灰、水泥等,其中,消石灰有着抗剥落的作用,能够让混合料的水稳性得到有效提高。

(4)沥青。为了让混合料的强度增加,需要选用粘结力比较高的沥青混合料,与施工现场的实际情况相结合,沥青路面的下层选用70#道路的石油沥青,上层选用SBS型的改性沥青。

(5)添加剂。在道路建设过程中,会用到很多的添加剂,比较常见的是轮胎胶粉与木质纤维,其中,经过仔细研磨的轮胎粉可以有效提高混合料的耐久性和松散性,而纤维有着增粘、稳定、吸附以及分散等作用。

1.2 沥青含量

在进行沥青路面的施工过程中,需要严格按照相关工地试验室所规定的生产配合比来进行沥青含量的确定与生产,不能轻易进行沥青含量的更改,因为沥青含量的多少会对沥青混凝土路面施工后所具备的耐久性产生影响。根据相关的标准要求来看,沥青混合料的拌合要求沥青含量的偏差范围必须在每盘±0.3%左右,而整体的偏差更是不能超过±0.1%,由此观之,沥青含量对整体的沥青混合料质量有很大的影响。

1.3 温度控制

(1)出厂温度

沥青混合料的出场温度主要由摊铺温度、运输温损以及储存温损几部分构成。其中的摊铺温度对于出场温度的影响最大,就一般情况而言,摊铺温度范围都是在110~165 ℃之间,天晴情况会对摊铺温度产生不一样的影响,当环境温度较低时,需要适当的提高摊铺温度。道路施工的质量也会受到运输距离、混合料储存时间的影响,因此,这两者因素也要纳入到出厂温度的控制中。

(2)集料加热温度

对集料进行加热的过程中,会受到材料含水率的影响,同时,材料含水率还会对混合料的质量产生一定程度的影响,当集料中的含水率突然变化,并没有在第一时间发现并处理时,会导致混合料的质量直线下降;而当集料中的含水率较高时,对于油的消耗量就会有所增加。在正常状态下,集料中的平均含水率增加1%时,燃油的消耗量就会相应的增加10%,这样的情况下,对集料进行加热所需要的费用就会大幅度提高。为了能够有效降低成本的投入,提高对资金的利用率,并同时保证施工的质量,根据相关的要求,需要对沥青拌合楼进行严格的验收,必须让集料入棚并合理安装防排水设备,这样能够在一定程度上增强路面施工效果。

(3)排气温度

就一般情况而言,排气的最佳温度保持在110~140 ℃,最高不要超过200 ℃,这是因为排气的温度给滤袋寿命与风机负荷等造成影响,具体的表现是,当排气的温度过高时,受高温影响,滤袋的使用寿命将会减少;当排气的温度过低时,在降尘器中容易发生结露现象。相关的工作人员要注意控制风机的风量,让空气的流通面积得到保证,但是这样会在一定程度上影响风机设备的寿命。

(4)材料离析

在整个道路建设的过程中,都有着对沥青混合料进行离析的影子,材料离析也是相关单位一直以来有待解决的难题之一。进行材料离析的工艺如下:将原材料送到拌和站进行堆放时,受到堆放高度的影响,很多粒径比较大的集料会滚落到料堆底部,使得第一次粗集料集中,这样的离析现象会让拌合机在进行冷料上料的过程中不好把握不同料仓上料的比例;同时,沥青混合料在从成品仓往自卸车中放料时,同样因为高度落差的原因,会让较大粒径集料滚落到车厢的两侧,从而形成粗集料的二次集中;将自卸车中的混合料往摊铺机上卸料时,粒径比较大的集料会自发滚向铺摊机的半厢附近,形成粗集料的三次集中;摊铺机的送料机进行送料时,要先把中间集料送到布料器中,让剩下的较粗集料留在料斗中,这样摊铺机进行收斗的过程中,就会形成粗集料的四次集中;在两台摊铺机中间拼缝进行离析,形成粗集料五次集中,这样便完成了施工全过程的材料离析。

对材料进行离析的过程,会对沥青混合料质量造成很大的危害,粗集料集中后,在进行碾压时,就很容易被压碎,导致集料的表面积被增大,这在很大程度上将原设计中的路面配合比改变了,使得集料被碾压成型后容易松散,会造成路面结构的破坏,从而严重影响了路面的强度和使用寿命;并且,粗集料进行集中,会让路面局部的密实度降低,孔隙率增加,让路面容易发生积水现象,严重影响了路面的质量;除此之外,粗集料的集中,还会让路面的平整度、美观度以及构造的深度等受到很大的影响。

2 控制混合料质量的措施

2.1 原材料

沥青混合料的原材料包括沥青、集料和填料三种。就沥青材料而言,首先需要考虑其质量是否符合相关的规定,尽可能落实一车一检的制度,并且要保证运输安全和质量。对集料来说,需要由石料场率先完成采石,在经过破碎机进行处理,最后运到使用场地,同时,集料需要以相关的施工技术标准来完成采集备用,尽量减少杂质和风化现象,让集料的形状颗粒都满足要求。除此之外,工作人员要准备充足的集料来让施工质量得到更好的保障,避免拖慢施工进度,或者是因为时间仓促而不对集料的质量进行进场检测,这样能够从根源上让沥青混凝土质量得到提高,充分落实船检的制度,严禁不合格的材料下船。在检测填料的质量时,需要让级配位于一个合理的范围内,并让填料始终保持清洁、干净,尽可能满足施工的质量要求。选择填料时最好以石灰岩碱性石料磨粉为主,让沥青检测的指标符合相关的要求,将延度改为10°,同时增加60°的旋转粘度和RTOFT试验。

2.2 配合比

设计材料的配合比之前,需要先确定材料的类型和旧料掺配的比例,在确定了新旧沥青材料的配合比后,选择好再生混合料所需要的粘度,同时,新沥青混合料确定时需要以实际情况为依据集料的级配,尽可能让强度、稳定以及抗滑等各方面的性能都满足相关要求。最后,通过对配合比的设计来确定最佳的沥青含量,道路后续投入使用过程中,以各性能指标检测结果为依据对再生混合料物理的力学性质进行有效验证。

2.3 拌合

在进行沥青混凝土拌合的过程中,可以通过对原材料的控制来保证施工的质量,对沥青与集料进行加热的温度和混合料出厂的温度进行严格掌握。尽量让集料的温度比沥青的温度高10~15 ℃为宜,热混合料的成品储存到贮料仓后,保证温度下降的幅度不超过10 ℃,拌合的时间可以通过试拌来进行确定。除此之外,需要让所有的集料颗粒都要裹覆一层沥青混合料,并拌合均与,这个过程中最重要的环节是控制好沥青混凝土的材料级配、油石配比以及温度。

2.4 沥青混凝土的运输

进行沥青混凝土混合料的运输过程也是很重要的一个环节,能够对质量控制产生一定的影响,如果不能在规定时间内将混合料运输到相应的场地,那么就会对搅拌站的正常运行造成冲击,使得拌合站的工作效率被降低,当然,最重要的是如果不将混合料及时应用到工程建设中,那么可能会导致工程的质量下降等问题。因此,拌合站的运输能力需要满足相关要求。

2.5 沥青混合料的摊铺

进行混合料的摊铺时, 需要以路面实际施工情

况为依据,合理的选择机械设备,再参考实验路段数据,选择整幅或者是梯队形式来进行施工,并且,要注意预留接缝,更好的确保工程质量。混合料在进行铺摊的过程中,需要单幅一次性完成铺摊,这样才能让铺摊效果更好。

2.6 沥青混合料的压实

当完成铺摊工作后,要审查道路的中线,如果发现有中线不规则的情况,则需要采取合理的措施进行整改。对混合料进行压实,可以分为初压、复压和终压三个阶段,每一个阶段都需要严格控制压实的温度,初压温度120 ℃以上,复压90 ℃以上,而终压温度要求最低,控制在70 ℃以上即可。当然,除了温度,压实的方向也需要进行合理控制,尽量保持纵向施工,并且在实际的施工过程中设备的速度要保持平稳,避免给道路的施工质量带来影响。

2.7 做好接缝的处理

对路面接缝处理的过程中,需要根据不同的接缝类型来选择合适的处理方法。例如,就横向接缝而言,需要选择平接缝的方式,首先清理接缝处的粉尘,再添加沥青材料,然后完成铺摊,最后横向碾压;而针对纵向接缝来说,可以采取松铺斜接缝的方式,以热接缝的形式来完成跨接缝碾压。

3 结束语

综上所述,铺筑沥青路面的质量好坏在很大程度上取决于沥青混凝土混合料的质量,有效提高混合料的质量,不仅可以让工程的效用得到有效提高,还能够节省大量的施工成本,争取更多的社会和经济效益。

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