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摘要:国道、地方主干道和高速公路广泛应用沥青路面,其卓越性得到了广泛认可和积极推广。沥青路面质量及寿命是普遍关注与持续研究的课题,沥青混合料质量决定了沥青路面寿命及质量。本文结合特定生产沥青路面混合料,探讨控制生产技术和提高沥青混合料质量,以达到沥青用量与矿物料的最佳组合,来提高沥青工程路面的质量。
关键词:沥青;生产质量;工艺控制
引言:
为保证沥青路面质量,确保沥青路面达到设计寿命,减少因管理不善造成的早期质量问题,必须开发一系列实用、可操作的控制措施。然而,沥青混凝土路面过早损坏的原因有很多,但最根本的原因是沥青混合料的质量与沥青混合料的配比有较大的内在关系。对此,本文讨论了沥青混合料配比要求、原材料性能要求,以及如何在现有的一些施工要求中结合工程实践经验,以保证工程中的沥青混合料质量。
一、研究意义
沥青混合料回收利用技术研究具有重要意义。首先,发展可持续的可再生能源是未来的发展趋势。石油资源作为不可再生能源的过度开发导致资源枯竭,中国道路上的沥青消耗量估计每年超过1亿吨,开展沥青回收利用研究可以节约大量石油资源。新石头和采石的数量将减少森林植被和水土流失,可以减少采石,保护森林和植被,维护自然景观和生态环境。减少沥青垃圾进入填埋场及周边地区,保护生态环境。更重要的是,不使用大量开挖和破碎的旧沥青路面,既浪费资源,又容易造成环境污染。再生沥青的研究将成为未来发展的趋势,世界各国都在积极推动沥青路面再生利用的研究和应用。
二、目标配合比与生产配合比的衔接
根据设计目标配合比,确定不同集料标准配合比,使颗粒的矿物混合料组成符合设计要求,并根据路面性能(识别性、资源性)选择要生产的材料与粘合剂原料的等级。沥青混凝土矿物集料曲线在图中通常呈S形,S形曲线的矿料可以防止混合料离析,增加和易性。增加填料、减少砂子和沥青用量可以提高混合料耐久性、高温的稳定性能。
目标配合比可以确定矿物粉的量,在此过程中用水冲洗骨料以去除粘附在矿物表面的颗粒。但集料石屑含尘量比较高,在集料加热、干燥、提升过程中,这些粉尘并没有完全被除尘器吸走,不可避免地会产生粉尘(小于0.075 mm颗粒)。在实际生产中,热骨料表面不可避免地会附着颗粒粉尘,附着的粉尘会占据集料体积中的一些开孔,并且影响集料的沥青浸渍。室内配合比设计的试验方法与实际情况不符。中国目前的骨料生产状况与国外细集料不同,进场后必须进行清洗和微处理。考虑到这一点,做生产配合比设计时,直接从每个热料仓中取样,对矿质混合料重新掺配。
在相同的沥青用量下,矿料比表面积越大,形成的沥青膜越薄,结构沥青比重越大,沥青混合料粘聚力越强。为了设计更大体积的沥青,VMA矿物去除率必须比所需的混合物大0.5%,取估计的径流分数的中值,并且每个定期间隔至少有5个不同的径流分数(通常为0.3-0.5%),取该比例形成马歇尔试件,按照vv-空隙比为4%的原则选择标准梯度,此时可将骨料过筛除灰,为了反映集料在混合过程中的性能,根据混合料的洗涤和筛分结果确定矿粉的混合量。
三、原材料质量控制要求
1、衡量集料质量技术指标包括吸水率、压碎值、表观密度、沥青与集料的黏附性、磨料值等以及针片状颗粒含量等可加工性指标,材料来源指标就是集料规格的要求。集料的料源指标如含水量、含泥量等,与石材质量有关,与加工方法无关,可加工性指标与加工质量和加工工艺有关。在整体质量控制过程中,重点应放在可加工性指标管理上。为了减少生产聚集梯度的可变性,首先要合理选择聚集规格。
2、集料较高的针片状颗粒含量会降低沥青混合料的腐蚀保护,同样的规则可以从沥青混合料的马歇尔试验结果中得出。沥青路面施工技术规范规定针片状颗粒含量为15%,施工时应控制在10%到13%。在集料生产中,应及时选用不易磨损、材料强度高的集料。
3、施工技术规范要求粗集料含泥量不大于1.0%,建议施工时含泥指标控制在0.5%以内。降低粗骨料含泥量措施:
3.1 严格对加工块石的清洁度进行控制。当采石池的入口被泥土覆盖时,采石前必须清除泥土,防止石子被土壤污染。
3.2 若采用水洗法处理碎石,应增加水洗次数,使集料完全干净。
3.3 堆料中堆积的骨料应包括在内。否则,会被灰尘污染,并且随着雨水的加入,污泥含量会显着增加。
3.4 料场必须彻底硬化,以免裝载机装载时软土和泥浆混入集料堆。
4、马歇尔试验表明,提高矿粉细度可提高沥青混合料的动态稳定性,因此,在质量控制中,应严格控制矿粉细度。
四、混合料级配、温度以及沥青含量控制
1、为了降低沥青混合料的梯度变异性,需要控制集料的梯度变异性。
1.1 来自不同来源的骨料必须分开堆放并清楚标记。当产地发生变化时,矿料级配也随之发生显著变化,所以必须重新设计目标配合比和生产配合比。
1.2 日常施工前从集料堆中抽取骨料进行筛分试验矿料级配发生变化时,应及时调整搅拌站的生产配合比,保证沥青混合料的级配。
1.3 堆放集料时,同一位置堆放的物料不能在高度方向和周长上展开,大的碎屑颗粒四处滑动,造成分离。从每辆卡车上卸下的物料必须单独堆放,在场地满时由机器展开,然后连续堆放在地板上。
2、沥青含量控制
沥青含量的变化对沥青混合料特性(例如孔隙率、稳定性和流动指数)的变化特别敏感。沥青含量过低,沥青混合料样品的水稳定性会因沥青膜薄或涂层不完整(残留稳定性低)而变差。孔隙率增大,沥青有效饱和度和流动值降低,路面容易出现渗水、车辙等病害,影响沥青路面耐久性,缩短路面寿命。同样,如果沥青含量过高,沥青混合料的孔隙率也会降低,流速会增加、稳定性异常,并且沥青路面容易出现拥包等现象。
3、混合料温度控制
沥青混合料的温度包括拌和温度、出厂温度、碾压温度。在沥青混合料温度参数中,拌和温度起决定性作用,影响拌和温度的因素是沥青加热温度、集料的干燥和润湿、集料加热温度、加热系统温度传感器的灵敏度和精度。如果温度偏差较大,要及时查找原因并纠正。
结语:
近年来,随着我国社会经济的发展交通事业取得了长足的发展,大量的沥青混合料拌和厂应运而生,竞争也愈发激烈,合格的产品质量成为各大公司的制胜法宝,因此沥青混合料生产技术成为大家关注的重点。
参考文献:
[1]《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》J1JE20—2011}',-~交通出版社;
[2]《公路沥青路面施工技术规范}JTGF40—2004}'--民交通出版社 ;
[3]张春燕,刘宏艳.论沥青路面再生技术的现状与未来发展趋势[J].民营科技, 2009,7:173
关键词:沥青;生产质量;工艺控制
引言:
为保证沥青路面质量,确保沥青路面达到设计寿命,减少因管理不善造成的早期质量问题,必须开发一系列实用、可操作的控制措施。然而,沥青混凝土路面过早损坏的原因有很多,但最根本的原因是沥青混合料的质量与沥青混合料的配比有较大的内在关系。对此,本文讨论了沥青混合料配比要求、原材料性能要求,以及如何在现有的一些施工要求中结合工程实践经验,以保证工程中的沥青混合料质量。
一、研究意义
沥青混合料回收利用技术研究具有重要意义。首先,发展可持续的可再生能源是未来的发展趋势。石油资源作为不可再生能源的过度开发导致资源枯竭,中国道路上的沥青消耗量估计每年超过1亿吨,开展沥青回收利用研究可以节约大量石油资源。新石头和采石的数量将减少森林植被和水土流失,可以减少采石,保护森林和植被,维护自然景观和生态环境。减少沥青垃圾进入填埋场及周边地区,保护生态环境。更重要的是,不使用大量开挖和破碎的旧沥青路面,既浪费资源,又容易造成环境污染。再生沥青的研究将成为未来发展的趋势,世界各国都在积极推动沥青路面再生利用的研究和应用。
二、目标配合比与生产配合比的衔接
根据设计目标配合比,确定不同集料标准配合比,使颗粒的矿物混合料组成符合设计要求,并根据路面性能(识别性、资源性)选择要生产的材料与粘合剂原料的等级。沥青混凝土矿物集料曲线在图中通常呈S形,S形曲线的矿料可以防止混合料离析,增加和易性。增加填料、减少砂子和沥青用量可以提高混合料耐久性、高温的稳定性能。
目标配合比可以确定矿物粉的量,在此过程中用水冲洗骨料以去除粘附在矿物表面的颗粒。但集料石屑含尘量比较高,在集料加热、干燥、提升过程中,这些粉尘并没有完全被除尘器吸走,不可避免地会产生粉尘(小于0.075 mm颗粒)。在实际生产中,热骨料表面不可避免地会附着颗粒粉尘,附着的粉尘会占据集料体积中的一些开孔,并且影响集料的沥青浸渍。室内配合比设计的试验方法与实际情况不符。中国目前的骨料生产状况与国外细集料不同,进场后必须进行清洗和微处理。考虑到这一点,做生产配合比设计时,直接从每个热料仓中取样,对矿质混合料重新掺配。
在相同的沥青用量下,矿料比表面积越大,形成的沥青膜越薄,结构沥青比重越大,沥青混合料粘聚力越强。为了设计更大体积的沥青,VMA矿物去除率必须比所需的混合物大0.5%,取估计的径流分数的中值,并且每个定期间隔至少有5个不同的径流分数(通常为0.3-0.5%),取该比例形成马歇尔试件,按照vv-空隙比为4%的原则选择标准梯度,此时可将骨料过筛除灰,为了反映集料在混合过程中的性能,根据混合料的洗涤和筛分结果确定矿粉的混合量。
三、原材料质量控制要求
1、衡量集料质量技术指标包括吸水率、压碎值、表观密度、沥青与集料的黏附性、磨料值等以及针片状颗粒含量等可加工性指标,材料来源指标就是集料规格的要求。集料的料源指标如含水量、含泥量等,与石材质量有关,与加工方法无关,可加工性指标与加工质量和加工工艺有关。在整体质量控制过程中,重点应放在可加工性指标管理上。为了减少生产聚集梯度的可变性,首先要合理选择聚集规格。
2、集料较高的针片状颗粒含量会降低沥青混合料的腐蚀保护,同样的规则可以从沥青混合料的马歇尔试验结果中得出。沥青路面施工技术规范规定针片状颗粒含量为15%,施工时应控制在10%到13%。在集料生产中,应及时选用不易磨损、材料强度高的集料。
3、施工技术规范要求粗集料含泥量不大于1.0%,建议施工时含泥指标控制在0.5%以内。降低粗骨料含泥量措施:
3.1 严格对加工块石的清洁度进行控制。当采石池的入口被泥土覆盖时,采石前必须清除泥土,防止石子被土壤污染。
3.2 若采用水洗法处理碎石,应增加水洗次数,使集料完全干净。
3.3 堆料中堆积的骨料应包括在内。否则,会被灰尘污染,并且随着雨水的加入,污泥含量会显着增加。
3.4 料场必须彻底硬化,以免裝载机装载时软土和泥浆混入集料堆。
4、马歇尔试验表明,提高矿粉细度可提高沥青混合料的动态稳定性,因此,在质量控制中,应严格控制矿粉细度。
四、混合料级配、温度以及沥青含量控制
1、为了降低沥青混合料的梯度变异性,需要控制集料的梯度变异性。
1.1 来自不同来源的骨料必须分开堆放并清楚标记。当产地发生变化时,矿料级配也随之发生显著变化,所以必须重新设计目标配合比和生产配合比。
1.2 日常施工前从集料堆中抽取骨料进行筛分试验矿料级配发生变化时,应及时调整搅拌站的生产配合比,保证沥青混合料的级配。
1.3 堆放集料时,同一位置堆放的物料不能在高度方向和周长上展开,大的碎屑颗粒四处滑动,造成分离。从每辆卡车上卸下的物料必须单独堆放,在场地满时由机器展开,然后连续堆放在地板上。
2、沥青含量控制
沥青含量的变化对沥青混合料特性(例如孔隙率、稳定性和流动指数)的变化特别敏感。沥青含量过低,沥青混合料样品的水稳定性会因沥青膜薄或涂层不完整(残留稳定性低)而变差。孔隙率增大,沥青有效饱和度和流动值降低,路面容易出现渗水、车辙等病害,影响沥青路面耐久性,缩短路面寿命。同样,如果沥青含量过高,沥青混合料的孔隙率也会降低,流速会增加、稳定性异常,并且沥青路面容易出现拥包等现象。
3、混合料温度控制
沥青混合料的温度包括拌和温度、出厂温度、碾压温度。在沥青混合料温度参数中,拌和温度起决定性作用,影响拌和温度的因素是沥青加热温度、集料的干燥和润湿、集料加热温度、加热系统温度传感器的灵敏度和精度。如果温度偏差较大,要及时查找原因并纠正。
结语:
近年来,随着我国社会经济的发展交通事业取得了长足的发展,大量的沥青混合料拌和厂应运而生,竞争也愈发激烈,合格的产品质量成为各大公司的制胜法宝,因此沥青混合料生产技术成为大家关注的重点。
参考文献:
[1]《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》J1JE20—2011}',-~交通出版社;
[2]《公路沥青路面施工技术规范}JTGF40—2004}'--民交通出版社 ;
[3]张春燕,刘宏艳.论沥青路面再生技术的现状与未来发展趋势[J].民营科技, 2009,7:173