摘 要:本文主要針對瀝青路面施工過程中原材料的質量要求進行專項闡述。
關鍵詞:瀝青路面;原材料;質量要求
瀝青混凝土路面材料中的瀝青對溫度、水穩定性和應力比較敏感,在風吹、日曬、雨淋和冰凍的自然氣候下,當受到干與濕、冷與熱周而復始的作用時,就會逐漸老化、變脆,在汽車輪胎的沖擊、摩擦和扭擺的作用下,也會逐漸產生不可恢復的變形,逐漸形成深深的車轍。因此,為了保證瀝青混凝土路面在設計標準內的正常使用,就必須在原材料的選擇與檢驗、原材料的配合比等方面積極探討和研究,以尋求最佳的方案。
瀝青混合料用原材料按現行標準及施工實際情況主要分為瀝青、集料、礦粉填料三種,下面就如何提高瀝青混凝土路面的使用壽命對這三種成分分別進行敘述和分析。
1瀝青
瀝青是一種有機膠凝材料,它是由一些極其復雜的高分子碳氫化合物及其與非金屬的衍生物所組成的混合物。瀝青品質對熱拌瀝青混合料的成品質量極為重要,選用瀝青標號應符合規范的規定和設計要求。
目前,一般采用改性瀝青來應對交通量日益增長和汽車軸載不斷增加的狀況。改性瀝青具有高溫穩定性好、耐低溫、抗疲勞能力強的特點,可以使鋪筑的瀝青混凝土獲得更好性能。改性瀝青為基質瀝青與一種或數種改性劑通過適當的加工形成的瀝青混合物,改性瀝青和改性瀝青混合料的技術要求必須符合規范規定的技術要求。
瀝青材料的優劣是路面質量的根本保證。使用的瀝青必須有產品檢驗證書,符合設計和規范要求,瀝青路面使用的各種材料運至現場后必須取樣進行檢驗,合格后方可使用,不得以供應商提供的檢測報告或商檢報告代替現場檢測,要嚴格控制劣質瀝青的進場和使用。
2 集料
生產瀝青路面用集料的石場,一般規模小分布散,且所產的石料隨著巖脈變化的影響, 性質和密度會相差很大,而集料密度的不同對瀝青混合料配合比的結果將產生較大的影響。 一般規律是:集料的視比重與瀝青用量成反比,集料的總體密度每變化0.01g/cm3將會對油石比產生0.02%的影響;集料的性質對瀝青混合料配合比也有影響,如天然砂屬酸性石質,與瀝青結合差,它在瀝青混合料中的用量直接影響了馬歇爾穩定度,也就對油石比產生了影響。因此,一般限制天然砂的用量不能超過10%,有條件時應盡可能選用堿性或中性機制砂。
2.1粗集料(碎石)
指粒徑大于2.36mm的碎石,是瀝青混凝土中的骨架。在結構層中起著承重、穩定以及抗高溫變形的作用,其除保證規范規定的常規檢測指標外,還必須與瀝青路面結構層厚度相匹配。
瀝青混合料中最大集料顆粒尺寸的選用,對中、下面層應小于層厚的1/2,對上面層應在層厚的1/2.5~1/3范圍內為宜,這樣可有效防止瀝青混合料在拌和、運輸、攤鋪中產生的離析和攤鋪后麻坑現象的發生,同時有利于碾壓密實,減少成型后瀝青路面受水的損害。
碎石規格尺寸在選定時,應控制超最大規格尺寸含量小于5%,超最小規格尺寸通過量不大于10%,且不應有重疊現象發生。
瀝青路面抗滑表層應選用石質堅硬、強韌、耐久、耐磨、抗沖擊性能好、與瀝青粘附性4級以上的碎石,這種石料多為玄武巖、安山巖、輝綠巖、花崗巖等,軋制的碎石與瀝青粘附性多在3級以下,經處理方能使用。
具體方法可為:
瀝青中摻加抗剝離劑。相同型號的抗剝離劑對不同瀝青品牌的效果是不同的,不可簡單地按產品說明書中的劑量或采用平均值作為使用劑量,應通過在瀝青中摻加不同劑量的抗剝離劑與碎石進行粘附性試驗后,選用最佳劑量后方能使用。
添加適量的磨細的消石灰或生石灰粉以及水泥,是改善和提高酸性石料與瀝青粘附性極為有效的方法,且成本低。由于抗剝離劑價格昂貴,又不易摻拌均勻,且受高溫后的化學變化也不容忽視,故規范對此也明確作出規定。而如果采用干燥的生石灰摻入礦粉中共同磨細,通過試驗驗證收效甚好。
2.2細集料
指粒徑小于2.36mm的天然砂、人工砂及石屑。細集料用以在瀝青混合料中填充粗集料空隙,使成型后的瀝青混凝土整體性能好,減少瀝青混合料在施工、拌和、運輸、攤鋪過程中粗集料離析現象的發生,并提高瀝青混凝土的密實性和防水性能。
細集料的材質標準必須符合規范的要求,且質地堅硬、潔凈、無雜質、干燥無風化,含泥量符合標準要求。
天然砂中容易含有4.75mm以上軟弱碎礫石顆粒,壓碎值偏大超標,與瀝青的粘附性差,容易小于4級,因此對這部分碎礫石顆粒凡含量大于5%以上時,應進行篩除處理。
3 礦粉填料
礦粉是在瀝青混合料中起填充作用的小于0.075mm的礦物質粉末,其在瀝青混合料中的作用不僅是為了填充粗細骨料空隙,而且是瀝青混合料結構形成的最主要成分之一。當它與瀝青發生物理、化學作用后,便可顯著改善瀝青混合料的力學性能,從而可提高瀝青混凝土的強度、溫度穩定性以及耐久性,且在瀝青混合料性質確定的情況下還能節約瀝青用量。
經過多個參建項目的試驗驗證,當瀝青混合料在礦料級配相同和瀝青用量相同的條件下,瀝青混合料隨著礦粉用量的改變,瀝青混合料馬歇爾試驗的各項技術指標也跟著變化。如瀝青混合料的密度隨礦粉的增加而增加,穩定度、飽和度、流值隨礦粉用量的增加而提高,則空隙率隨礦粉用量的增加而減小,摻加礦粉后的瀝青軟化點隨礦粉用量的增加而增大,礦粉用量對瀝青混合料的各項技術指標性能起著不可忽視的作用,但若礦粉用量過多同樣也會對瀝青混合料起到破壞作用,致使瀝青混合料在碾壓中不易穩定,甚至產生推移裂紋,給施工帶來困難等。經驗認為,礦粉用量最佳范圍應控制在瀝青用量的1.3~1.8倍為宜,礦粉必須由堿性石灰巖加工而成,也可用水泥或生石灰粉代替,礦粉質量技術要求必須符合規范的規定。
4 原材料的進場檢驗
在施工之前,材料主管和試驗負責人應對瀝青混凝土路面選用的各種材料的生產廠家進行情況調查,選擇料源豐富、質地優良、數量有保證的廠家簽定合同,提出規格尺寸和質量標準要求,對于進場后的原材料則應及時向廠家索取材料檢驗報告單、合格證、并由試驗室選取有代表性的樣品,按試驗操作規程規定的程序和檢測頻率進行有計劃的抽檢,經試驗室檢驗合格后,原材料方可用于配合比設計和施工過程。
在原材料的選擇上,材料供應部門要與項目技術負責人和試驗室密切合作、共同把關,以杜絕不合格原材料用于路面工程中。另外,決不允許材料部門進什么料就用什么料,必須是計劃要求進什么料就購進什么料,施工中還要加強抽檢,必要時重新進行配合比設計。
5 結束語
總之,原材料的質量和配合比對瀝青混凝土路面的質量關系重大,是確保瀝青混凝土路面的關鍵,我們在施工過程必須對各方面嚴加控制,以保證瀝青混凝土路面在設計標準內的正常使用。
參考文獻
[1]《公路瀝青路面施工技術規范》JTG F40-2004. 北京.人民交通出版社.2004.
[2]《公路瀝青路面設計規范》JTG D50-2006. 北京.人民交通出版社.2006.