環(huán)氧瀝青混凝土的主要技術(shù)指標控制

牟世旺

(江蘇燕寧工程咨詢有限公司，江蘇 南京 211112)

概述

泰州長江大橋鋼箱梁橋面鋪裝總長2160米，上面層攤鋪寬度28.7米，下面層攤鋪寬度28.8米。采用“下層澆筑+上層環(huán)氧”方案。重慶魚嘴長江大橋全長1440米，按雙向六車道高速公路設(shè)計，主橋為(180+616+205)米單跨雙立鉸簡立懸索橋，行車道寬為2×(3+3×3.75+0.75)=30米。采用雙層環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)，主橋中央分隔帶采用密水性良好的砂粒式瀝青混凝土。本文只對環(huán)氧瀝青部分進行敘述總結(jié)。

1 主要工程用材料技術(shù)指標控制

(1)環(huán)氧瀝青結(jié)合料:組分A是由雙酚A和表氯醇(epichlorohydrin)經(jīng)反應(yīng)得到的液態(tài)雙環(huán)氧樹脂(diepoxyresin)，不含稀釋劑(diluent)、軟化劑(flexibilizer)或增塑劑(plasticizer)，也不含無機填料、色素或其他污染物或不溶物質(zhì)。組分B是一種由石油瀝青與固化合劑組成的勻質(zhì)合成物，它不含任何不可溶物質(zhì)和污染物。兩者都由化學(xué)系統(tǒng)公司提供。

(2)集料:所用集料料源應(yīng)和試驗室所用集料料源相同，均采用江蘇鎮(zhèn)江矛迪公司生產(chǎn)的玄武巖石料，石料規(guī)格為:1#料9.5～13.2mm、2#料4.75～9.5mm、3#料2.36～4.75mm、4#料0.6～2.36mm、5#料0.075～0.6mm、石灰石礦粉:玄武巖礦粉 =1∶1。并滿足以下要求:1)粗集料:粗集料指粒徑大于2.36mm的玄武巖集料，應(yīng)潔凈、干燥、無風化、無雜質(zhì)，顆粒形狀接近立方體，表面粗糙，其規(guī)格應(yīng)滿足設(shè)計文件中規(guī)定生產(chǎn)和使用。2)細集料:細集料指由玄武巖軋制而成的粒徑小于2.36mm而大于0.075mm的機制砂，應(yīng)潔凈、干燥、無風化、無雜質(zhì)，同時有適當?shù)念w粒級配。3)礦粉:礦質(zhì)填料用石灰?guī)r和玄武巖磨制的礦粉，不含泥土雜質(zhì)和團粒，干燥、潔凈，能自由地從礦粉倉流出。拌和機的回收礦粉不能用于拌制瀝青混合料。

(3)環(huán)氧瀝青混凝土:環(huán)氧瀝青混合料配合比設(shè)計與檢驗按《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTJF40－2004)附錄B規(guī)定的方法進行，即按目標配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計和生產(chǎn)配合比驗證三階段進行環(huán)氧瀝青混合料的配合比設(shè)計。環(huán)氧瀝青混合料的礦料級配應(yīng)符合下表技術(shù)要求，并盡可能接近中值。

表1 環(huán)氧瀝青混合料礦料級配范圍

油石比取6.2%～6.8%。環(huán)氧瀝青混合料試件成型后，未固化試件的馬歇爾穩(wěn)定度必須大于5KN，完全固化后必須滿足下表的技術(shù)要求。試件完全固化的條件為121℃，4h。

表2 環(huán)氧瀝青混合料的技術(shù)要求

(4)材料儲備:不同粒徑的集料按預(yù)定的規(guī)格分開單獨存放，放置于搭建好的料棚內(nèi)并保持絕對干燥。環(huán)氧瀝青結(jié)合料和粘結(jié)料存儲在單獨、無污染的熱罐中。在生產(chǎn)環(huán)氧瀝青混凝土?xí)r，該熱罐必須能夠?qū)⒔M分A(環(huán)氧樹脂)的溫度保持在87+3℃，組分Bv(結(jié)合料或粘結(jié)料)的溫度保持在128+3℃。

2 環(huán)氧瀝青混合料的生產(chǎn)指標控制

(1)材料干燥:集料以勻速直接加入干燥器中。應(yīng)有足夠的干燥時間，溫度控制在要求范圍內(nèi)，以使攤鋪到橋面的環(huán)氧瀝青混凝土混合料中不能含有水。干燥器上應(yīng)裝有可測量集料離開干燥器時的溫度的設(shè)備:要準確至接近實際溫度最多不超過5℃。且能在1分鐘內(nèi)反映5℃的溫度變化。溫度指示器應(yīng)固定安裝在控制配合比的地方。當使用具有記錄功能的指示器時，要確保其處在正常的工作狀態(tài)下。按生產(chǎn)配合比設(shè)計確定的各熱料倉集料質(zhì)量及礦粉的質(zhì)量，投入拌缸，然后出料量溫。這一工序一般約需重復(fù)3－5遍，直至出來的礦料溫度穩(wěn)定在115℃－121℃范圍內(nèi)。

(2)冷料上料速度:在拌制混合料時，可根據(jù)估計的拌和樓拌和能力計算并從上述轉(zhuǎn)速與上料速度關(guān)系曲線中查得需要的相應(yīng)轉(zhuǎn)速，并按此速度上料，確保冷料倉上料速度的平衡。試驗完成后，冷料倉開口大小必須完全固定，一旦改變開口大小，上述曲線必須重新測定。

表3 環(huán)氧瀝青混合料的生產(chǎn)配合比

(3)拌合:正式拌和前先進行試拌，重點檢測A、Bv組分的比例是否符合認定比例，并全面取樣進行馬歇爾試驗，檢驗溫度、礦料級配及瀝青含量的合格性，拌和好的混合中的環(huán)氧瀝青的含量要在固化前用抽提法確定，如不符合要求進行調(diào)整，直到合格為止。干拌時間為3秒，濕料混合時間為38秒，最終參數(shù)由試驗確定。將熱混合料卸入臨時熱料斗中，立即測溫，要求混合料溫度在110℃ ～121℃范圍內(nèi)。

當?shù)V料溫度穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)后，即可加入結(jié)合料進行混合料的拌和。按設(shè)計的油石比設(shè)定混合機的流量，將熱混合料卸入裝載機中，立即測溫。要求混合料溫度在110℃ －121℃(112℃ －116℃更佳)范圍內(nèi)。

當混合料溫度滿足規(guī)定范圍后，即卸入運料車;運料車所裝的環(huán)氧瀝青混合料一般不超過7盤。對超出混合料容許溫度范圍的料，予以作廢，并由臨時熱料斗卸入裝運廢料的運料車中，運至預(yù)先選定的廢料場內(nèi)。

(4)溫度控制:將滿足溫度要求的混合料由裝載機卸入運料車內(nèi)的同時，將該盤料的溫度記錄在施工送料單上。一般情況下，一輛車裝7盤料，裝滿后從車廂側(cè)壁插入三支溫度計(在運料車車廂的側(cè)壁上留有插孔，這些小孔位于貨艙底板以上30±5cm，距貨艙兩端各60±10cm以上及貨艙中部的位置處)。送料單上還要填寫第一盤料及最后一盤料的裝料時刻。材料的規(guī)格或配合比發(fā)生改變時，都要根據(jù)室內(nèi)試驗資料進行試拌。試拌時必須抽樣檢查混合料的瀝青含量、級配組成和有關(guān)指標，其指標須滿足環(huán)氧瀝青混合料允許偏差及要求，并報請監(jiān)理工程師批準。

3 環(huán)氧瀝青混凝土的運輸溫度控制

拌合樓出批料和混合料倒入到攤鋪機中間的允許時間由每批混合料的溫度決定。總的來講，溫度越高，混合料就應(yīng)越早被攤鋪。盡管110℃ －121℃的溫度范圍也是許可的，但混合料在分批出料時的最佳溫度范圍是112℃ －118℃。在規(guī)定時段之前或之后混合料都不應(yīng)被攤鋪。超過下表規(guī)定時間的混合料將廢棄。

表4 環(huán)氧瀝青混合料溫度與容許時間表

(1)混合溫度是指一輛運料車中所有批料的平均溫度。

(2)最大時間是指從運料車中第一批料出料到運料車將混合料倒入攤鋪機中之間的最大允許時間。

(3)最小時間是指從運料車中第一批料出料到運料車將混合料倒入攤鋪機中之間的最小允許時間。

［1］《公路鋼箱梁橋面鋪裝設(shè)計與施工技術(shù)指南》.

［2］長江大橋鋼橋面鋪裝施工程施工圖設(shè)計.