李柏亮 賀磊 張曉林
1 鄭州市交通重點工程建設管理中心(450000)2 中建八局第二建設有限公司(250116)
淺談含泥量對瀝青混合料的影響
李柏亮1賀磊2張曉林2
1 鄭州市交通重點工程建設管理中心(450000)2 中建八局第二建設有限公司(250116)
針對集料含泥量對瀝青混合料的影響進行了研究,通過對不同含泥量下瀝青混合料的性能對比,研究了不同含泥量下瀝青混合料的穩定性與黏結強度的影響,同時對實際生產中含泥量的影響作出對比。
含泥量;瀝青混合料;影響;穩定性;粘結強度
隨著建筑行業的發展,集料需求量日益增大,集料質量也隨之參差不齊,致使瀝青集料中常出現含泥量超標的情況。我們知道,粗集料的含泥量規定不大于1%。在路面施工過程中,我們可以采用潔凈試塊的使用、場地硬化、材料覆蓋等措施確保粗集料含泥量達到要求,但這并非瀝青路面具備良好性能的必要條件,因此針對含泥量對瀝青混合料質量影響進行一些研究探討。
1)原材料的選材取樣
目前,市場上供應的水泥混凝土所用的建筑用集料品種多,各地的集料差異比較大。這里采用的是碎石(含泥量0.8%)、石屑(砂當量66%)和礦粉(各項指標合格),瀝青采用改性瀝青SBSⅠ-D作為試驗原材。
2)混合料級配設計
試驗選擇AC-13配合比、油石比選擇4.8%進行室內馬歇爾試驗,擊實溫度按165℃控制,雙面擊實個75次。礦料配比1#(0-3):2#(3-6):3#(6-11):4#(11-15):礦粉=33:12:32:18:5。在這個配合比中,0.075 mm以下的粉料用石粉代替[1]。
在瀝青混合料性能測試中,含泥量變化直接影響流值、穩定度的變化。按AC-13配合比作出3組對比試驗:水洗集料后加入石粉代替粒徑0.075 mm以下顆粒;水洗集料后加入等量的泥土;直接用現場材料,不作處理。
經過試驗得出:1號的流值為3.55 mm,穩定度10.42 kN。2號的流值為6.83 mm,穩定度為6.89 kN。3號的流值為4.99 mm,穩定度為8.27 kN。通過試驗結果可以看出,集料的含泥量對混合料的流值有一定的影響。
我們得出結論:含泥量對瀝青混合料的高溫穩定度有明顯不利的影響,集料表面的泥土影響瀝青的力學強度。這些泥土使瀝青與集料表面的黏附性下降,使瀝青混凝土的黏結強度下降,瀝青混合料在高溫時抵抗變形的能力降低,在試驗中直接反映是高溫穩定性降低。
規范中規定,瀝青混合料的粗集料含泥量不大于1%,試驗中的原材料含泥量均達標,但是得出的高溫穩定性結果卻并不是很好。經試驗分析得出:粗集料含泥量在0.5%以內時混合料的高溫穩定度比較好,大于0.5%時混合料的高溫穩定性明顯降低;含泥量高的混合料,經常會出現瀝青與石料之間顏色發烏,黏附性不好[2]。
瀝青混凝土水穩定性是瀝青與礦料形成黏附層后,遇水時對瀝青的置換作用而引起瀝青的剝落的抵抗能力。檢測瀝青水穩定性常規試驗是浸水馬歇爾試驗和凍融劈裂試驗。我們以凍融劈裂試驗進行比較得出的結果見表1。

表1 凍融劈裂試驗比較
從表1可以看出,含泥量對集料水穩定性的影響很大,潔凈集料的凍融殘留強度是94.0%;1%含泥量的凍融試驗殘留強度降低到86.1%;0.5%含泥量是的殘留強度和潔凈集料差別不大[3]。
分析原因:含泥量影響瀝青與集料的黏附性,黏附性降低從而影響到了瀝青的高溫穩定性和水穩定性。
試驗中黏附性測試方法一般是水煮法,我們以70#瀝青、石灰巖作了組對比試驗,潔凈的集料黏附等級可以達到5級,稍有泥土就降到4級,當泥土含量為0.5%~0.6%時黏附等級就降到2~3級。
綜合上述試驗我們可以發現,含泥量為0.5%時對瀝青混合料的影響不大。當含泥量超標時瀝青不能與集料很好的黏附,對水穩定性和高溫穩定性都有很大影響。在條件具備的情況下建議控制集料的含泥量在0.5%以內。
減小粗集料含泥量的措施:規范集料的開采、運輸、存放,避免開采、運輸、存放中二次污染。對含泥量超標的集料用水洗法洗凈泥土,運輸過程中應對集料覆蓋,儲存集料的場地應該硬化并搭設棚子,長期不用的集料應覆蓋[4]。
[1]JTGF 40-2004,公路瀝青路面施工技術規范[S].北京:人民交通出版社.
[2]叢林,鄭曉光,呂偉民.細集料泥土含量對瀝青混合料水穩定性的影響[J].同濟大學學報(自然科學版),2006,34.
[3]JTGE 42-2005,公路工程集料試驗規程[S].
[4]CJJ 1-2008,城鎮道路工程施工與質量驗收規范[S].