破碎卵石在瀝青混凝土中的應用研究

孫志果 中交一公局第六工程有限公司

1 前言

高速公路作為我國交通體系中的重要組成部分，在促進經(jīng)濟文化交互和資源的再分配方面發(fā)揮著不可替代的作用，現(xiàn)階段我國的高速公路總里程居世界前列，絕大多數(shù)的高速公路均為瀝青混凝土路面，具有極強的穩(wěn)定性和極高的承載性。但瀝青混凝土作為不可再生資源，消耗程度急劇增加，不利于道路交通體系的可持續(xù)發(fā)展，將破碎卵石應用在瀝青混凝土中，可以有效地降低道路工程造價，實現(xiàn)我國高速公路交通體系的可持續(xù)發(fā)展。

2 破碎卵石在瀝青混凝土中應用的必要性

高速公路工程作為我國交通體系的重要組成部分，其質(zhì)量和使用壽命直接影響到了我國的地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和文化交互，近年來我國的高速公路體系愈發(fā)完善，高速公路總里程不斷增加，現(xiàn)已居世界前列，但高速公路體系的完善是建立在大量瀝青混凝土資源消耗的基礎之上的。高速公路施工中瀝青混合料主要分為石油瀝青混合料與煤瀝青混凝土兩種，上述兩種工程材料均屬于不可再生資源，且隨著瀝青消耗量的不斷增加，其價格也隨之提升，極大地增加了高速公路施工的成本負荷以及瀝青制造對生態(tài)環(huán)境造成的破壞。

為降低高速公路的成本以及施工對生態(tài)環(huán)境造成的破壞，促使高速公路交通朝著可持續(xù)方向發(fā)展，就需要調(diào)整高速公路的材料構(gòu)成比例，適當增加綠色環(huán)保材料的比重，提升瀝青混凝土中砂石和碎石以及礦渣等添加料的比重，保證高速公路質(zhì)量和承載力的同時，降低高速公路工程的造價成本。在瀝青混凝土的配置過程中，需要結(jié)合施工現(xiàn)場的土質(zhì)和氣候條件，制定出科學合理的瀝青混凝土配置方案，將破碎卵石添加到瀝青混凝土當中，提高高速公路瀝青混凝土路面的凝實度和承載性能[1]。

可以說破碎卵石在瀝青混凝土中的應用是實現(xiàn)公路交通可持續(xù)發(fā)展的重要舉措，有利于提高破碎卵石的利用效率，降低高速公路工程的成本，擴大綠色建材的應用范圍，減小交通工程對生態(tài)環(huán)境的破壞，同時可以顯著提升高速公路的使用壽命和穩(wěn)定性能。

3 破碎卵石作為施工原料的優(yōu)勢性能分析

相對于砂質(zhì)土壤、砂石、碎石和礦渣而言，破碎卵石作為高速公路瀝青混凝土的施工原料，具有以下幾點性能優(yōu)勢，可以顯著提高瀝青混凝土路面和基層的堅實度和承載力。

3.1 破碎卵石開采便利且加工成本較低

河道或者航道清理過程中會產(chǎn)生大量的碎石以及卵石，此類石料作為廢棄物處理，經(jīng)濟價值極低，甚至出現(xiàn)了卵石無處堆放，影響到河道與航道周圍環(huán)境的狀況。因此將卵石作為瀝青混凝土原料之一，可以處理河道與航道清理過程中的廢棄物，卵石的開采十分便利且加工成本較低，可以有效控制高速公路工程的整體造價。通過先進的碎石設備對卵石進行加工，以加工后的破碎卵石作為瀝青混凝土的粗骨料，逐漸取代了原本的人工碎石，有效地降低了瀝青混凝土的成本[2]。

3.2 破碎卵石的應用有助于處理河道與航道的廢棄物，實現(xiàn)資源的再利用

河道與航道的清理是生態(tài)環(huán)境保護工作體系中的重要一環(huán)，對于當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的改善以及水利交通條件的提升有著重要的促進作用，水土流失以及過度開采使得河道或者航道中的石料比重上升，各種類型的石料和沙土嚴重影響到了當?shù)氐乃临Y源狀況。針對河道與航道開展的清理活動，會產(chǎn)生大量的卵石廢棄物，此類石料的建筑價值較低，作為清理廢棄物而言，嚴重影響到了當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。將破碎卵石作為瀝青混合料中的粗骨料，可以實現(xiàn)資源的再利用。

3.3 破碎卵石作為添加料可以提升瀝青混凝土的骨料性能

相對于砂石、礦渣和人工碎石而言，破碎卵石的堅實度更高，且質(zhì)量符合粗骨料的要求標準，密度、磨損值和磨光值都遠遠高于以上的材料，將其添加到高速公路瀝青混合料中，通過實驗對比可以發(fā)現(xiàn)，破碎卵石可以顯著提升公路瀝青路面表面層的穩(wěn)定性和堅實度，發(fā)揮出粗骨料的凝實和承載性能，有效延長高速公路工程的使用壽命，為出行人員提供優(yōu)質(zhì)的交通服務。

3.4 破碎卵石有效改善瀝青混凝土的黏附性

借助型號適當?shù)乃槭瘷C對卵石進行破碎加工處理，可以保證破碎卵石的直徑大致相同。作為粗骨料進行瀝青混凝土施工，由于破碎卵石自身的磨光度和堅實度較高，需要將其放置在瀝青混凝土的中下層，相比一般的砂石和礦渣而言，破碎卵石的黏附性更高，經(jīng)過石灰粉或者水泥的處理，破碎卵石自身的酸堿性得到了調(diào)整，在于瀝青混凝土接觸后會發(fā)生酸堿反應，瀝青混凝土內(nèi)部的黏合性也隨之上升，有利于延長高速公路的使用壽命，提升高速公路交通的安全性[3]。

4 破碎卵石的加工和在瀝青混凝土中的具體應用

4.1破碎卵石的選取和初步清理

破碎卵石的選擇需要根據(jù)高速公路工程項目的詳細數(shù)據(jù)和現(xiàn)場勘察結(jié)果綜合分析后作出，本次研究中的高速公路工程地勢較為平緩，土質(zhì)呈弱酸性，高速公路工程周邊有河流經(jīng)過，破碎卵石的開采和加工處理較為便利。對于河道而言，卵石屬于清理后的廢棄物，數(shù)量較大，可以隨時進行卵石的清理和初步加工。采用高平臺裝載機裝料，對卵石進行沖洗和分篩，卵石直徑在6cm以下的石料進行振動篩后作為卵石骨料和砂石骨料，6cm以上的卵石則進行顎式破碎機的破碎處理，反復進行破碎處理，振動篩后進行水沖洗或者石灰水沖洗去除各種雜質(zhì)和泥土，保證破碎卵石的整潔性，避免雜物對瀝青混凝土造成污染或者破壞，影響到高速公路瀝青路面工程的整體質(zhì)量[4]。

4.2 對破碎卵石的質(zhì)量進行檢驗并配置瀝青混合料

破碎加工后的卵石也需要進行質(zhì)量檢驗，對破碎卵石的磨光度、堅硬度和酸堿性進行檢測，尤其是破碎卵石的主要成分，直接影響到了后續(xù)瀝青混合料的配置工作。因此需要對破碎卵石的骨料性能以及對混合料的黏附性影響進行科學的檢驗，根據(jù)破碎卵石的質(zhì)量檢驗結(jié)果制定相應的瀝青混合料配置方案和計劃。不同石料的壓碎值、磨損值和相對硬度都存在一定的差異，但石料的各項指標都需要滿足《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)要求，可以進行瀝青路面施工，作為瀝青混凝土中下層的骨料，破碎卵石的質(zhì)量會直接影響到瀝青公路的承載性能和耐久度，間接影響到高速公路的使用壽命，對此需要進行瀝青混合料的合理配置，結(jié)合施工現(xiàn)場土質(zhì)的各項數(shù)據(jù)以及當?shù)氐臍夂驐l件，配制出最優(yōu)的瀝青混凝土配料方案[5]。

4.3 對破碎卵石以及瀝青混合料的性能進行檢驗分析

破碎卵石在瀝青混凝土中的應用，旨在降低高速公路工程施工的成本以及工程對生態(tài)環(huán)境造成的消極影響，增強瀝青路面的堅實度和承載性能，為交通出行人員提供優(yōu)質(zhì)的交通服務。有鑒于此，需要全方位地對破碎卵石以及瀝青混合料的性能進行檢驗分析，首先對破碎卵石以及瀝青混合料的路用性能進行檢驗，并優(yōu)化路用性能方案，作為高速公路瀝青路面工程質(zhì)量和耐久度的重要影響因素，破碎卵石和瀝青混合料的性能直接影響到了高速公路的使用壽命和交通運輸效果，考慮到破碎卵石的酸堿性和黏附性，在瀝青混合料中適當添加一定量的抗剝落劑，使得瀝青混合料最終的黏附性達到安全施工標準，也可以在瀝青混合料中添加水泥或者消石灰填料，部分替代原有的酸性破碎卵石，使得瀝青混凝土的質(zhì)量保持在較高的水平。其次，對破碎卵石和瀝青混凝土進行低溫性能檢驗，溫度劇烈變化是影響瀝青路面工程的主要原因，晝夜溫差過大會使得瀝青路面的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性受到影響，出現(xiàn)溫縮裂縫，縮短了高速公路瀝青路面的使用壽命，因此在高速公路瀝青路面施工前，需要對破碎卵石與瀝青混凝土的抗低溫性能進行檢驗，保證瀝青混凝土可以承受較大的溫度變化，保持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)性能。最后則是對破碎卵石和瀝青混凝土的水穩(wěn)性能檢驗，瀝青混合料與破碎卵石相混合后，混合料一定會出現(xiàn)一定程度的孔隙和縫隙，使得瀝青混合料的透水性大大提升，不利于最后的瀝青混凝土凝結(jié)成型以及堅實度的提升，在瀝青混凝土中加入一定量的抗剝落劑，降低混合料的流動性。

此外，還需要對瀝青混凝土的疲勞性能進行檢驗，高速公路所處的位置就決定了瀝青路面需要承受較強的光照和輻射，超負荷的交通運輸壓力，不同類型的車輛行駛會對瀝青路面造成破損和毀壞，瀝青材料自身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性也會受到影響，疲勞破壞也成為瀝青路面的主要破壞原因，故此需要保證破碎卵石以及瀝青混合料的抗疲勞性能。

4.4 破碎卵石與瀝青混合料的使用壽命和經(jīng)濟檢驗

破碎卵石相對于礦渣和人工碎石等骨料和添加料而言，具有極強的穩(wěn)定性和承載性能，在瀝青路面的中下層中發(fā)揮著重要的黏附性作用，將瀝青混凝土堅實的凝結(jié)在一起，有效延長了高速公路瀝青路面的使用壽命，增強了高速公路的安全性能。同時，破碎卵石的低成本也降低了高速公路的整體造價，就近取材原則使得施工單位對道路工程成本管控力度大大提升，嚴格審核每一筆資金的流動，保證所有材料質(zhì)量符合相應的安全標準。最終，對破碎卵石以及瀝青混合料的經(jīng)濟性能進行檢驗，從卵石的運輸、加工以及實際施工等方面入手，嚴格把控高速公路瀝青路面施工的各個環(huán)節(jié)，保證瀝青路面工程的實用性和經(jīng)濟性。

5 結(jié)束語

可以預見的是，破碎卵石在瀝青混凝土施工中的應用是高速公路施工行業(yè)的必然發(fā)展趨勢，合理的應用破碎卵石，取代山體開發(fā)的人工碎石，有效地降低道路工程施工對生態(tài)環(huán)境造成的破壞，降低高速公路工程項目的整體造價成本，積極開發(fā)卵石破碎和加工技藝，為后續(xù)的交通體系建設和完善提供資源和技術(shù)儲備，推動我國的交通建設行業(yè)朝著可持續(xù)發(fā)展方向前進。