淺談瀝青混合料質(zhì)量的控制

宋繼增

(河北廣通路橋工程有限公司)

0 前言

瀝青混合料質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到路面的路用性能及外觀，決定著路面的壽命，所以對瀝青混合料質(zhì)量的控制尤為關(guān)鍵。大廣高速公路深州至大名(冀豫界)段作為高速公路“7918”網(wǎng)中大慶至廣州高速公路中的重要路段，在建設(shè)期間對瀝青混合料質(zhì)量采取了多方面的控制，保證了瀝青混凝土路面的質(zhì)量。

1 原材料的質(zhì)量管理

1.1 粗集料

確定了材質(zhì)合格的料源，要根據(jù)需要的規(guī)格向料源訂固定生產(chǎn)篩網(wǎng)。料源現(xiàn)成的篩孔往往與公路瀝青混合料級配并不匹配，并且石料場為了增加產(chǎn)量，經(jīng)常把粒級范圍擴(kuò)大，10～20mm的碎石中，存在很多5～10mm的碎石，5～10mm碎石中又含有20％甚至以上的3～5mm碎石，生產(chǎn)過程中不規(guī)格的冷料，不僅嚴(yán)重影響到混合料的級配，還會大幅度降低拌和樓產(chǎn)量，所以要保證混合料質(zhì)量，必須控制好原材料的質(zhì)量，原材料的質(zhì)量控制又必須從料源抓起，控制起料源的生產(chǎn)工藝。

1.2 細(xì)集料

密實(shí)級配瀝青混合料中機(jī)制砂的用量相當(dāng)大，特別是上面層，都在30％左右，加上除塵除走10％左右的粉塵，機(jī)制砂占冷料的比例在40％以上。機(jī)制砂的生產(chǎn)工藝與其它礦料有所不同，真正的機(jī)制砂是用球磨機(jī)磨制而成，在同一時間段內(nèi)一個中型規(guī)模機(jī)制砂加工場的產(chǎn)量相對于需求量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。由于產(chǎn)量低成本高，機(jī)制砂質(zhì)量相對來說較難控制。供應(yīng)商在機(jī)制砂生產(chǎn)時，摻進(jìn)大量經(jīng)篩分過后的石屑。常規(guī)試驗(yàn)的檢測無法判別出機(jī)制砂真正的質(zhì)量，在檢測前要與標(biāo)準(zhǔn)樣品比較，仔細(xì)觀察每批機(jī)制砂的顆粒形狀，存在扁平片狀和針狀顆粒的必定是摻進(jìn)了石屑的機(jī)制砂，這種摻進(jìn)石屑的機(jī)制砂嚴(yán)重影響瀝青混合料的“工作性”，造成吸油嚴(yán)重，碾壓困難。

1.3 改性瀝青

目前一般國產(chǎn)瀝青三大指標(biāo)的質(zhì)量已經(jīng)比較穩(wěn)定，但是改性瀝青各項指標(biāo)的質(zhì)量相對來說不容易達(dá)到，控制起來難度也較大。就軟化點(diǎn)指標(biāo)來說，提高改性劑及穩(wěn)定劑摻量都可以提高改性瀝青軟化點(diǎn)，但通過提高穩(wěn)定劑摻量來提高軟化點(diǎn)，改性瀝青指標(biāo)性能衰減相當(dāng)嚴(yán)重，老化后的性能更達(dá)不到要求。這需要在檢測過程中，對改性瀝青做三大指標(biāo)檢測，必須要把薄膜烘后的檢測作為一項日常檢測，這樣才能反應(yīng)出改性瀝青的真正質(zhì)量。

2 合理確定生產(chǎn)配合比熱料倉比例

生產(chǎn)配合比中熱料倉的篩分至關(guān)重要，進(jìn)行生產(chǎn)配合比設(shè)計時熱料倉的篩分沒有代表性，根據(jù)篩分結(jié)果所定的熱料倉比例是不合理的。生產(chǎn)配合比熱料倉的取樣不能從拌和樓取樣口取樣，必須經(jīng)拌和樓篩分后，將各料倉存料全部分規(guī)格，從批量樣品中取樣，拌和樓上料時間要盡可能長，不能低于5min。應(yīng)選擇一合適、干凈的地方，將各熱料倉料分列放開，從不同的斷面，前、后、側(cè)面取樣，再混合做篩分，如果單粒級篩分兩次平行試驗(yàn)的偏差大于5％，說明四分不均勻，應(yīng)重新增加篩分次數(shù)。特別是細(xì)集料倉的取樣一般不容易取，粗細(xì)料與粉料的離析比較嚴(yán)重，所以更需要增加取料量和篩分次數(shù)，保證每個熱料倉的篩分有代表性。

3 拌和樓對混合料的影響

3.1 除塵風(fēng)門對瀝青混合料級配的影響

拌和樓操作手往往根據(jù)火焰的大小調(diào)整拌和樓除塵風(fēng)門大小，但是拌和樓除塵風(fēng)門的大小對混合料0.6mm及以下篩孔級配影響較大，見表1。風(fēng)門開得過大，會把0.6mm以下大部分細(xì)料抽走，瀝青混合料按照生產(chǎn)配合比所定補(bǔ)充的礦粉量不足以填充礦料間的孔隙，直接造成馬歇爾密度、壓實(shí)度下降，對于上面層還會嚴(yán)重影響到滲水指標(biāo);風(fēng)門開得過小，除塵不干凈，粉膠比變大，混合料會明顯發(fā)污干澀。所以為預(yù)防在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)該情況，在進(jìn)行生產(chǎn)配合比熱料倉取料時，需要與操作手配合，在保證機(jī)械各項參數(shù)可以正常生產(chǎn)的情況下，固定好拌和樓風(fēng)門比例，正常生產(chǎn)時不能隨意變動，如果機(jī)械調(diào)整需要進(jìn)行調(diào)整風(fēng)門大小，試驗(yàn)人員必須對熱料倉進(jìn)行重新取樣，重新確定礦粉填充量。

表1 日工3000型拌和樓熱料倉篩分

3.2 冷料的上料量對級配和溫度的影響

拌和樓的振動篩篩網(wǎng)傾斜程度不同，對熱料倉單粒級料的級配影響比較大，在大廣高速路面1標(biāo)施工，日工三千與瑪蓮尼四千同樣尺寸的篩網(wǎng)，對應(yīng)熱料倉的篩分結(jié)果卻相差很大，這與振動篩的傾斜程度有相當(dāng)大的關(guān)系。篩網(wǎng)的傾斜度小，對料的規(guī)格程度要求較低，上料量如果大于振動“篩透”的臨界點(diǎn)，會出現(xiàn)“篩不透”的現(xiàn)象，即混合料雖然是通過了振動篩的二次篩分，但熱料倉里的料不規(guī)格，小料混進(jìn)大料倉。這必然影響混合料的級配。很多在施工過程中，壓實(shí)度不夠，骨料偏小，與此有直接關(guān)系。為避免這種現(xiàn)象，要加強(qiáng)對熱料倉的篩分及眼觀控制，確定冷料的最大上料量，保證熱料倉的單粒級規(guī)格。

冷料的上料很關(guān)鍵，由于冷料的斷料或原材料不規(guī)格，對混合料溫度的影響特別大，機(jī)制砂大對火的壓力比較大，溫度自然下降，如果機(jī)制砂供料不及時，中間斷機(jī)制砂，礦料溫度猛增，有導(dǎo)致“糊料”的可能;或者熱料倉溢出的料在溫度沒有達(dá)到常溫時直接上冷料斗，從機(jī)械方面講是導(dǎo)致皮帶溫度過高，損傷輸送皮帶，從混合料方面講熱礦料重復(fù)加熱，礦料溫度過高，導(dǎo)致混合料溫度過高。

3.3 經(jīng)常檢查振動篩篩網(wǎng)

振動篩篩網(wǎng)質(zhì)量差或連續(xù)使用較長時間，較易發(fā)生破損。篩網(wǎng)破損，大料倉料進(jìn)入小料倉，篩網(wǎng)的破損程度決定對級配的影響程度。從熱料取樣觀察時，熱料倉的小料倉中出現(xiàn)大料倉的料，有該現(xiàn)象肯定是篩網(wǎng)有了破損，必須馬上停止生產(chǎn)，更換新篩網(wǎng)。

拌和樓連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)還會出現(xiàn)細(xì)篩網(wǎng)堵篩孔現(xiàn)象，特別是生產(chǎn)上面層混合料時，機(jī)制砂供料量比較大，控制2.36mm篩孔的3mm振動篩網(wǎng)，特別容易堵塞。3mm振動篩網(wǎng)堵的表現(xiàn)狀況為上一級熱料倉中出現(xiàn)10％以上的機(jī)制砂，甚至堵得嚴(yán)重時表現(xiàn)為0～3mm出現(xiàn)嚴(yán)重等料，上一級料倉卻溢料，溢出的料中有很大部分機(jī)制砂。出現(xiàn)這種現(xiàn)象勢必嚴(yán)重影響到2.36mm重點(diǎn)篩孔的通過率，嚴(yán)重影響級配的骨架結(jié)構(gòu)，路面抗車轍能力嚴(yán)重下降。所以正常生產(chǎn)時，一定要每天清理篩孔，隨時分析造成熱料倉等、溢料的原因。

3.3 燃油質(zhì)量好壞直接影響著混合料的質(zhì)量

劣質(zhì)的燃油一方面對機(jī)械造成腐蝕，油中的雜質(zhì)堵噴火槍頭，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的連續(xù)性，一方面對瀝青混合料造成極大的隱患，粘附在石料上的殘留分，形成瀝青和礦料的隔離層，嚴(yán)重時造成瀝青和礦料的剝落，出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量事故。同時拌和樓燃燒器的性能也直接影響礦料燃燒的潔凈程度，燃燒泵壓力不夠，裹覆在礦料上的燃燒油不能充分燃燒，是造成礦料與瀝青剝離的另外一種原因。這種情況一般表現(xiàn)出來的狀況為，拌和樓排出礦粉的顏色明顯發(fā)黑，從熱料倉取熱料時仔細(xì)觀察會發(fā)現(xiàn)，有黑色斑點(diǎn)和有輕微的燃油味。出現(xiàn)該情況，一定要更換質(zhì)量好的燃油，同時通知機(jī)械人員查找拌和樓原因。

3.4 拌和樓的動態(tài)控制

拌和樓生產(chǎn)的穩(wěn)定性、計量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性決定著混合料的整體質(zhì)量，目前拌和樓都有打印生產(chǎn)記錄，有的拌和樓可以進(jìn)行逐盤打印，有的只能集中打印，但這些只能反應(yīng)每盤的稱量情況，沒有系統(tǒng)的整體的動態(tài)反應(yīng)情況。大廣高速公路建設(shè)部門與長安大學(xué)合作對每臺瀝青拌和樓安裝了黑匣子，可以隨時觀測拌和樓的生產(chǎn)配合比情況，防止了回收粉的利用、油石比不穩(wěn)定等，大大提高了過程控制的能力，保證了瀝青混合料的質(zhì)量。

4 提高瀝青混合料的動態(tài)控制能力

保證瀝青混合料的質(zhì)量，要有專人同步控制生產(chǎn)。要培養(yǎng)綜合的能力，需要認(rèn)真觀察，積累數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)，眼觀現(xiàn)象與試驗(yàn)數(shù)據(jù)相結(jié)合，及時、科學(xué)地解決生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的明顯問題。

5 結(jié)語

對瀝青混合料的控制，最終目的在于保證瀝青混凝土路面產(chǎn)品的各項指標(biāo)，特別是壓實(shí)度、動穩(wěn)定度、滲水、抗滑等重要指標(biāo)，只有瀝青混合料的質(zhì)量始終處于受控狀態(tài)，加上正確的施工工藝，才能使工程質(zhì)量得到足夠保證，建造出優(yōu)質(zhì)工程。

[1] 公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程(JTG E60-2008)[S].北京:人民交通出版社，2008.

[2] 公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(JTG F40-2004)[S].北京:人民交通出版社，2004.

[3] 公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程(JTG E42-2005)[S].北京:人民交通出版社，2005.

[4] 公路工程集料試驗(yàn)規(guī)程(JTG E42-2005)[S].北京:人民交通出版社，2005.