礦料級配對市政化改造道路瀝青路面施工質(zhì)量的影響分析

摘 要：對混合料級配影響因素進(jìn)行了分析，以X市政改造道路工程為例，對礦料級配對市政化改造道路瀝青路面施工質(zhì)量的影響進(jìn)行了探討，保證了路面施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：礦料級配；瀝青路面；施工質(zhì)量

混合料礦料級配對市政化改造道路路面的受力性能有決定性的影響，瀝青混合料之間的粘結(jié)力主要由礦料之間的嵌擠力以及瀝青膠結(jié)料的膠結(jié)力組成，合理的礦料級配對市政化改造道路瀝青路面的高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性以及路面的耐久性都有重要的作用。而在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，由于各種外在原因都可能引起瀝青混合料級配的變動(dòng)，從而對瀝青混合料的性能產(chǎn)生不利的影響。

1 混合料級配影響因素分析

通過對市政化改造道路工程的參與以及對拌合樓設(shè)備的了解，影響混合料級配變化的主要因素有：

（1）原材料的變化。由于一個(gè)工程項(xiàng)目可能要持續(xù)很長時(shí)間，而施工過程中所用的集料可能是分次、分批進(jìn)行供應(yīng)的，因此每次料原的進(jìn)場都可能會(huì)導(dǎo)致集料顆粒狀況以及通過率的改變。

（2）細(xì)集料含水率的影響。細(xì)集料的加工為了避免對壞境的污染，往往在加工的過程中使用水洗法，這樣細(xì)集料的含水率就比較大，當(dāng)鏟車將細(xì)集料鏟到冷料倉之后，會(huì)由于水分的存在使得細(xì)集料的粘滯性增加，從而影響細(xì)集料進(jìn)入皮帶的速度，有時(shí)還會(huì)造成細(xì)集料冷料倉堵塞的情況，從而影響混合料的級配，對路面性能造成嚴(yán)重影響。

（3）冷料倉的轉(zhuǎn)速。冷料倉的轉(zhuǎn)速是表示輸送冷料的速度，如果轉(zhuǎn)速設(shè)置的不恰當(dāng)，會(huì)使進(jìn)入熱料倉里面某一檔的熱料過多，這樣不僅會(huì)出現(xiàn)溢料、等料的現(xiàn)象，還會(huì)破壞混合料的原有級配。

（4）冷料倉斷料。由于上料人員的粗心或者冷料倉顯示器的偶爾失靈會(huì)造成冷料倉內(nèi)某一檔料已經(jīng)用完，但沒有得到及時(shí)的補(bǔ)充，同樣會(huì)影響混合料級配的波動(dòng)。

（5）取料對級配的影響。在施工過程中，混合料的級配需要及時(shí)抽檢，取料地點(diǎn)的不同也會(huì)使得混合料的級配不同，由于取料人員不細(xì)心，或者所取混合料在運(yùn)輸途中發(fā)生離析的原因，也會(huì)對抽檢瀝青混合料礦料級配結(jié)果造成錯(cuò)誤的判斷。

（6）檢測設(shè)備的影響。

2 礦料級配對市政化改造道路瀝青路面施工質(zhì)量的影響

2.1 項(xiàng)目概況

以X市市政化改造道路工程為實(shí)例進(jìn)行實(shí)際分析，改造工程分為上下兩層。以上面層RSMA-10瀝青混合料為例，所用結(jié)合料為橡膠瀝青，所用集料為玄武巖。通過配合比設(shè)計(jì)和驗(yàn)證、混合料的抽檢、拌合設(shè)備的及時(shí)檢測，對操作人員的有效監(jiān)督，對混合料的礦料級配進(jìn)行全程控制實(shí)現(xiàn)對瀝青路面施工過程的控制，證明礦料級配的穩(wěn)定性對瀝青路面施工質(zhì)量的重要性。

2.2 目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)

根據(jù)所取的玄武巖、橡膠瀝青，礦粉、木質(zhì)纖維等原材料，在實(shí)驗(yàn)室用馬歇爾方法進(jìn)行上面層SRSMA-10目標(biāo)配合比的設(shè)計(jì)，對所取集料和礦粉在實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)篩對不同規(guī)格的集料進(jìn)行篩分試驗(yàn)，得到集料各個(gè)篩孔的通過率，調(diào)整后的路上面層SRSMA-10的礦料級配，并由礦料級配繪制出的礦料級配曲線如圖1所示。

在確定好礦料級配之后，根據(jù)馬歇爾方法確定最佳油石比，由于膠結(jié)料為橡膠瀝青，根據(jù)《橡膠瀝青施工技術(shù)規(guī)范》，橡膠瀝青混合料的油石比在6%-8%之間，故選取5.8%，6.1%，6.4%，6.7%，7.0%五組油量成型馬歇爾試件，木質(zhì)素纖維按照礦料質(zhì)量的0.4%添加，每個(gè)油量成型6個(gè)馬歇爾。根據(jù)馬歇爾試件的測得的體積參數(shù)，得出路上面層RSMA-10瀝青混合料的體積參數(shù)。得到a1=7.0%，a2=6.48%，a3=6.55%，a4=6.4%得OAC1=（a1+a2+a3+a4）/4=6.6%，OACmi

n=6.2%，OACmax=6.8%，OAC2=（OACmin+OACmax）/2=（6.2%+6.8%）/2=6.5%，OAC=（OAC1+OAC2）/2=6.55%，取最佳油石比6.5%（對應(yīng)孔隙率為3.7%，飽和度為78.4%，礦料間隙率為17.5%）。能夠滿足橡膠瀝青施工技術(shù)規(guī)范的要求。

2.3 生產(chǎn)配合比的設(shè)計(jì)

根據(jù)目標(biāo)配合比所確定的最佳瀝青用量和礦料級配，進(jìn)行生產(chǎn)配合比的設(shè)計(jì)，根據(jù)目標(biāo)配合比中每檔冷料的用量來確定相對應(yīng)的冷料倉的轉(zhuǎn)速，用鏟車將各檔冷料加到冷料倉內(nèi)，冷料的進(jìn)料時(shí)間要在10-15分鐘之間，時(shí)間太短會(huì)影響生產(chǎn)配合比的確定，冷料經(jīng)過皮帶輪進(jìn)入到滾筒內(nèi)，在烘干筒內(nèi)經(jīng)過充分的加熱，并由鼓風(fēng)設(shè)備將冷料表面的灰塵除去，提高集料與瀝青之間的粘附性，冷料經(jīng)過加熱之后進(jìn)入到各個(gè)熱料倉內(nèi)，將熱料倉內(nèi)的熱料先放出兩鍋，因?yàn)橄葋磉M(jìn)的料可能不太均勻，影響生產(chǎn)配合比的調(diào)整，取料時(shí)將熱料表面的集料攤開，取內(nèi)部的熱料，回到實(shí)驗(yàn)室將熱料放到盤子里面，采用四分法進(jìn)行集料的篩分試驗(yàn)，如果有分料器，要盡可能用分料器進(jìn)行分料，經(jīng)過篩分試驗(yàn)得到各檔熱料的通過率，后進(jìn)行生產(chǎn)配合比的調(diào)整。由熱料的通過率確定生產(chǎn)配合比的級配曲線，即X市市政化改造道路路上面層RSMA-10瀝青混合料的生產(chǎn)配合比礦料級配曲線如圖2所示。

2.4 生產(chǎn)配合比驗(yàn)證

生產(chǎn)配合比確定之后，要進(jìn)行生產(chǎn)配合比的驗(yàn)證，按設(shè)計(jì)好的冷料轉(zhuǎn)速進(jìn)行進(jìn)料，冷料經(jīng)過烘干筒之后進(jìn)入到各個(gè)熱料倉，然后以目標(biāo)配合比確定的最佳油量即6.5%，再加上6.2%和6.8%，試拌三組瀝青混合料，將每組油量試拌的第一鍋放出，取第二鍋或者第三鍋的混合料在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行礦料級配和油石比的驗(yàn)證，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的生產(chǎn)配合比是否符合要求。將取回的瀝青混合料在實(shí)驗(yàn)室通過燃燒爐法測定混合料的瀝青含量以及礦料級配，并進(jìn)行馬歇爾試驗(yàn)，檢驗(yàn)各混合料的體積參數(shù)是否能夠滿足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室燃燒爐法測得試拌油石比為6.5%的實(shí)測油石比為6.43%，能夠滿足要求。

試拌油石比為6.5%的橡膠瀝青RSMA-10瀝青混合料的礦料級配和馬歇爾體積參數(shù)指標(biāo)能夠滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求。由于X市夏季炎熱多雨，交通量較大，瀝青路面容易發(fā)生高溫車轍，造成路面的早期破壞，用試拌的混合料進(jìn)行高溫車轍試驗(yàn)，結(jié)果顯示實(shí)測的動(dòng)穩(wěn)定度遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)要求。試拌混合料各項(xiàng)指標(biāo)都能夠滿足要求，即生產(chǎn)配合比可以用來指導(dǎo)實(shí)際施工。

2.5 施工過程中瀝青混合料的抽檢

在X市政化改造道路上面層RSMA-10瀝青混合料的施工過程中，為了保證礦料的級配不發(fā)生大的波動(dòng)，實(shí)行對路面施工的過程控制，根據(jù)建設(shè)單位的要求，對混合料進(jìn)行隨機(jī)抽檢，進(jìn)行礦料級配的檢測。

路面鋪裝完成以后，要進(jìn)行驗(yàn)收和檢測，檢測的主要內(nèi)容有路面的厚度、壓實(shí)度、平整度、構(gòu)造深度、滲水等質(zhì)量指標(biāo)。用瀝青路面取芯機(jī)進(jìn)行路面現(xiàn)場鉆芯對路面的厚度及壓實(shí)度進(jìn)行檢測，經(jīng)過現(xiàn)場鉆芯所測得的路面厚度和壓實(shí)度都滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求，從側(cè)面表現(xiàn)出該路面良好的路用性能。

通過三米直尺所測得的路面平整度結(jié)果如表1所示。由檢測結(jié)果可知路面鋪裝之后的平整度能夠滿足設(shè)計(jì)要求，從而保證路面的行車舒適性。

該路段平整度平均值是2.5mm，小于5mm的規(guī)定，合格。

采用路面滲水儀所測得X市市政化改造道路路上面層的滲水指標(biāo)能夠滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，表明路面抵抗水損害的能力較強(qiáng)。

X市市政化改造道路在整個(gè)路面配合比設(shè)計(jì)過程和施工過程中，通過對礦料級配的嚴(yán)格控制和其他環(huán)節(jié)的有效監(jiān)督，路面取得了良好的使用性能，在施工過程中，對混合料進(jìn)行了隨機(jī)抽檢，一旦混合料的礦料級配發(fā)生較大的變動(dòng)，則瀝青混合料的飽和度和空隙率均會(huì)受到明顯不利的影響，會(huì)直接影響路面的壓實(shí)度和滲水系數(shù)，因此，在施工過程中對瀝青混合料的礦料級配進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證冷料的轉(zhuǎn)速，并在集料規(guī)格發(fā)生變動(dòng)時(shí)進(jìn)行及時(shí)能夠?qū)r青路面的施工質(zhì)量起到?jīng)Q定性的作用。

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作者簡介：劉啟銳（1978，1-），男，廣東潮安人，本科學(xué)歷，工程師，研究方向?yàn)橥两üこ獭?