沥青砼路面施工对原材料质量控制的探讨
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摘要：沥青路面是具有良好使用品质的路面结构形式，但若发挥沥青路面的良好使用性能，应有优质的施工原材料质量做保障，本文就原材料质量控制方面进行探讨。
关键词：沥青砼路面施工原材料质量控制 探讨
沥青路面的早期损坏经常与使用的材料不好、压实度偏低、级配变异性大、排水设计不合理等有关。要充分发挥沥青砼路面的优点，必须有良好的施工原材料品质作保障。要确保沥青砼路面达到预期的设计目标和路用性能，必须认真细致做好施工阶段的原材料质量控制工作。
一、集料品质
衡量集料质量的技术指标有如压碎值、洛杉矶磨耗损失、视密度、对沥青的粘附性、坚固性、软石含量，石料磨光值、石料棱角等地料源性指标，以及有如级配、针片状颗粒含量、含泥量等加工性指标。料源性指标的数值同加工碎石的块石石质有关，同加工方式相关性较小。因此，固定料源加工的碎石，其指标检测值相对比较稳定。而加工性指标的检测数值同加工质量及加工过程有关。在集料质量控制过程中，我认为应着重考虑加工性指标的质量控制。
1.集料的级配控制
为减少生产集料级配的变异性，首先应合理选择集料规格。S1-S5 规格集料，颗粒过大，且粒径范围过大；其它规格集料互相组合性、适用性较差，并且每种规格集料粒径范围过大，不利于级配控制.
破碎机筛孔设置对生产集料级配的变异性起着很重要的控制作用。为减小集料级配的变异性，应将控制集料级配的关键筛孔设定为破碎机的受控筛孔，这样集料的级配就比较稳定。破碎机筛孔控制与其数值最接近的次级集料颗粒通过率。如22.5mm 筛孔控制集料19mm 通过率，16mm 筛孔控制集料13.2mm 通过率，所以19mm、13.2mm 这样的筛孔为受控筛孔。处于两个受控筛孔之间的筛孔通过率变异性也较小，也可以认为是受控筛孔。靠近受控筛孔的集料通过率变异性也比较小，这种筛孔可认为是次级受控筛孔，其集料通过率变异性也相对较小。
保持破碎机产量的均衡性，有利于保持破碎集料级配的稳定性。当破碎机产量定的过高时，石块破碎负荷增大，破碎出集料的形状、大小都将发生变化，并且使集料筛分效率降低，使各种规格集料不能有效筛分，集料易形成分档不清晰，级配波动较大，特别是针片状颗粒含量增多。
在集料生产过程中，应选择材料强度高、不易被磨损的筛板。破碎机加工集料使用的原材料可以是直接开采的块石，也可以是经过初碎的小料石，但在加工过程中，不能混杂使用，否则也会引起加工集料级配的变化。
2.集料比重及吸水率
集料的比重、吸水率对沥青混合料的力学性能的影响是明显的。
集料比重大时，沥青混合料试件力学强度好（稳定度值高），集料比重小时，沥青混合料试件稳定度低。沥青混合料的残留稳定度指标表征沥青混合料的水稳性，使用比重大、吸水率小的集料的沥青混合料水稳定性好（残留稳定度数值较大）。车辙试验试验结果显示，集料比重大、吸水率小时，沥青混合料抗车辙性好（即高温稳定性好）。
集料的比重、吸水率对沥青混合料的力学强度、水稳性、高温稳定性有显著的影响。要想获得品质好的沥青混合料，首先应选用集料比重大吸水率小的石料，这种石料质地致密坚硬，力学性能好，沥青混合料力学强度高。集料的吸水率也并非越小越好，对于比重接近的石料，一般吸水率小的石料表面光滑，不宜于沥青的粘附，沥青膜也较薄，因此吸水率在0.3-0.7%之间的石料都是比较合适的。
3.集料含泥量
沥青路面用集料的基本要求是干燥、洁净。对于沥青路面用粗集料的洁净程度，沥青路面施工技术规范使用含泥量指标控制（即小于0.075mm 颗粒含量）。规范数值为小于1.0%，即为含泥量指标合格。但含泥量小于1.0%的指标，并不是保证沥青路面良好性能的指标。从粗集料与沥青的粘附性实验及沥青混合料冻融劈裂试验两项实验结果可得出结论，粗集料含泥量大于0.5%时，将明显降低沥青膜同集料的粘附性，使沥青混合料易出现水损害现象。粗集料含泥量变大时，粗集料表面粘附的泥土层影响沥青混合料的力学强度，这些粉状物的存在，使沥青同集料表面发生化学反应的能力下降，使沥青胶泥（沥青与矿粉）的粘结强度下降，从而使沥青混合料在高温时抵抗变形的能力降低，即高温稳定性下降。现行沥青路面施工技术规范应制定更严格的含泥量标准，含泥量小于1.0%，这一指标过大。根据本课题相关试验，当含泥量达到0.5%时，沥青混合料的水稳性及高温稳定性将明显下降。因此，在施工中将含泥量指标控制在小于0.4—0.5%的范围内较为合适。
减小粗集料含泥量的措施为：
⑴严格控制加工块石的洁净程度。当开采块石塘口有覆盖土层时，开采块石之前必须清除泥土覆盖层，避免泥土污染块石。对于同泥土层临近的块石，由于已受到污染，弃用或冲洗后使用；
⑵使用水洗法加工碎石时，必须增加水冲洗次数，使集料彻底洁净；
⑶加强料场管理，集料必须覆盖，否则在加工料场内的集料受到粉尘的二次污染，再加上雨淋，含泥量明显增多；
⑷料场要硬化，使用水泥砼硬化处理料场，避免铲车在装料时，将软层泥土、泥块混入集料料堆中。
⑸生产集料的反击破碎机必须配备除尘设备，并且在集料生产过程中，保证除尘设备处于正常的工作状态。这样才能减小粗集料的含泥量及细集料中小于0.075mm 颗粒的含量。
4.集料针片状颗粒含量
集料针片状颗粒含量较多时，沥青混合料其抗车辙性能下降，从沥青混合料马歇尔试验结果，可得出相同的规律，但差值没有车辙试验那么大，这是由于试验方式的差别所造成的。集料形状接近立方体，有明显的棱角，针片状颗粒少，对沥青混合料的良好力学性能，尤其是高温稳定性是特别重要的。
二、集料的选择
控制原则：就地选择、性能优良、质量稳定、经济适用，原材料的质量控制应从材料源头把关。
1.粗集料
粗集料宜选用接近正方体或棱形体的矿料，要求洁净、干燥、具有足够的强度和耐磨性，防止风化石、石英、长石、方解石等杂石侵入，严格控制针、片状颗粒含量。粒料加工期间，每3000T同类粒料做一次抽样分析试验，确保粒料质量。
2.细集料
宜采用优质的天然砂或机制砂，在缺砂地区，也可使用石屑。由于沥青混合料的稳定度是随着细集料的粗糙度增加而增加，细集料的粗糙度或棱角增加了集料的嵌挤作用，提高了混合料的热稳定性，所以细集料也可采用质量较好的石灰岩或玄武岩加工的石屑。
矿粉必须采用石灰岩等碱性石料磨制的石粉，不得使用酸性岩石磨制的石粉，矿粉应干燥、洁净，不得结团。矿粉的粗细程度十分重要。矿粉过细，表面比过大，沥青用量增大，拌和容易结团，且压实后空隙率小于3 % ，容易形成油斑、油包等病害，夏季易泛油；矿粉颗粒过粗，虽减少了沥青用量，但增大了空隙率，水稳性差，在荷载作用下，容易形成松散、坑槽等病害。采用合格的矿粉极为重要，不合格的矿粉应坚决废弃。
三、沥青品质及选择
应根据公路等级、路面结构类型及面层厚度，结合气候条件，确定沥青种类。要尽量选取高树脂、少石蜡的石油道路沥青，含腊量越大的沥青，越容易产生裂缝。沥青的感温性是沥青性能的核心指标，感温性好的沥青抗车辙能力强，感温性差的沥青抗裂缝能力强。另外，沥青粘度也应适当，粘度高的沥青强度高，高温稳定性好，不易发生过大的永久变形，但低温易开裂，同时由于粒料表层包裹的沥青过厚，沥青用量增大，热稳定性降低。
改性沥青感温性低、脆点低，抵抗车辙、推移及裂缝能力强。选用改性沥青时要根据沥青改性的目的和要求选择改性剂。为提高永久变形能力，宜采用树脂类、热塑性橡胶类改性剂；为提高抗水损害能力，宜采用橡胶类改性剂和各类抗剥落剂；为提高抗疲劳开裂能力，宜采用橡胶类、热塑性橡胶类或热塑性树脂类改性剂。
四、结束语
1、原材料来源：尽量选择大型供料商，能确保原材料供应数量及料源稳定。
2、定期检测生产线振动筛筛孔，保证每档料的均匀性及稳定性。这点很重要，实际中很容易被忽视。
3、规格料的运输和堆放：硬化拌和场地、完善排水设施，各种原材料分开堆放且布局合理防止混料及污染。尽量减少转运存放次数，堆积时采用不同的机械方式会造成材料堆放时不同程度的离析。
沥青路面是整个路面工程的功能性作用的最后也是最重要的部分，是整个工程的精华部分，是真正体现管理、技术、设备等综合能力、水平的部分。我们加强对沥青砼原材料质量控制对提高沥青路面质量取得了良好的效果，以后将进一步总结经验，逐步完善，减少沥青混凝土路面的早期破坏，增加其使用寿命，发挥更大的经济效益。
关键词：沥青砼路面施工原材料质量控制 探讨
沥青路面的早期损坏经常与使用的材料不好、压实度偏低、级配变异性大、排水设计不合理等有关。要充分发挥沥青砼路面的优点，必须有良好的施工原材料品质作保障。要确保沥青砼路面达到预期的设计目标和路用性能，必须认真细致做好施工阶段的原材料质量控制工作。
一、集料品质
衡量集料质量的技术指标有如压碎值、洛杉矶磨耗损失、视密度、对沥青的粘附性、坚固性、软石含量，石料磨光值、石料棱角等地料源性指标，以及有如级配、针片状颗粒含量、含泥量等加工性指标。料源性指标的数值同加工碎石的块石石质有关，同加工方式相关性较小。因此，固定料源加工的碎石，其指标检测值相对比较稳定。而加工性指标的检测数值同加工质量及加工过程有关。在集料质量控制过程中，我认为应着重考虑加工性指标的质量控制。
1.集料的级配控制
为减少生产集料级配的变异性，首先应合理选择集料规格。S1-S5 规格集料，颗粒过大，且粒径范围过大；其它规格集料互相组合性、适用性较差，并且每种规格集料粒径范围过大，不利于级配控制.
破碎机筛孔设置对生产集料级配的变异性起着很重要的控制作用。为减小集料级配的变异性，应将控制集料级配的关键筛孔设定为破碎机的受控筛孔，这样集料的级配就比较稳定。破碎机筛孔控制与其数值最接近的次级集料颗粒通过率。如22.5mm 筛孔控制集料19mm 通过率，16mm 筛孔控制集料13.2mm 通过率，所以19mm、13.2mm 这样的筛孔为受控筛孔。处于两个受控筛孔之间的筛孔通过率变异性也较小，也可以认为是受控筛孔。靠近受控筛孔的集料通过率变异性也比较小，这种筛孔可认为是次级受控筛孔，其集料通过率变异性也相对较小。
保持破碎机产量的均衡性，有利于保持破碎集料级配的稳定性。当破碎机产量定的过高时，石块破碎负荷增大，破碎出集料的形状、大小都将发生变化，并且使集料筛分效率降低，使各种规格集料不能有效筛分，集料易形成分档不清晰，级配波动较大，特别是针片状颗粒含量增多。
在集料生产过程中，应选择材料强度高、不易被磨损的筛板。破碎机加工集料使用的原材料可以是直接开采的块石，也可以是经过初碎的小料石，但在加工过程中，不能混杂使用，否则也会引起加工集料级配的变化。
2.集料比重及吸水率
集料的比重、吸水率对沥青混合料的力学性能的影响是明显的。
集料比重大时，沥青混合料试件力学强度好（稳定度值高），集料比重小时，沥青混合料试件稳定度低。沥青混合料的残留稳定度指标表征沥青混合料的水稳性，使用比重大、吸水率小的集料的沥青混合料水稳定性好（残留稳定度数值较大）。车辙试验试验结果显示，集料比重大、吸水率小时，沥青混合料抗车辙性好（即高温稳定性好）。
集料的比重、吸水率对沥青混合料的力学强度、水稳性、高温稳定性有显著的影响。要想获得品质好的沥青混合料，首先应选用集料比重大吸水率小的石料，这种石料质地致密坚硬，力学性能好，沥青混合料力学强度高。集料的吸水率也并非越小越好，对于比重接近的石料，一般吸水率小的石料表面光滑，不宜于沥青的粘附，沥青膜也较薄，因此吸水率在0.3-0.7%之间的石料都是比较合适的。
3.集料含泥量
沥青路面用集料的基本要求是干燥、洁净。对于沥青路面用粗集料的洁净程度，沥青路面施工技术规范使用含泥量指标控制（即小于0.075mm 颗粒含量）。规范数值为小于1.0%，即为含泥量指标合格。但含泥量小于1.0%的指标，并不是保证沥青路面良好性能的指标。从粗集料与沥青的粘附性实验及沥青混合料冻融劈裂试验两项实验结果可得出结论，粗集料含泥量大于0.5%时，将明显降低沥青膜同集料的粘附性，使沥青混合料易出现水损害现象。粗集料含泥量变大时，粗集料表面粘附的泥土层影响沥青混合料的力学强度，这些粉状物的存在，使沥青同集料表面发生化学反应的能力下降，使沥青胶泥（沥青与矿粉）的粘结强度下降，从而使沥青混合料在高温时抵抗变形的能力降低，即高温稳定性下降。现行沥青路面施工技术规范应制定更严格的含泥量标准，含泥量小于1.0%，这一指标过大。根据本课题相关试验，当含泥量达到0.5%时，沥青混合料的水稳性及高温稳定性将明显下降。因此，在施工中将含泥量指标控制在小于0.4—0.5%的范围内较为合适。
减小粗集料含泥量的措施为：
⑴严格控制加工块石的洁净程度。当开采块石塘口有覆盖土层时，开采块石之前必须清除泥土覆盖层，避免泥土污染块石。对于同泥土层临近的块石，由于已受到污染，弃用或冲洗后使用；
⑵使用水洗法加工碎石时，必须增加水冲洗次数，使集料彻底洁净；
⑶加强料场管理，集料必须覆盖，否则在加工料场内的集料受到粉尘的二次污染，再加上雨淋，含泥量明显增多；
⑷料场要硬化，使用水泥砼硬化处理料场，避免铲车在装料时，将软层泥土、泥块混入集料料堆中。
⑸生产集料的反击破碎机必须配备除尘设备，并且在集料生产过程中，保证除尘设备处于正常的工作状态。这样才能减小粗集料的含泥量及细集料中小于0.075mm 颗粒的含量。
4.集料针片状颗粒含量
集料针片状颗粒含量较多时，沥青混合料其抗车辙性能下降，从沥青混合料马歇尔试验结果，可得出相同的规律，但差值没有车辙试验那么大，这是由于试验方式的差别所造成的。集料形状接近立方体，有明显的棱角，针片状颗粒少，对沥青混合料的良好力学性能，尤其是高温稳定性是特别重要的。
二、集料的选择
控制原则：就地选择、性能优良、质量稳定、经济适用，原材料的质量控制应从材料源头把关。
1.粗集料
粗集料宜选用接近正方体或棱形体的矿料，要求洁净、干燥、具有足够的强度和耐磨性，防止风化石、石英、长石、方解石等杂石侵入，严格控制针、片状颗粒含量。粒料加工期间，每3000T同类粒料做一次抽样分析试验，确保粒料质量。
2.细集料
宜采用优质的天然砂或机制砂，在缺砂地区，也可使用石屑。由于沥青混合料的稳定度是随着细集料的粗糙度增加而增加，细集料的粗糙度或棱角增加了集料的嵌挤作用，提高了混合料的热稳定性，所以细集料也可采用质量较好的石灰岩或玄武岩加工的石屑。
矿粉必须采用石灰岩等碱性石料磨制的石粉，不得使用酸性岩石磨制的石粉，矿粉应干燥、洁净，不得结团。矿粉的粗细程度十分重要。矿粉过细，表面比过大，沥青用量增大，拌和容易结团，且压实后空隙率小于3 % ，容易形成油斑、油包等病害，夏季易泛油；矿粉颗粒过粗，虽减少了沥青用量，但增大了空隙率，水稳性差，在荷载作用下，容易形成松散、坑槽等病害。采用合格的矿粉极为重要，不合格的矿粉应坚决废弃。
三、沥青品质及选择
应根据公路等级、路面结构类型及面层厚度，结合气候条件，确定沥青种类。要尽量选取高树脂、少石蜡的石油道路沥青，含腊量越大的沥青，越容易产生裂缝。沥青的感温性是沥青性能的核心指标，感温性好的沥青抗车辙能力强，感温性差的沥青抗裂缝能力强。另外，沥青粘度也应适当，粘度高的沥青强度高，高温稳定性好，不易发生过大的永久变形，但低温易开裂，同时由于粒料表层包裹的沥青过厚，沥青用量增大，热稳定性降低。
改性沥青感温性低、脆点低，抵抗车辙、推移及裂缝能力强。选用改性沥青时要根据沥青改性的目的和要求选择改性剂。为提高永久变形能力，宜采用树脂类、热塑性橡胶类改性剂；为提高抗水损害能力，宜采用橡胶类改性剂和各类抗剥落剂；为提高抗疲劳开裂能力，宜采用橡胶类、热塑性橡胶类或热塑性树脂类改性剂。
四、结束语
1、原材料来源：尽量选择大型供料商，能确保原材料供应数量及料源稳定。
2、定期检测生产线振动筛筛孔，保证每档料的均匀性及稳定性。这点很重要，实际中很容易被忽视。
3、规格料的运输和堆放：硬化拌和场地、完善排水设施，各种原材料分开堆放且布局合理防止混料及污染。尽量减少转运存放次数，堆积时采用不同的机械方式会造成材料堆放时不同程度的离析。
沥青路面是整个路面工程的功能性作用的最后也是最重要的部分，是整个工程的精华部分，是真正体现管理、技术、设备等综合能力、水平的部分。我们加强对沥青砼原材料质量控制对提高沥青路面质量取得了良好的效果，以后将进一步总结经验，逐步完善，减少沥青混凝土路面的早期破坏，增加其使用寿命，发挥更大的经济效益。