浅谈改性沥青路面质量控制

由于改性沥青路面具有优异的路用性能, 近十年来, 改性沥青在我国高速公路中得到了越来越多的应用。但与基质沥青相比, 改性沥青有着较高的黏度, 使得改性沥青路面施工工序控制的难度较大, 如拌和温度增高, 拌和时间长, 碾压难度加大等, 若施工工艺不当及工序控制不严, 都会造成改性沥青路面因空隙率过大而易渗水, 最终导致早期损坏等问题。因此, 改性沥青路面的施工工序控制是确保改性沥青路面质量的关键。

1 原材料的选择

改性沥青路面使用寿命是否长久, 行车是否安全舒适, 与沥青和碎石的配比密切相关, 所以改性沥青在质量保证的前提下, 原材料质量的好坏直接关系到混合料的各项性能指标, 所以原材料的选择至关重要, 在我国, 为了满足原材料的坚韧性, 通常选择坚硬、粗糙有棱角的优质石料, 而花岗岩、石英岩、玄武岩等具备这些性质, 但这些石料中往往属于酸性石料, 由于沥青中含有沥青酸、沥青酸酐等, 粘附性往往难以满足要求, 为了增强沥青与集料的粘附性, 在基质沥青中掺加S B S改性剂, 就能满足粘附性的要求。在路面施工中, 为了进一步提高改性沥青的粘附性, 在改性沥青中还掺加了抗剥落剂, 在填料中掺加水泥、生石灰粉等代替矿粉, 增加沥青与石料的粘附性, 大大的提高了沥青混合料的水稳性。所以原材料的选择及改性剂的掺配至关重要。

2 配合比的确定

沥青混凝土分为目标配合比设计、生产配合比设计及生产配合比验证三个阶段, 改性沥青及碎石等材料在试验室检测合格后, 首先开始进行室内目标配合比的确定, 确定最佳级配曲线和最佳沥青用量, 在进行目标配合比设计时, 要注意粉胶比的关系, 一般适宜的粉胶比为0.8~1.2之间, 另外就是空隙率的确定, 根据沥青混合料的类型和碾压设备的配备, 现场压实后的空隙率一般在4~8之间, 尽量控制在5~7之间, 考虑级配曲线的选择。目标配合比确定后开始调试拌和站确定生产配合比。生产配合比的确定计量系统必须要准确, 在调试拌和站时, 首先调节冷料斗皮带的转速, 以满足热料仓的储料比例, 避免在大面积施工时, 热料仓出现溢料或等料现象。在试拌时, 一般先测定每个冷料仓每小时的进料量, 根据目标配合比和进料量调节皮带转速。冷料比例确定后, 将冷料烘干后送入热料仓, 然后对每个热料仓的集料进行筛分, 根据确定的筛分曲线, 最后确定生产配合比, 生产配合比在确定的过程中, 要注意集料的变化, 生产配合比应用拌和站进行沥青混凝土的试拌, 进行室内抽提和成型, 以检测沥青拌和站的系统误差, 有根据性的对热料仓比例和沥青用量进行检测及调整。另外, 在进行生产配合比过程中要注意沥青用量和填料用量。填料在沥青混凝土中含量的多少至关重要, 在沥青混凝土施工配比确定的情况下, 如果填料用量过小, 则混合料就容易出现泛油现象, 如果混合料中的填料含量过多, 则混合料就会出现结团、成块现象, 且混合料容易呈现出松散状态。沥青含量也至关重要, 如果沥青用量偏少, 集料表面裹附的沥青膜偏薄, 沥青饱和度降低, 混合料的空隙率增大, 在阳光的照射下, 沥青容易老化, 且由于空隙率增大, 沥青混凝土的和易性差, 难以压实, 容易出现渗水现象, 雨水通过空隙渗入集料间, 在车辆荷载的反复作用下, 沥青就会从集料表面慢慢剥落, 时间一长, 路面就会出现松散颗粒、坑槽、唧浆等现象, 出现早期破坏。经过试验研究证明, 如果沥青用量比最佳用量少0.5%, 则沥青的使用寿命就会减少一半。如果沥青用量过大, 则路面就容易出现泛油、车辙、拥包等现象, 路面的抗车辙能力也大大降低, 影响了行车的舒适及安全性, 也缩短了路面的使用寿命。生产配合比确定后, 通过现场铺筑试验段以验证生产配合比。

3 拌和

3.1 准备工作

集料的准备工作应注意: (1) 集料铲运方向应与其流动方向垂直, 保证铲运材料均匀, 避免集料利息。 (2) 每天开工前检测含水量, 以便调节冷料进料速度, 并确定集料加热时间和温度。对于细集料, 最好采用雨棚覆盖。 (3) 集料级配发生变化或换用新材料时, 应重新进行配合比设计, 确保混合料质量符合要求。

3.2 拌和工艺

改性沥青的黏度较大, 混合料的出料温度高, 一般取出料温度170℃~180℃, 因此矿料的加热温度宜取1 8 0℃~1 9 0℃。改性沥青混合料的拌和时间应适当延长。一般拌和时间应大于45s, 其中含3s~5s的干拌, 以确保矿粉吸油的均匀性。拌和时间是否足够, 拌和方法是否正确, 是生产优质沥青混合料的关键环节, 质量均匀的混合料表现为所有的集料颗粒完全均匀地被沥青膜裹覆, 沥青均匀分布于整个混合料中, 以无花白石子、无沥青团块, 乌黑发亮为宜。混合料拌和的均匀性必须随时进行检查, 如果出现花白石子或沥青分布不匀, 应停机分析原因予以改进。其原因大致如下:搅拌时间不够, 没有干拌, 细颗粒矿料比例过大, 特别是加入矿粉过多, 沥青用量不够, 矿料或沥青加热温度不够。可能是其中一项原因, 也可能是多种原因。如果混合料颜色枯黄灰暗, 可能的原因有:拌和温度过高;沥青用量不够;粉料过多;石料不干;菜油燃烧不透等。对于出现花白、枯黄灰暗的混合料必须废弃。

为保证连续摊铺, 沥青混合料拌和机应有储料仓, 可提前拌和混合料, 将拌好的沥青混合料送入储料仓中暂放, 待开始摊铺后在运至摊铺现场。

4 摊铺过程注意事项

(1) 运输车辆应保证。 (2) 改性沥青的摊铺必须保持高温连续性, 当施工过程中由于程序衔接不当造成混合料碾压后松散不成型, 应予以铲除并分析原因采取措施纠正。 (3) 由于改性沥青黏度大, 碾压机具应尽量不使用胶轮压路机。 (4) 振动压路机需挂振碾压时, 在加速、减速或停顿时, 都应停振, 待压路机恢复到正常时速时再挂振。压路机在转向时应在已压实的路面上进行, 并要放慢速度, 以防在路面上留下痕迹或造成混合料拥起。 (5) 改性沥青的摊铺, 碾压过程应保持连续, 尽量缩短温差变化, 终压温度越高对混凝土强度越有利。 (6) 沥青混凝土摊铺过程中随时用温度计检测温度变化, 用来保证摊铺, 碾压过程都在高温环境下完成。 (7) 严把沥青混合料的质量关, 沥青混合料的配合比一经确定, 一般不可改动, 要严格地按照配合比进行拌料。开拌的第一盘料由试验室对混合料作各项指标的检查, 避免由于种种原因造成混合料的不均匀性, 导致摊铺的不均匀, 因而影响路面的平整度。 (8) 做好雨季施工措施, 防止窝工现象的发生。

5 结语

S M A改性沥青及S M A路面是一种新型的路面材料和结构, 总体具有如下特点: (1) 改性沥青及S M A混合料粗集料多、矿粉多、结合料多、细集料少、掺纤维稳定剂、材料要求高。 (2) 碎石、石砂、石粉等固体物料的粗细、物理性质以及沥青的熔融特性、稳定性和木质纤维的干燥度等必须符合设计要求。 (3) 每一道工序必须严格接设计进行施工, 操作技术要比一般沥青路面要求严格。 (4) 造价比普通沥青路面略高。 (5) 施工时要注意改性剂必须完全分散在沥青中, 才能充分发挥其效能。 (6) 只有在高温状态下碾压才能达到密实效果且不产生推拥。 (7) 改性沥青及S M A混合料冷却后非常坚硬, 强度高, 防渗水性能好。

改性沥青S M A具有良好的实用性和耐用性。因此, 可广泛地应用于高速公路及省、县主干道的抗滑表层;也可用于新建道路、旧路改造的路面工程及路面维修工程中。

摘要：本文对改性沥青路面的施工工艺和质量控制措施进行了阐述, 供大家参考。

关键词：路面,改性沥青,配合比,混合料