瀝青混凝土配合比設(shè)計的探討
搞好瀝青混凝土配合比設(shè)計,應(yīng)該明確配合比設(shè)計的全過程。它包括三個階段:目標(biāo)配合比設(shè)計階段;生產(chǎn)配合比設(shè)計階段;生產(chǎn)配合比驗證階段。
目標(biāo)配合比設(shè)計階段
選料問題材料是瀝青混凝土的基本組成部分,首先要把好材料關(guān)。
根據(jù)級配類型,選擇材料的規(guī)格和種類,減少進料的盲目性。
根據(jù)瀝青面層用粗、細集料的技術(shù)要求,對各項指標(biāo)進行檢驗。
對于石屑(0.6mm以下占50% 左右)建議用量最多不超過20%。
有個別合同段用石屑替代(3mm-10mm)碎石和礦粉,用量大大超過20%,結(jié)果生產(chǎn)出的瀝青混合料無論外觀質(zhì)量,還是內(nèi)在的技術(shù)指標(biāo)都不能滿足技術(shù)要求,原因是石屑粉狀太多,缺少3mm-5mm之間的顆粒。粉狀多的混合料極易成團,不易拌和,再加上夾雜著一些泥土,降低了瀝青的黏附力,進而影響瀝青混凝土的質(zhì)量。因此,招標(biāo)文件通用條款特別強調(diào):回收粉塵的用量不得超過填料總量的25%,摻有粉塵的填料塑性指數(shù)不得大于4。根據(jù)目前集料現(xiàn)狀,建議瀝青混凝土面層材料采用水洗。混合料的級配問題礦料的配合比計算不應(yīng)過度依賴計算機得出的結(jié)果,因為計算機得出的數(shù)據(jù)只能從理論上可行,不一定符合實際應(yīng)用,所以往往不能直接套用,需要根據(jù)交通類型、材料現(xiàn)狀做反復(fù)調(diào)整,直到調(diào)整的結(jié)果既能滿足理論要求又能滿足實際需要,兩者缺一不可。根據(jù)這個原則,確定的合成級配曲線分別位于工程設(shè)計級配范圍的上方、中值和下方。設(shè)計合成級配不得有太多的鋸齒交錯,且在0.3mm-0.6mm范圍內(nèi)不出現(xiàn)駝峰,由此確定的瀝青混合料的密度較大。
最佳油石比的確定菏澤市干線公路改建工程瀝青面層厚度通常為10mm,分別采用6mm+4mm自下而上鋪筑。對熱拌熱鋪瀝青混合料,瀝青層一層的壓實厚度不宜小于集料公稱最大粒徑的2.53倍,根據(jù)這個規(guī)范要求,選擇的級配類型為AC-20C型、AC-13C型。AC-20C型瀝青采用70﹟A級石油瀝青;AC-13C型瀝青采用SBCI-D型改性瀝青。通過反復(fù)試驗和多年的實踐,各項技術(shù)指標(biāo)滿足規(guī)范要求的油石比AC-20C型為4.5%左右,AC-13C型為5.0%左右,上下浮動范圍一般為±0.2%。按以上推薦的油石比鋪筑的路面,經(jīng)交工驗收以及多年的實踐證明,效果是非常明顯的,此推薦范圍對山東省大部分地區(qū)的施工有參考價值。
生產(chǎn)配合比設(shè)計階段
振動篩的設(shè)置振動篩的設(shè)置要均勻,要有控制點,最大粒徑定位一級篩孔,最大粒徑的一半定位二級篩孔,4.75mm左右定位三級篩孔,2.36mm定位最后一個篩孔。具體設(shè)置以AC-20C型為例,振動篩孔應(yīng)推薦位20mm、12mm、6mm、3mm,按這個原則設(shè)置的振動篩孔既能達到供料均衡,減少廢料的產(chǎn)生,提高混合料產(chǎn)量,又能避免某個料倉等料、吐料現(xiàn)象。菏澤干線公路個別合同段AC-20C型振動篩的設(shè)置為25mm、19mm、11mm、6mm,很顯然篩孔偏粗,再加上石料不規(guī)格,鋪出的路面空隙率偏大,因而透水性也大,外觀質(zhì)量也差,路面很容易形成水毀,進而對路面形成早期破壞。
生產(chǎn)配合比瀝青最佳用量的確定有相當(dāng)多的人認(rèn)為生產(chǎn)配合比的最佳瀝青用量也就是目標(biāo)配合比的最佳用量。盡管在許多情況下,二者的值相等,但是二者不是一個概念。生產(chǎn)配合比瀝青最佳用量的確定:取目標(biāo)配合比設(shè)計的最佳用量、最佳用量±0.3三個用量進行馬歇爾試驗。以4.5±0.3為例,用油石比4.2 :4.5 :4.8做三組試件,利用這三組試件做馬歇爾試驗,如果這三組全部符合技術(shù)要求,取中值為最佳用量;如果4.2某個技術(shù)指標(biāo)不符合技術(shù)要求,再取4.3做馬歇爾試驗,如果符合取三個值的平均值為瀝青最佳用量。這樣確定的油石比是為了保證在生產(chǎn)過程中油石比發(fā)生變化時,各項技術(shù)指標(biāo)能滿足要求。大部分合同段都只是檢驗最佳油石比的各項技術(shù)指標(biāo)是否符合要求,對±0.3各項指標(biāo)是否滿足要求都未考慮,這是不恰當(dāng)?shù)?。如此的配合比很難保證當(dāng)油石比在±0.3波動時,各項技術(shù)指標(biāo)能滿足要求。
生產(chǎn)配合比驗證階段
拌和機采用生產(chǎn)配合比進行試拌、鋪筑路段,并用拌和的瀝青混合料及路上鉆取的芯樣進行馬歇爾試驗檢驗,各項技術(shù)指標(biāo)滿足規(guī)范要求,并目測混合料的性能良好時,由此確定生產(chǎn)用的標(biāo)準(zhǔn)配合比,標(biāo)準(zhǔn)配合比作為生產(chǎn)上控制的依據(jù)和質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)。以AC-20C型為例說明生產(chǎn)配合比自檢控制的方法。
經(jīng)設(shè)計確認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)配合比在施工中不得隨意變更。在生產(chǎn)過程中,如果材料發(fā)生變化,經(jīng)檢測瀝青混合料的礦料級配、馬歇爾技術(shù)指標(biāo)不符合要求時,應(yīng)及時調(diào)整配合比,使瀝青混合料質(zhì)量符合要求并保持相對穩(wěn)定,必要時重新進行配合比設(shè)計。
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