温拌沥青混合料的配比设计与施工控制--中国期刊网

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温拌沥青混合料的配比设计与施工控制

发表时间：2020/7/3 来源：《基层建设》2020年第6期作者：唐艳李贺

[导读] 摘要：随着全球对环境的关注，环保节能成为道路建设者必须考虑的问题。

        上海中测行工程检测咨询有限公司上海 200438
        摘要：随着全球对环境的关注，环保节能成为道路建设者必须考虑的问题。因此，寻找合适的路面填料与施工方法非常重要。本文将主要论述对温拌沥青混合料的配比设计与施工质量控制。
        关键词：温拌沥青混合料；配合比；施工；节能；环保
        建设公路是崇明岛干线路网规划“四横七纵”中的一纵，南北向的重要交集散性公路，是城桥镇、建设镇对外辐射的重要通道，同时也是2021年“花开•中国梦”花博会主要的疏解通道，在崇明岛生态建设和路网系统中有着重要的作用。建设公路全长8.1km，双向4～6车道。为了打造世界级生态岛，设计单位在环保节能方面也下足了功夫，该工程路面下面层采用的温拌沥青混合料施工。
        一、温拌沥青混合料配合比设计
        温拌沥青混合料所用的材料有：70号A级道路石油沥青、矿粉、细集料、粗集料、温拌剂。下面我们主要论述温拌沥青混合料目标配合比的设计过程。
        1、在配合比设计中首先进行了原材料检测，按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》对沥青样品进行检测，检测结果均符合该规范的相关技术要求。
        按《公路工程集料试验规程》对粗、细集料及填料样品进行物理及力学性质试验检测，检测结果均符合该规范的相关技术要求。对各种规格集料、矿粉进行筛分试验，然后合成级配曲线。
        根据经验取3.8%的沥青用量，成型3组目标级配的马歇尔试件进行稳定度、空隙率、VMA、VFA的测定，结果见下表。

        检验结果证明，目标级配1各项指标较为理想，因此将目标级配1做为试验级配。
        2、确定最佳沥青用量。以沥青含量2.8%、3.3%、3.8%、4.3%、4.8%成型马歇尔试件，进行马歇尔试验，结果见下表。

        将上表数据进行分析，各指标允许沥青用量范围及目标值对应沥青用量结果见下表。

        根据上表数据，得出最终的最佳沥青用量：
        毛体积相对密度最大值a1= 3.85%      稳定度最大值a2= 3.78 %
        空隙率中值a3= 3.98 %               沥青饱和度中值a4= 3.63 %
        OACmin= 3.53 %                      OACmax=4.05 %
        OAC1=（a1+a2+a3+a4）/4= 3.81 %        OAC2=（OACmin + OACmax）/2= 3.79 %
        最佳沥青用量：OAC=（OAC1+ OAC2）/2=3.8 %
        3、目标配合比的验证
        按最佳沥青用量3.8%进行使用性能检验，结果见下表。

        4、确定最终目标配合比
        按照有关规范，对送样的原材料进行检验及配合比设计。马歇尔试验各项指标均满足相关技术
        要求，各性能验证也均满足规范要求。结果见下表。

        二、温拌沥青混合料的施工控制
        拌和质量是影响沥青路面质量的一个重要环节，在混合料拌和过程中从混合料级配、沥青用量、拌和温度和时间等进行全方位的控制，以提高混合料的摊铺效果。
        沥青混合料的拌和采用间歇式拌和机拌和,拌和机逐盘打印沥青及与各种矿料的用量及拌和温度。沥青材料采用导热油加热，沥青与矿料的加热温度调节到能使拌和的沥青混合料出料温度达到120-135℃。施工过程中，特别注意混合料温度不稳定。由于沥青拌和楼在开机的20分钟左右时间内，热料仓、拌和筒的加热拌制温度由于导热过程，而使沥青混合料拌和温度没有进入稳定状态，外表显示温度虽已达到要求值，但内在温度还不够，此时出料后降温较快，摊铺时温度可能达不到要求。拌和前将集料（包括矿粉）充分地烘干，温拌沥青混合料的施工温度控制如下（℃）：沥青加热温度145℃～165℃、集料加热温度130℃～145℃、出料温度120℃～135℃、运输到场温度，不低于115℃、摊铺温度，正常施工不低于110℃、低温施工120℃、开始碾压温度，不低于95℃、混合料贮料仓温度过程温度降低不超过10℃、碾压终了的表面温度，不低于70℃、开放交通的表面温度，不高于50℃。
        沥青混合料拌和时间试拌确定，混合料拌和均匀，所有矿料颗粒应全部裹覆沥青结合料。拌和机每盘拌和时间为45～55秒（其中干拌时间不得少于5秒），拌和的沥青混合料应均匀一致，无花白料，无结团结块或严重的粗细集料分离现象。过度加热的混合料或已经碳化、起泡和含水的混合料都应废弃。当材料的规格或配合比发生变化时，重新根据室内配合比试拌。试拌时抽样检查混合料的沥青含量、级配组成和有关力学性能。出厂的沥青混合料按要求检测运输车辆中沥青混合料的温度。
        三、拌沥青混合料施工要求
        (1)温拌沥青混合料生产与施工采用设备的要求与热拌沥青混合料相同。
        (2)铺筑温拌沥青混合料面层之前应检查下卧层，下卧层被污染时必须预先处理，符合要求后方可铺筑温拌沥青混合料面层,并做好层间粘结。
        (3)温拌沥青混合料必须在沥青拌和厂(场、站)采用拌和机械拌制。
        (4)温拌沥青混合料的运输要求可参见现行行业标准《公路沥青路面施工技术规范》JIGF40的规定。
        （5）温拌沥青混合料的施工温度宜以室内试验结果确定。
        四、温拌沥青混合料技术优势：
        温拌添加剂的加入应使得沥青混合料的拌和及碾压温度可降低30℃以上，其技术性能应满足同级配热拌沥青混合料的技术要求，由于使沥青混合料的拌合和摊铺温度降低30℃～60℃，节省大量的加热能量，拌合设备的损耗也相对较低，这就有效的延长了拌合设备的使用寿命，从而降低了生产成本。
        有利于环境保护，普通的热拌沥青混合料在整个施工过程中会产生大量的沥青烟和有害的气体，而采用温拌沥青混合料可以最大程度上减少有害气体排放，从而有效地保护施工人员身体健康及降低环境污染。
        采用温拌沥青混合料可以降低沥青的老化程度。对普通热拌沥青混合料中要加到145度。采用温拌技术就可以大大降低这个温度，这样沥青在低温下进行储存和拌和可以保持较好的路用性能。温拌沥青混合料技术的整个过程中都是在热拌沥青混合料的基础上发展起来的，可以很方便的进行大规模推广
        参考文献：
        [1]《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTG E20-2011 北京，人民交通出版社，2011年
        [2]《公路工程集料试验规程》JTG E42-2005北京，人民交通出版社，2005年
        [3]《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004北京，人民交通出版社，2004年
        [4]《公路土工试验规程》JTG E40-2007北京，人民交通出版社，2007年
        [5]《建设公路（北沿公路～团城公路）改扩建工程路基施工图》上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司
        [6]《温拌沥青混合料路面技术规程》DG/TJ08-2083-2011 上海市城乡建设和交通委员会，2011年
        [7]《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2017北京，人民交通出版社，2017年