沥青混凝土路面对原材料的要求

精选优质文档-倾情为你奉上沥青混凝土路面对原材料质量要求摘要:沥青路面使用的各种材料运至现场后必须取样进行现场质量检验，经评定合格后方可使用，不得以供应商提供的检验报告或商检报告代替现场检测。施工前必须检查各种材料的来源和质量，对经招标程序购进的沥青、集料等重要材料，供货单位必须提供最新检测的正式试验报告，从国外进口的材料应提供该批材料的船运单，对首次使用的集料，应检查生产单位和生产条件、加工机械、覆盖层的清理情况。沥青路面集料的选择必须经过认真的料源调查，确定料源应尽可能就地取材。质量符合使用要求，石料开采必须注意环境保护，防止破坏生态平衡。集料粒径规格以方孔筛为准，不同料源、品种、规格的集料不得混杂堆放。正式开工前，各种原材料的试验结果，及据此进行的目标配合比设计和生产配合比设计结果，应在规定期限内向业主及监理提出正式报告待，取得正式认可后，方可使用。关键词：沥青砼路面 集料 沥青 质量要求一、慨述郑州至石人山高速公路是河南新规划的“两桥三路”中的“一路”，是一条新的区域能源和旅游大通道的中央辐射线，是河南省高速公路网的重要组成部分，其在郑州市连接郑州西南绕城高速公路，途经郑州市的新郑市、新密市、许昌市的长葛市、禹州市、平顶山市的郏县，宝丰县、鲁山县、止于国道G311，全长182.24KM。该高速通道是河南省中、南部地区的重要运输干，是贯穿河南省郑州市、许昌市、平顶山的大通道，同时还连接郑州西南绕城、许禹、上洛、太澳等高速公路。郑州至人山高速公路共分三个设计合同段，13个路面施工合同段。正是因为自己在路面工地试验室实习，主管原材料进场检测，对原材料各种试验及技术标准有一定了解，深知原材料质量的好坏与高速公路施工质量的关系，故选此题目作为毕业论文标题。从大的方面讲沥青路面的主要原材料有各种规格的碎石、矿粉、及沥青。集料可分为粗集料与细集料两种，主要检测项目为级配筛分、密度、含泥量、针片状、压碎值、粘附性、与砂当量，粗集料每500吨一检，细集料每200吨一检。矿粉的检测项目有级配筛分、密度、塑性指数、亲水系数、加热安定性，每50吨一检。对于沥青本项目按合同采用70号A级道路石油沥青，主要检测项目有三大指标（针入度、延度、软化点）延度分15度和10度延度、沥青的密度、闪点、燃点、标准粘度、动力粘度及老化试验。为了提高我国高速公路的施工质量与耐久年限，就需要高速公路建设者们各尽其责，严把质量关，把影响施工质量的问题及时解决，从源头抓起，那么原材料质量就是影响工程质量的重中之重，把好原材料质量关，对进场材料及时检测，并写出试验报告，不合格的材料不可进场，加大原材料的检测频度，对本单位不能试验的项目应联系外送及时取得试验报告，确定材料得质量，只有这样我们的施工质量才会提高，企业才会发展，高速公路才会发挥它的重要作用。二、原材料的质量管理3.1一般规定3.1.1沥青路面施工应根据全面管理的要求，建立健全有效的质量保证体系，对施工中原材料的各种试验结果进行检查评定，达到规定的质量标准，确保施工质量的稳定性。3.1.2高速公路、一级公路沥青路面应加强原材料的质量控制，实行动态质量管理，所有与工程建设有关的原始资料、试验检测及计算数据、汇总表格必须如实记录和保存。3.2施工前的材料检查3.2.1施工前必须检查各种材料的来源和质量。各种材料都必须在施工前以“批”为单位进行检查，不符合技术规范要求的材料不得进场。对各种矿料是以同一料源、同一次购入并运至生产现场的相同规格材料为一“批”；对沥青是指从同一来源、现一次购入且储入同一沥青罐的同一规格的沥青为一“批”。材料试样的取样数量与频度按现行试验规程的规定进行。3.2.2工程开工前，必须对材料的存放场地、防雨和排水措施进行确认，不符合规范要求的材料不得进场，进场的各种材料的来源、品种、质量应与招标及提供的样品一致，有符要求的材料严禁使用。3.2.3使用成品改性沥青的工程，应要求供应商提供所使用的改型剂型号、基质沥青的质量检测报告。使用现场改性沥青的工程，应对试生产的改性沥青进行检测，质量不合格的不可使用。四、沥青的质量要求4.1一般规定4.1.1沥青路面使用的各种沥青运至现场后必须进行质量检验，经评定合格后方可使用，不行以供应商提供的检测报告或商检报告代替现场检验。4.2道路石油沥青4.2.1各个沥青等级的使用范围必须符合表4.2.11的规定。经建设单位同意，沥青的PI值、60动力粘度、10延度可作为选择性指标。道路石油沥青的适用范围表4.2.11沥青等级适用范围A级沥青各个等级的公路，适用于任何场合和层次。B级沥青1、高速公路、一级公路沥青下面层及以下的层次，二级及二级以下公路。C级沥青2、用作改性沥青、乳化沥青、基质沥青。三级及三级以下公路的各层。4.2.2沥青路面采用的沥青的标号，易按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型、及在结构层中的层位受力特点、施工方法等，结合当地的使用经验，经技术论证后确定，本项目则采用70号。对高速公路一级公路夏季温度高，高温持续时间长，重载交通山区及丘陵区上坡度段，服务区，停车场等行车速度慢的路段易采用稠度大于60，粘度大的沥青；对冬季寒冷的地区或交通量较小的地区易采用稠度小、低温延度大的沥青；，对温度日温差、年温差大的地区易注意使用针入度大的沥青。当高温要求与低温要求发生矛盾时应优先考虑满足高温性能的要求。当缺乏所需标号的沥青时，可采用不同标号掺配的调和沥青，其掺配比例由试验决定，掺配的沥青质量应满足规范要求。4.2.3沥青必须按品种，标号分开存放。除长期不使用的沥青可放在自然温度下存储外，沥青在储罐中的储存温度不易低于130，并不得高于170，桶装沥青应直立堆放，加盖布。4.3其他沥青 4.3.1液体石油沥青适用于透层、粘层及拌制冷拌沥青混合料。根据使用目的与场所，可选用快凝，中凝，慢凝的液体石油沥青。液体石油沥青易采用针入度较大的石油沥青，在制作储存使用的全过程中必须通风良好，并由专人负责克保安全。基质沥青的加热温度严禁超过140,液体沥青的储存温度不得高于50。 4.3.2道路用煤沥青的标号根据气候条件，施工温度，使用目的的选用，其质量应符合规范要求，道路用煤沥青严禁用于热拌热铺的沥青混合料，作其他用途时的储存温度易为7090，且不得长时间储存。 4.3.3改性沥青可单独或复全采用高分子聚合物、天然沥青及其它改性材料制作。本项目除中下面层采用普通沥青外，上面层采用改性基质沥青，易在固定式工厂或在现场高厂集中制作，也可在拌和厂现场边制造边使用，改性沥青的加工温度不易超过180。 4.3.3.1现场制造的改性沥青易随配随用，需作短时间保存。或运送到工地时，用前必须搅拌均匀，在不发生离析的状态下使用。 4.3.3.2工厂制作的成品改性沥青到达施工现场后储存在改性沥青罐中，罐中必须加设搅拌设备，并进行搅拌，使用前改性沥青必须搅拌均匀，在施工过程中应定期取样检验产品质量，发现离析等质量不符要求的改性沥青不得使用。4.4技术要求4.4.1本项目的道路石油沥青采用A级沥青,其质量应符合下表规定的技术要求。表4.4.1-1指标技术要求针入度（25，5s,100g）60-80针入度指数PI -1.5- +1.0软化点（RB）4660动力粘度18010延度2015延度100蜡含量（蒸馏法）2.2闪点260溶解度99.5TFOT（或RTFOT）后质量变化0.8残留针入度比61残留延度（10）6残留延度（15）154.4.2针入度是表征粘稠沥青条件粘度一各的指标。在表示沥青粘稠度大小的同时，针入度还用于沥青标号的划分。针入度值是在规定的温度条件下，以规定质量的标准针经过规定的时间贯入沥青试样的深度，以0.1计，通常我国将这些试验条件规定为：温度5、标准针质量为100g、贯入时间s。通过针入度试验测行的针入度值越大，表示沥青越软。实质上针入度是测定沥青稠度的一种指标，也就是说稠度高的沥青其粘度也就越高。所以我们要控制沥青的针入度在6080范围内，来达到最佳的使用效果。4.4.3沥青材料是一各非晶质有机高分子材料，没有明确的固化点和液化点，通常采用条件的硬化点和滴落点来表示其状态的转变，沥青材料从硬化点到滴落点之间的温度阶段，是一种粘带流动状态，在工程实际中为保证沥青不至因温度升高而产生流动的状态，取滴落点硬化点之间的温度间隔的87.21当作软化点。目前软化点的测定大多采用环球法，它是将沥青浇注在规定的金属环中，上置规定质量的钢球，在规定的加热升温速度和环境条件下加热，随着温度不断升高，沥青试样逐渐软化，直至在钢球荷重作用下，沥青产生规定的下垂距离，此时对应的温度就是软化点。由于软化点的高低反映了沥青在一定温度下的物理性质，所以软化点高的沥青说明该沥青在温度较高的条件下，软化变形的程度低；而对于软化点低的沥青，表明这种沥青在温度升高时，易发生软化变形，所以将软化点当作沥青材料热稳定性的指标。另一方面试验研究认为，许多沥青在软化点时的针入度值一般为800（0.1）单位，所以可以认为软化点是沥青呈现相同粘度时所要达到的温度即等粘温度，这样一来将表示沥青热稳定性的软化点指标就与沥青的粘度指标产生了联系。因此软化点既是反映沥青材料热稳定性的一个指标，也是沥青条件粘度的一各表示方式。4.4.4沥青的延度是指当其受到外力的拉伸作用时，所能承受的塑性变形的总能力，是表示沥青内部凝聚力内聚力的一种量度，通过延度试验测定相应的延度值。延度试验是将沥青试样制成8字型标准试件，在规定的拉伸速度和温度条件下被拉断的操作过程，将该过程拉伸距离定义为延度，试验结果以厘米计。通常试验对于中、轻交通沥青采用25，而对重交通沥青则为15，拉伸速度一般为5/min。可见在一定程度上反映了沥青在某一条件下的变形能力。有研究发现，低温时的延度（10、5等）大小与沥青在低温时的抗裂性有一定关系，低温延度值越大，低温环境下沥青的开裂性相对越小。以上提出的针入度、软化点和延度传统上称之为沥青的“三大指标”是目前我国在路用领域中对沥青提出的最基本指标，所以在施工中我们必须满足这三项最基本指标。4.4.5当然除了这三大指标外我们还需要做一些其他项目，如闪点这项指标不管是对我们路面质量还是对安全与成本都有一定影响，在本项目上闪点要求260，在此范围内沥青加热到一定温度不会有什么影响，如果沥青闪点不在此范围内，比此范围低了很多，那么沥青在加热到一定温度是就会起火燃烧，不仅严重影响混合料质量，更有一定的危险性，所以闪点也是本项目为保证施工质量与安全必检的指标。目前评定沥青抗老化能力的试验方法大多是模拟沥青在拌和过程中加热条件下产生的老化效果。具体方法有：沥青加热蒸发损失试验和薄膜烘箱加热试验或（旋转薄膜烘箱加热试验）本项目采用的是旋转薄膜烘箱加热试验方法，主要检测加热后的质量损失和残留针入度比、残留延度比，各指标必须满足公路沥青路面施工技术规范JTGF402004要求。五、粗集料的质量要求5.1一般规定5.1.1粗集料应采用石质坚硬清洁不含风化颗粒近立方体颗粒的碎石，粒径大于4.75。下面层采用石灰岩等碱性石料，应选用反击式破碎机轧制的碎石，严格控制细长扁平颗粒含量，以确保粗集料的质量。集料质量应从源头抓起，派专人进驻集料加工厂，对不合格的集料不得装车，对进场集料按批量进行检验。集料技术要求见下表。表5.1.11指标技术要求石料压碎值（）28洛矶磨耗损失（）30吸水率（）3.0对沥青的粘附性4级细长扁平颗粒含量（）15 水洗法0.075mm颗粒含量（） 1软石含量（） 5 含泥量（） 15.2粗集料级配要求5.2.1很多人认为级配的合格与否就是粒径大小的问题不会影响到工程的质量、正是相反级配不但起作用而且还起着重要作用，原因有；首先路面混凝土压实强度的影响很大，主要表现在其压实后，能否达到逐级充填密实结构，形成高压实程度的嵌挤力；其次粗集料的级配对于路面的干缩和温缩，既接缝开口位移量影响相当大，逐级充填的良好级配有利于减少收缩既接缝开口位移量，故级配应严格要求。5.3其他规定5.3.1粗集料质量差的是目前公路建设中，特别严重的问题，突出的表现是；材料脏、粉尘多、针片状含量高等，经常不能达到规范要求。我国公路部门的集料多半取自社会料场，国有企业，乡镇企业，个体生产都有，各料场质量，规格参差不齐，使用时离析严重，导致实际级配与配合比设计有很大的差距，这是造成沥青路面质量差的重要原因。5.3.2那么购买集料时首先要讲究规格，规范有明显规定，但往往不够重视，尤其是对较细的集料，细粉含量控制不严，很可能是含泥量大，而这是保证路面质量的重要一环。在规范中对集料的技术要求，按特性、天然特性，它是石料产地所决定的，如密度、压碎值、磨光值等；另一类是反映加工水平的“加工特性”如石料的级配组成、针片状颗粒含量、含泥量、砂当量、细粉含量等。属于资源特性的指标往往受到产地和成本的制约，可选择和变更的余地不大。但是一些工程对石料的资源特性要求很严,不惜跨省到千里外远运,但对加工特性，尤其是对规格、含泥量、针片状颗粒含量不重视，对就地取材根本不考虑，这是很错误的。5.3.3 现在还是一种倾向是过分迷信玄武岩，认为表面层非玄武岩不能使用，当地没有就去外地买，对当地的石料如辉绿岩，安山岩，石灰岩等质量很好的石料视而不见，更不必说花岗岩，砂岩等酸性岩石了。实际上只要采取掺加消石灰等技术措施，即使酸性石料在国外也是普遍应用的。而且玄武岩也未必都好，有的吸水率很大，有许多空隙，受热稳定性不好。当然本项目在上面层也选用了玄武岩。5.3.4 近年来，磨光值符合要求的石灰岩已经开始在我国用在高速公路的表面层了，辉绿岩等使用就更多，这对充分利用当地材料，降低造价是很重要的。5.3.5 在集料指标中视密度和吸水率是集料的综合指标，石质坚硬致密，吸水率小的集料比较耐磨、耐久性好。试验表明集料密度与许多性质都有相关关系。但是这并不是说集料的密度越大越好，集料表面必须粗糙，而过分致密的集料破碎面可能比较光滑，缺乏粗糙的凹凸表面，不能吸附较多的沥青结合料，使沥青膜的厚度变薄，就会影响混合料的耐久性。这样配合比设计不能达到满意的效果，所以集料的多种性质都要平衡考虑。5.3.6在粗集料的指标中，我国特别重视压碎值，它是筛取一定规格的一定数量石料，装入试模放在压力机上，在规定的时间内达到规定的压力，看集料被压碎的情况，评定集料的力学性质，应满足表5.111的要求，如果达不到要求那么用在路上，经过车轮的碾压就会破碎，那么路面就会过早破坏，所以这项指标必须满足规范要求。 5.3.7集料和沥青的粘附性指标是我国特有的，在国外一般没有，只要求沥青混合料满足水稳定性指标既可。所以粘附性仅仅是初选集料品种的参考性指标，不能看的太重，更不要迷信，而且它很可能提供一各假相，只要一掺加抗剥落剂集料的粘附性就能提高到五级，但它不能说明使用中的水稳定性就好，所以集料不能单单考虑这一种应全方面考虑。 5.3.8针片状在集料的技术指标中也是很重要的，只要集料颗粒的粒径最大的长度方向是最大的厚度方向的三倍的颗粒都属于针片状，它的含量必须控制在规范规定的范围之内，如果超出此范围的话，那么在路面中经过车轮荷载的碾压，针片状颗粒就会折断，折断处就会失去沥青的包裹，没有沥青包裹不但会影响此处的质量，路面渗水的话还会影响到其他部位，由折断处沥青开始一点点脱落，对路面的损坏影响很大，所以我们要严格控制针片状颗粒的含量，不合格的集料不准进场，从源头石料场开始抓起也是必不可少的。六、细集料质量要求6.1一般规定 6.1.1细集料采用坚硬洁净干燥无风化无杂质并有适当级配的机制砂，石质采用石灰岩，不能采用山场的下脚料，进场需按批量检验，各技术指标应符合沥青路面施工技术规范的质量要求。各技术指标如下表。表6.1.11指标技术要求砂当量 60表观密度 g/32.5级配筛分符合规范要求6.1.2细集料包括机制砂、天然砂、石屑。工程上配合比设计时经常对究竟采用石屑和天然砂有不同的看法，不少工程对石屑情有独衷，排斥天然砂。其实砂和石屑各有优缺点。首先必须明确石屑与人工破碎的机制砂时有本质不不同的。机制砂是由制砂机生产的细集料，粗糙，洁净，棱角性好，应该推广使用。而石屑是石料破碎过程中表面剥落或撞下的棱角，细粉，它随棱角性好，与沥青的粘附性好（如果不是石灰岩石屑也不一定好），但石屑中粉尘含量较多，强度很低遍片含量及碎土比例很大，且施工性能较差，不易压实，路面残留空隙率大，在使用中还有继续细化的倾向。因此必须限制使用石屑，而推广机制砂，本项目上采用的正是机制砂。随着我国对环境保护的日益重视，一些地方开始对无序开采河砂加以限制，这是十分正确的。为了保证细集料的质量，采用机制砂是个方向。可以预料，我国沥青路面使用的细集料将会发生大的变化。6.2其他规定6.2.1细集料的质量要求规定甚少，其中最重要的是洁净。针对不同的细集料规范上采用了不同的指标，分别使用0.075mm通过率、砂当量、亚甲蓝试验。6.2.2细集料砂当量试验是按规定称取一定数量的机制砂,放入砂当量仪中，用专门配制的清洗液冲洗，后量取沉淀砂和砂悬浮物的总高度，看砂含量占总量百分数的多少如下公式，一般砂当量在60以上，易控制在80以上以SE表示。H2SE=100式（6-1）H1式中： SE 试样的砂当量（）H2 试筒中集料沉淀物的高度（mm）H1 试筒中沉淀物的高度（mm）6.2.3 对细集料的棱角性进行测定就会发现，石屑中的细粉含量太多会严重影响粗糙度，甚至还不如天然砂，它在我国使用相当普遍，这是材料中最薄弱的一环。所以要求应严禁使用石屑，改采用机制砂，只有采用机制砂各项指标才能达到规范规定的要求。七、填料的质量要求7.1 一般规定7.1.1在沥青混合料中，矿质填料通常指矿粉，其他填料如消石灰粉、水泥长做为抗剥落剂使用，粉煤灰则使用很少，在我国由于粉煤灰的质量不稳定，一般不允许在高速路上使用。所以矿粉在沥青混合料中重要作用，矿粉要适量,少了不足以形成足够的比表面吸附沥青,矿粉过多又会使胶泥成团,致使路面胶泥离析,同样造成不良的后果,所以必须控制矿粉得用量,达到一种理想的效果。7.2其他规定7.2.1矿粉的粗细程度一般控制在0.6mm与0.3mm筛都全部通过,0.15mm筛通过90100，0.075mm筛通过80100，这样的矿粉才适合在高速公路中作为填料。其他技术指标见下表表7.2.11指标 技术要求 密度( g/cm 3 )2.500外观无团粒结块 含水量（） 1.0 塑性指数（） 4加热安定性 实测纪录 亲水系数 1.07.2.2 矿粉的外观应是无团粒结块，说明该矿粉储存良好，没有受潮质量应符合使用要求，其它各项指标不会受到影响，如果矿粉表面有团粒结块，说明矿粉受潮，含水量过大，其它指标会受影响，所以进场的矿粉除做常规检测项目外，必须观察外观，有团粒结块的严禁使用。另外矿粉含水量过大，不但给烘干带来不便，会直接影响混全料的拌和质量，故应控制在1.0以下。7.2.3矿粉的塑性指数是矿粉的液限含水量与塑限含水量之差，如果矿粉中混入粘土成份，或者采用火成岩石料的磨细矿粉时，塑性指数将明显增加，塑性指数高的矿粉，吸水性和吸油性较大,并由此发生膨润，将使沥青混合料的强度降低，或者在水的作用下发生剥离，导致沥青路面的损坏。因此，矿粉作为填料使用，其中最基本的要求是塑性指数必须小于4，7.2.4矿粉的亲水系数即矿粉试样在水（极性介质）中膨胀的体积与同一试样在煤油（非极性介质）中膨胀的体积之比，用于评价矿粉与沥青结合料的粘附性能。亲水系数控制在1.0以内，也就是说矿粉在水中的体积必须比在煤油中的体积小，才是合格的。如果亲水系数大于1.0就说明矿粉与水的亲近力较强，用在路面上遇水就会很容易与水结合，这样必然会影响路面质量。八、总 结由图a可以看出在沥青路面建设过程中，材料起着至关重要的作用。有些新建公路沥青路面之所以出现早期损坏，材料问题是其中重要的原因，因此这里特别强调要把好原材料质量关，应该以试验为依据，严格控制质量，防止因使用不符合要求的材料而造成损失的情况发生。Y路面质量图a 原材料质量 X为了改变我们现在这种大都采用事后检查的做法，我们一定要在过程中进行控制，为了事后不出现质量问题，对待原材料就是第一要着手的对象，所以我们要想提高沥青路面质量，就必须对原材料严格要求。随着我国公路基础设施建设投资规模的加大，公路工程对原料的要求更加严格，我们要严把质量关，使公路工程质量进一步提高，广大公路工作者特别是从事公路工程试验检测的同志，要不断加强业务学习，特别要提高自身素质，进一步增强责任感，加大试验检测力度，来提高我国高速公路质量。九参考文献1.公路工程集料试验规程人民交通出版社 20005.年 北京2.公路工程沥青及沥青混合料试验规程 人民交通出版社 2000年 北京 3.公路沥青路面施工技术规范人民交通出版社 2005年 北京4.路基路面试验检测技术人民交通出版社 2004年 北京5.郑州至石人山高速公路沥青路面施工技术指南西安萌兴高等级公路工程股份有限公司 二00七年六月 （全文完）专心-专注-专业