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淺談瀝青混合料非常規試驗方法

08-22 14:06:00  瀏覽次數:189次  欄目:檢測試驗
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【內容摘要】本文主要介紹了瀝青混合料在拌和、攤鋪、碾壓過程中的幾種非常規試驗方法,反映了準確試驗對提高瀝青路面質量水平的重要性。
【主題詞】:  瀝青混合料      非常規      試驗      方法
Ⅰ、前言
隨著公路等級的提高,瀝青路面已成為高等級道路路面中占主要地位的路面結構。瀝青混合料是修筑瀝青路面的主要材料料,瀝青及其集合料的組成與瀝青路面的好壞有密切的關系,它直接影響到瀝青路面的使用壽命。為了提高瀝青路面的質量水平,修筑優質的瀝青路面,在施工過程中及時地對瀝青結合料和瀝青混合料的性質進行準確試驗將具有較大的現實意義。
Ⅱ、瀝青混合料非常規試驗方法
瀝青混合料除了要進行常規的試驗方法外,再根據施工經驗結合一些非常規的試驗方法加以驗證,對于提高瀝青混合料的施工質量是十分有益的。下面介紹幾種瀝青混合料的非常規試驗方法:
    一、冷料倉的流量
瀝青混合料拌和設備通常設有4個冷料倉,最靠近烘干筒的1號倉裝最細的集料,依集料粒徑從大到小編號,4個冷料倉中標4種規格集料的用量比例在目標配合比設計中確定。生產時,4個冷料倉應按設計比例和一定速度向拌和機供料,即每個冷料倉必須分別保持穩定流量,這樣才能滿足礦料級配和拌和機生產能力的要求。
各冷料倉的固定流量,可根據拌和機的生產能力(t/h)和目標配合比設計算得到。如其拌和機的生產能力為100t/h,1號倉裝有天然砂,在目標配合比計中天然砂的用量比例為20%,所拌瀝青混合料的瀝青含量為5%,則1號倉的固定流量應為:100×0.95×0.2=19(t/h),即1號倉必須均勻地每小時流出19t。
冷料倉出料控制一般有振動式和輸送式兩種。振動式的振源來自安裝在冷料倉出料口附近的振動馬達或電磁線包,通過改變馬達的震蕩頻率改變冷料倉的流量。輸送式是在出料口下緣安裝一個小型皮帶運輸機或往復式送料滑板,改變小皮帶鉆速或改變滑板的往復頻率,就能改變冷料倉的流量。
出料口的流量試驗,就是要找到流量與集料規格(品種)、出料口開啟程度、小皮帶轉速等之間的關系,并用流量關系曲線表示。根據計算的流量,在曲線上查得轉有某種規格集料的冷料倉出料口應張開的大小及皮帶應具備的轉速。
為了減少試驗工作量,冷料倉出料口的張開程度可根據集料的粗細,憑經驗確定。因此,只須分別測定4個冷料倉的流量與小皮帶轉速的關系。
現以皮帶式為例,詳述試驗步驟如下:
1、各冷料倉分別裝滿不同規格集料;
2、移走與水平皮帶運輸機接頭的提升運輸機,將裝載機置于該處,準備接料。
3、啟動大型水平皮帶運輸機。
4、選擇某一低速,啟動1號倉的小皮帶,并開始計時。裝載機料斗內落滿料后,開走裝載機稱料重,直至接料斗總重超過10t為止,并記錄時間(h);
5、根據稱料總重量及延續時間,計算1號倉在該小皮帶轉速下的流量(t/h);
6、改變(提高)小皮帶4~5種轉速,分別測定1號倉相應小皮帶轉速下的流量;
7、同法分別測定其它各料倉不同小皮帶轉速下的流量;
8、繪制各冷料倉相應小皮帶轉速與流量的關系曲線
    當冷料倉出料由振動馬達或電磁線包或往復式送料滑板控制時,也按類似方法測定并繪制振動馬達轉速或電磁線包震蕩頻率或滑板往復頻率與流量關系曲線。
    在實際生產中,料場進料規格會有變動,含水量也會不斷變化。這時尚須根據實際情況對冷料倉流量作適當調整,以達到與熱料倉供料比相匹配,滿足標準級配要求。
    細集料含水量變化較大,為保持其相對穩定,宜采取防雨措施。
必要時應將出料口開啟程度作為一個變量進行試驗。
    二、各熱料倉供料比
當使用連續式拌和機時,經冷料倉流量試驗后就可按固定流量直接供料加熱拌和。但高速公路和一級公路對混合料的質量要求高,規范規定用間歇式拌和機拌和,這就帶來了一個所謂二次篩分的問題。
使用間歇式拌和機,冷料倉烘干后,提升到拌和樓內進行篩分分檔,每檔分別進入各自的熱料倉。但由于拌和樓內的篩子長度有限,更兼有傾向,集料不能充分篩分,流進各熱料倉的集料不是按機內各篩號準確分級。因此還必須從各熱料倉中取樣進行篩分試驗(即第二次篩分),根據篩分結果再進行礦料級配計算,確定各熱料倉的供料比例。測試步驟如下:
1、按各冷料倉確定的小皮帶轉速,啟動冷料倉卸料;
2、啟動大型水平皮帶運輸機運料;
3、啟動烘干筒工作;
4、啟動拌和樓內個篩分工作,至熱料倉內有足夠料為止;
5、逐次打開各熱料倉,冷卻后分別進行篩分試驗;
6、根據各熱料倉中集料及礦粉的篩分結果,對照標準級配,用圖解法或其它方法計算各熱料倉的供料比例,進而計算礦料的合成級配,并與標準級配對比。合成級配曲線應與標準級配中值曲線相吻合,如出入較大,則須調整各熱料倉的供料比,重新計算合成級配,直至兩曲線吻合為止。
    7、根據調整好的各熱料倉供料比及礦粉所占比例進行干拌(不加瀝青),在拌和機出料口取樣進行篩分試驗,計算通過率,并與標準級配范圍中值比較。如出入較大,還需適當調整各熱料倉的供料比直至關鍵篩孔的通過率與標準級配范圍相應篩孔通過率中值的誤差不超過規定值(0.075mm篩孔為±1%,其余篩孔為±2%)為止。這時各熱料倉的供料比即為正式生產的供料比。
關鍵篩孔指0.075mm、2.36mm、4.75mm、最大公稱粒徑對應的篩孔以及最大公稱粒徑與4.75中間的篩孔。
在拌和過程中如發現某熱料倉溢料或待料,說明冷、熱倉的供料比不相匹配,此時要根據溢料或待料的集料粒徑調整相應冷料倉的流量。
    三、加熱溫度及拌和時間
經反復調整冷料倉供料比達到供料平后,即可加瀝青進行拌和。根據拌和后混合料的溫度極其外觀,決定集料和瀝青的加熱溫度以及混合料的拌和時間。
1、初步擬定加熱溫度。根據瀝青品種和標號,取規范中規定的加熱范圍中值,暫定為瀝青加熱溫度。集料加熱溫度應瀝青加熱溫度高(10~20)℃。
2、初步擬定拌和時間。根據以往經驗擬定拌和時間,一般每拌一鍋約需要30~50s,實拌時先選50s為宜。
3、拌制瀝青混合料。按初步擬定的加熱溫度和拌和時間,按目標配合比的油石比控制瀝青進量,拌制瀝青混合料。
4、確定集料及瀝青的加熱溫度。在拌和機的出料口接料測溫,該溫度如在規范規定的出廠溫度范圍內,且混合料色澤均一,流而不散,則認為原擬定的加熱溫度可行。如溫度超過規定的范圍,或目測不合格,則須適當調整原材料的加熱溫度,直至滿足要求為止。此時集料及瀝青的加熱溫度,即可定為正式生產的加熱溫度。
5、確定拌和時間。最佳拌和時間是使拌出的混合料色澤均一、每個集料顆粒都被瀝青膜均勻裹覆、大小顆粒分布均勻所需的最短時間(s)。
當每一鍋出料后,目測認為不合適(有花料、離析等),則需要重新進料,適當延長拌和時間。反復幾次,直至合格為止。此時的拌和時間再加3~5s即為正式生產時的拌和時間。
第一鍋出料后,雖目測合格,須適當縮短拌和時間重新試拌。反復幾次,直至不合格料出現為止。取不合格料出現前一次合格料的拌和時間在加3~5s即為正式生產時的拌和時間。增加3~5s,是考慮設備誤差而增加的額外時間。
    四、透層
規范規定:“在無機結合料穩定土或粒料的半剛性基層上必須澆灑透層瀝青!薄盎谧杷哪康,最好透層與下封層和二為一,一次作成”。這樣就要求透層瀝青既要摻入基層,又要在基層表面保持一層瀝青薄膜。
透層瀝青宜選用慢裂灑布型乳化瀝青,也可采用慢凝液體石油瀝青或煤瀝青。從經濟、安全、易滲角度考慮,選用瀝青含量40~50%慢裂石油瀝青較為適宜。
乳化瀝青的稠度及單位面積灑布量應通過試灑確定?稍谠囦伓位鶎由线x擇具有代表性的1m2面積,清掃并灑水濕潤,表面略干后,用噴壺將瀝青含量為1km的乳化瀝青均勻灑布于該表面積內,24h后觀測表面情況:①若表面色澤均一,被一層約0.3mm瀝青薄膜均勻覆蓋, 用小刀不能將薄膜揭起,著說明乳液的稠度與用量適當;②若表面色澤均一,已形成均勻薄膜,用小刀也不能將薄膜揭起,但薄膜層較厚(大于0.5mm),說明乳液的稠度適中,但用量過多;③若表面色澤均一,已形成均勻薄膜,用小刀能將薄膜成片揭起,說明乳液稠度太大或破乳速度太快,未滲入基層內部;④若表面色澤不一,局部顯干澀狀,瀝青未形成均勻薄膜,說明乳液的稠度雖適中,但需采取相應的處理措施,再次試灑,直到滿意為止。

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