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摘要：在沥青路面的施工中，我国的施工单位使用的机械设备大多为国际先进的进口设备或是性能已达国际水平的国产设备，沥青也使用质量较好的进口沥青，配合比设计方面，经过多年的研究、实践和借鉴国外研究成果后设计水平也较高，很多都是完全按照国外的设计理念进行设计的，但是我国很多的沥青混凝土路面在使用3-5年后，就有很多严重的质量病害，而不得不进行大规模的维修来恢复路面的使用性能，所以后场拌制的沥青混合料质量的优劣，直接影响到沥青混凝土面层的综合性能。本文主要针对沥青混凝土材料制备过程中的质量控制进行简要分析。
关键词：沥青混凝土；材料制备；质量控制
1原材料控制
1.1道路石油沥青的质量控制。
沥青路面采用的沥青标号，宜按照公路等级、气候条件、交通条件、路面类型及在结构层的层位及受力特点、施工方法等，结合当地的使用经验，经技术论证后确定。沥青标号有ABC三种分别有不同的使用范围，沥青必须按品种、标号分开存放。除长期不用的沥青可自然条件下储存外，沥青在储存罐的温度不宜低于130℃，并不得高于170℃。
1.2集料的质量控制。
一是场地的硬化、面积、场地上的防雨、防尘、排水设施等必须能够满足正常施工的要求，场地上应有原材料隔离堆放措施，出入场地临时道路、路口能保证运料车安全畅通行驶。
二是集料必须洁净、干燥、表面粗糙，且规格满足要求，试验人员应根据材料的进料量进行试验，必须满足规范规定指标要求。
2原材料质量的保证措施
2.1级配矿料
在沥青混凝土的材料组成中，级配矿料根据材料设计由不同比例的粗集料、细集料和作为填料的石粉组成。
粗、细集料构成了沥青混凝土路面的主要承重骨架，为了保证集料在混凝土中与周边材料嵌结紧密和结构状态稳定（包括与沥青具有良好的和易性），粗集料的外观应当（或接近）为多面立方体，表面尽可能干燥、洁净及不含杂质，无风化坑蚀之弊。为了保证路面面层在整个服务周期内具有良好的路用特性，上面层（高等级沥青路面通常具有上、中、下3层）的粗集料应采用抗磨耐碎的酸性石料（如花岗岩、闪长岩等），能够起到良好的抗滑和耐磨作用。由于这些耐磨石料的采购价格明显较高，故其他面层可酌情使用成本较低的石灰岩、青石等其他材料。这种上下不同材料的合理搭配，既保证了上面层的抗滑性能和长寿命，又兼顾了材料选择的经济性。山西省交通科学研究院在太长二级路完成的RCCP（高碾压混凝土路面）项目对道路表层布设抗滑结构的上下集料不同配置技术进行了成功的应用，取得了技术和经济的双重效果。
优异的细集料应当采用机制砂、石屑或天然砂，亦必须达到设计要求的抗磨和耐冲击性能。细集料的表面质量与粗集料相似，即含水量较低、洁净、无风化痕迹、不含杂质，其粒径应具有合适的级配范围。
填料（石粉）在沥青混凝土中起着重要的致密作用。由于石粉和沥青形成的沥青胶浆液的黏结作用使得混合料中的各种矿料良好地结合在一起，并经合理的碾压工序形成路面抗压结构。目前，高等级道路施工中的填料大多是石灰岩、岩浆岩中的强基性岩石等石料经球磨粉碎工艺得到的矿粉。另外，集料在烘干过程中，由于在滚筒中跌落撞击加之与火焰进行热交换的混合作用，级配集料必然会产生一定量的粉料剥离。由于集料的运动和与较大颗粒材料比重的差异，这些粉料必然会以轻质粉尘的形式飞离，由于烘干设备引风机（用于助燃和除尘）的作用，经过除尘（通常采用重力旋风除尘和布袋除尘）收集的石粉也是混凝土材料中填料的重要组成部分。
图1SBS改性剂不同掺配比例的改性沥青软化点的变化
显然，改性沥青的软化点较普通石油沥青提高了60%以上，这对于提升路面的综合性能，特别是抵御路面的早期损坏具有重要意义。改性沥青必须依照严格的制作工艺完成，才能保证其达到相应的技术要求。如固态SBS改性剂必须经胶体磨剪切至5μm以下且与基质沥青均匀充分地混合在一起。由于SBS改性剂的材料比重仅为基质沥青的30%以下，因此改性沥青在制作、储存、运输和使用过程中必须采取搅拌措施以防材料离析而降低其使用效果。目前，工程单位使用的改性沥青大多为商品改性沥青，而改性沥青的制作也以较大产量（单台改性设备多为20t/h以上，最高达40t/h）进行生产，明显超过了目前国内外最大产量沥青混凝土拌和机（5000型）的沥青使用量。考虑到目前国内道路施工部门保有的机型主要为3000型及以下的中小型设备，同时鉴于改性沥青在使用和储存中的特殊性，并由此带来的诸多施工质量（主要考虑沥青的重复加热和材料离析等现实问题）和工程成本问题，研发和生产为沥青混凝土拌和机现场配套作业的改性沥青制备设备是适宜的和必要的。
3沥青混凝土材料制备过程中的质量控制
3.1冷、热矿料的计量
在进入烘干前的冷料计量和烘干后进入拌和时的热料计量是保证设计目标配合比的关键。前者采用皮带秤流量计量，后者采用电子称重计量。由于二者之间经过了材料的加热烘干工序，因此先后进入称量时的材料数量并非常数。为了对其进行必要的修正，目前工程单位一般采用对冷料增加一个估算值（如增加一定的百分比）。在实际工程中，这个估算值要么偏大，要么不足，结果容易造成材料供应过剩而弃料（或者烘干机间歇作业），或供料不足而影响生产。有鉴于此，对各冷料仓的供料速率进行较为精确的量化是必要的，其量化数据见式（1）所示。
Q=(1+δ)(1-k)wgt， （1）
式中：Q为某冷料仓的供料速率，t/h；δ为材料的含水量，%；k为沥青混凝土材料的设计油石配比，%；wg为拌和设备的额定生产能力，t；t为该料仓供料占拌和设备额定生产能力的比例，%。对各冷料仓的供料速率进行量化的目的在于尽量保持各热料仓供料的稳定性。显然，尽可能避免热料仓的待料和过量溢料现象不仅能够保证拌和机的正常作业，保证混合料的成品质量，而且对于减少材料浪费、降低作业成本具有现实意义。
3.2材料的烘干和加热
烘干机的作业效率不仅取决于自身的结构设计和几何参数，特别是烘干能力是否与燃烧器能够提供的热值相匹配，而且与矿料的粒径、均匀性和材料的含水量有关。我国相关试验条件中的材料含水量要求低于5%，但通常冷料的含水量在2%～3%之间。工程实践表明，矿料的含水量每增加1%，则烘干机的作业效率会降低约10%，烘干机向大气排气中的水蒸气含量会增加15%以上（影响布袋除尘的效果和使用寿命）。
3.3混合料的拌和
拌和是沥青混凝土材料制备的最终工序，为了达到材料的技术要求，对其拌和过程实施严格的质量监控是十分必要的。a）拌和温度的掌握。在实际工程中，拌和温度的高低往往取决于混合料在路上摊铺后，压路机进行初次碾压时的材料温度（通常称为初压温度，一般为140℃左右），这是保证路面达到压实密实度的基本条件之一。鉴于目前高等级沥青路面均采用改性沥青作为黏结剂，因此与普通沥青混凝土材料相较，改性沥青混凝土的拌和出料温度应增加5℃～8℃为宜。b）拌和时间的优化。沥青混凝土的拌和时间为干拌和湿拌时间的算术和。拌和时间长会使混合料的均匀性提高，但会加速沥青的材料老化，影响混合料的路用质量并降低拌和效率。因此，拌和时间的选择原则是在保证达到拌和均匀性的前提下尽量缩短拌和时间。在工程中，通常采用试拌方法确定最小拌和时间。在改性沥青混凝土的拌和中，由于沥青软化点和黏度的提高，建议相应的最小拌和时间应增加5～10s为宜。
4结束语
综上所述，沥青混凝土的路面施工工作，说到底，关乎着路面运行的安全。对其中的每一个环节都应当予以重视，我们应当积极进行探索，对沥青混凝土路面施工质量的要点和控制，进行适当掌握，以确保沥青混凝土路面的顺利施工。
参考文献
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论文作者:谢慧娟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/15
标签：沥青论文; 混凝土论文; 材料论文; 路面论文; 改性沥青论文; 作业论文; 含水量论文; 《建筑学研究前沿》2018年第2期论文;