云南省公路工程监理咨询有限公司
摘要：在路面理论研究和工程应用领域，我国广大道路工程科技工作者从我国的道路建设实际需要出发，在路面设计理论、施工技术、路用材料、维修养护等领域进行了较为深入的研究，但在路面施工质量控制和管理方面的研究相对薄弱，这严重制约了沥青路面施工水平的提高。就此，本文对施工过程中的原材料控制进行了总结。
关键词：原材料；控制；工程质量
引言：如何保证施工单位在路面施工过程中贯彻设计意图，保持施工质量的均匀性与稳定性是提高沥青路面工程质量、延长路面使用寿命的关键，也是目前公路界面临的一个重大挑战。
1原材料控制概述
为达到质量要求所采取的作业技术和活动称为质量控制。这就是说，质量控制是为了通过监督质量形成过程，消除质量环上所有阶段引起不合格或不满意效果的因素，以达到质量要求、获取经济效益，而采用的各种质量作业技术和活动。
施工质量控制一般分为事前控制（正式施工前进行的质量控制）、事中控制（施工过程中进行的质量控制）和事后控制（对施工各阶段产品进行的质量检验）三个阶段，体现了全面质量管理的特点。
通过对沥青路面施工过程中的关键工序、重要工艺参数及关键设备的操作程序等直接影响工程质量的重要检测指标数据的同步采集并及时进行处理，根据判别出的施工质量的评价结论，实时确定所采取的施工工艺是否得当，变事后控制为过程控制。
人们早就发现，在生产制造过程中，生产出绝对相同的两件产品是不可能的。无论把环境和条件控制得多么严格，无论付出多少努力去追求绝对相同的目标，都将是徒劳的，它们总是或多或少存在着差异，正像自然界中绝不存在两个完全相同的事物一样。这就是质量变异的固有本性——波动性，也称之为变异性。
过程控制的目的之一就是有效控制工程质量的变异性：
S总＝S取＋S试＋S材料、施工
S取占23％、S试占43％、S材料、施工占34％
天定高速公路自2011年1月通车运行后，仅半年路面就出现了坑槽、裂缝、沉降等重大病害。处理方法：将31公里路面将全部铣刨掉，采用新的结构重铺，其他路段则视病害情况，采取不同的处理方式修补。返工费用由施工方承担，约1.2亿元。
造成上述损失的原因一是进场原材料把关不严，路面用碎石含泥量及针片状含量超标；二是施工单位施工过程控制不严，压实度不足造成局部路面空隙率大、局部渗水、沥青混合料部分筛孔超出规范控制范围；三是在不良环境下施工，存在将雨水封入路面结构内部及低温施工导致路面空隙率偏大问题，为路面出现坑槽埋下隐患。而生产不出前后均匀的混合料的原因是热料仓级配、混合料级配波动较大，使施工与配合比设计严重偏离，会造成原材发生变化，且热料仓的称量误差常在10%以上。
2集料
沥青混合料的材料一般由集料、填料、胶结料三大部分组成。集料又可分为粗集料和细集料（机制砂、石屑、天然砂）。工程上几种用作沥青混合料用集料的岩石：石灰岩、玄武岩（辉绿岩）、安山岩、花岗岩（砂岩）。
2.1石料加工生产设备
2.1.1破碎设备
2.1.1.1颚式破碎机（PE）
应用范围：主要用于对各种矿石与大块物料进行粗碎和中碎加工，即“头破”。
工作原理：工作时,电动机通过皮带轮带动偏心轴旋转，使动颚周期地靠近、离开定颚，从而对物料有挤压、搓揉、碾压等多重破碎，使物料由大变小，逐渐下落,直至从排料口排出。
优点：①破碎腔深且无死区，提高了进料能力与产量；②结构简单、工作可靠、维修方便；③破碎比大，产品粒度均匀。
缺点：生产出的成品石料针片状含量较大，不能直接应用于高速公路沥青路面。
2.1.1.2圆锥破碎机
圆锥碎石机适用于碎石中等和中等以上硬度的各种矿石和岩石。圆锥碎石机具有碎石力大、效率高、处理量高、运作成本低、调整方便、使用经济等特点。矿石在圆锥形破碎腔内不断受到冲击，挤压和弯曲作用而实现矿石的破碎。
优点：结构简单，破碎比大，生产效率高，可作干、湿两种形式破碎。
缺点：对锤体磨耗大，生产出的成品石料的针片状含量较大。
2.1.1.3锤式破碎机破
应用范围：主要用于对各种矿石与大块物料进行中碎和细碎加工。
工作原理：经高速转动的锤体与物料碰撞面破碎物料，适用于对中等硬度及脆性物料进行细碎。该设备可根据用户要求调整蓖条间隙，改变出料粒度。
2.1.1.4反击破碎机
应用范围：利用冲击能来破碎石料，主要用在集料的二次加工。即“二破、三破”。
工作原理：在电动机的带动下，转子高速旋转，物料进入板锤作用区时，与转子上的板锤撞击破碎，后又被抛向反击装置再次被破碎，然后又从反击衬板上弹回板锤作用区重新破碎，此过程重复进行，物料由大到小进入一、二、三、反击腔重复进行破碎，直到物料被破碎至所需粒度，由出料口排出。调整反击架与转子之间的间隙可改变物料出料粒度和物料形状。
2.1.2振动喂料器
在振动喂料器之前设置隔片筛，称为栅筛，通过结构本身的高频振动，对进入头破的泥土、细粉料、杂质等进行筛选、过滤，减少粉尘含量和泥块杂质。
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2.1.3振动筛网设置
振动方孔筛,不同设备的区别主要表现在筛网倾角、筛网面积和筛网层数上。
2.1.4除尘设备
设备类型可分为：布袋式除尘、旋风式除尘、静电式除尘和水洗法除尘。
主要作用：减少集料成品料中的粉尘含量，主要是小于0.075mm的部分。
为防止集料的二次污染，必须做到加工现场“日产日清”，并用洒水设备对场地进行洒水，以减少车辆运行工程中带来的扬尘。
2.2集料取样
2.2.1料源相同的料堆取样
先铲除堆脚无代表性部分，从顶、中、底由均匀分布的不同部分取若干份混合后组成一份。
2.2.2皮带运输机上取样
运输机机尾处用接料器定时抽取有代表性试样，由若干份组成一份试样。
2.2.3从车上取料
从不同部位，不同深度处，抽取大致相等若干份，组成一份。
2.3集料检测
对级配、颗粒粒形、洁净度（集料含泥量）和吸水率进行检测。其中，吸水率的检测最为复杂，吸水率与粒径的规律：表观密度与粒径粗细的关系不明显，毛体积密度随粒径减小而减小，吸水率随粒径减小而增加。
3填料
3.1填料概念
在沥青混合料中，沥青和填料以及集料中0.15mm以下颗粒共同形成沥青胶浆裹覆在集料表面，起着粘附粗、细集料颗粒，使沥青混合料凝聚在一起的作用。因此,虽然矿粉的用量在沥青混合料中所占的比重并不大，但其与沥青形成的沥青胶浆却是影响混合料性能的关键因素。沥青胶浆中沥青与矿粉的相对比例影响着沥青胶浆的性质，进而影响着沥青混合料的高温、低温等路用性能。
3.2几种其他种类的改性填料介绍
3.2.1消石灰填料
用2％以内的消石灰作为填料替代部分矿粉，减少(酸性)集料表面负电荷，减小集料亲水性。增强沥青与填料的亲和力，提高沥青混合料的粘聚性。
3.2.2水泥填料
使用方法与消石灰的基本相同，用水泥部分替代矿粉，增加填料的碱性，提高沥青混合料的粘聚性与高温稳定性。
4沥青材料
4.1沥青材料简介
4.1.1沥青分类
湖沥青--湖沥青(Lake asphalt)是使用最广泛且最为人熟知的一种‘天然’沥青。可以在已知的地面蕴藏处取得，最著名的是位于特立尼达。
岩沥青--岩沥青(rock asphalt)是由石灰岩或砂岩等石灰质岩石被渗流的天然沥青浸透后形成的。
焦油--焦油(tar)又称煤焦油沥青或煤沥青，它是在生产煤或无烟固体燃料中提炼出来的，两者经常被混同。
石油沥青--石油沥青(bitumen)是从原油制造的。
4.2材料选择
4.2.1良好的感温性，高温时不过于软化，低温不至于过分脆化。评价指标：针入度指数PI等；与工程关系：沥青化学组分中的沥青质含量多，蜡含量少，则感温性低，用感性低的沥青修筑路面不易发生车辙，推移和裂缝。
4.2.2足够的粘性，足以抵抗剪切变形。评价指标：运动粘度、条件粘度、针入度等；与工程关系：粘性高，高温稳定性好，强度高，不易发生过大的永久变形但低温易开裂。粘度应适当。
4.2.3强的粘附性，提供足够的粘附力。评价指标：粘附性，水煮法；与工程关系：与沥青混合料的水稳定性有关。
4.2.4良好的耐久性，减轻沥青的老化，延长路面的使用寿命。评价指标：室内老化试验；与工程关系：耐久性好的沥青，路面的使用寿命长，不易出老化损坏。
4.2.5延性，在外力作用下发生拉伸变形而不破坏的能力。评价指标：延度；与工程关系：直接影响低温变形能力。
4.2.6脆性、沥青材料在低温下承受变形而不脆裂的性质。评价指标：弗拉斯脆点；与工程关系：蜡少，地沥青质少，脆点低的沥青路面不易出现低温裂缝。
5其他材料
包括纤维材料、沥青抗剥离剂和温拌剂。
6结束语
施工质量控制既是一个技术问题，也是一个管理问题。只有对影响施工质量的各部分深入了解，才能更好地在施工中把控好施工质量。
参考文献：
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[4]吴云.道路桥梁施工中混凝土原材料的质量控制[J].工程技术研究,2019,4(19):126-127.
论文作者:钟艳
论文发表刊物:《防护工程》2019年20期
论文发表时间:2020/3/7
标签：沥青论文; 路面论文; 物料论文; 质量控制论文; 填料论文; 吸水率论文; 原材料论文; 《防护工程》2019年20期论文;