非常規(guī)試驗(yàn)方法在瀝青混合料檢測(cè)中的應(yīng)用研究

朱雅智

（杭州雙流建設(shè)有限公司，浙江 杭州 310000）

1 前言

隨著高等級(jí)公路的建設(shè)和發(fā)展，瀝青路面以其耐久性好，行車(chē)舒適平穩(wěn)，噪音小等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到人們的重視，修筑瀝青路面成了各等級(jí)公路的主題。而瀝青混合料的質(zhì)量好壞以及瀝青及其集合料的組成與瀝青路面的好壞有密切的關(guān)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整體水平，修筑優(yōu)質(zhì)的瀝青路面，在施工過(guò)程中及時(shí)地對(duì)瀝青、結(jié)合料及瀝青混合料的性質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確試驗(yàn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 瀝青混合料非常規(guī)試驗(yàn)方法

在瀝青路面施工中，除了對(duì)瀝青混合料要進(jìn)行常規(guī)試驗(yàn)方法外，還要根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際情況結(jié)合一些非常規(guī)試驗(yàn)方法加以科學(xué)的驗(yàn)證，這對(duì)于提高瀝青混凝土的施工質(zhì)量是非常必要的。下面介紹幾種瀝青混合料的非常規(guī)試驗(yàn)方法：

2.1 嚴(yán)格控制冷料倉(cāng)的上料速度和流量

瀝青混合料的質(zhì)量控制關(guān)鍵在于冷料倉(cāng)的上料速度和流量。因此，冷料倉(cāng)中的幾種規(guī)格集料的用量比例和上料速度要根據(jù)目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)確定。生產(chǎn)時(shí)，冷料倉(cāng)的用量應(yīng)按目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)的比例并按相應(yīng)比例控制上料速度向拌和機(jī)供料，即每個(gè)冷料倉(cāng)必須分別保持穩(wěn)定流量，這樣才能滿(mǎn)足礦料級(jí)配和拌和機(jī)生產(chǎn)能力的要求，保證生產(chǎn)配合比的準(zhǔn)確進(jìn)行，進(jìn)而避免等料溢料這些現(xiàn)象。

各冷料倉(cāng)的固定流量，可根據(jù)拌和機(jī)的生產(chǎn)能力（t/h）和目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)比例計(jì)算得到。例如假設(shè)拌和機(jī)的生產(chǎn)能力為100t/h，1號(hào)倉(cāng)裝有砂，在目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)中砂的用量比例為20%，所拌瀝青混合料的瀝青含量為5%，則1號(hào)倉(cāng)的固定流量應(yīng)為：100×0.95×0.2＝19（t/h），即 1 號(hào)倉(cāng)必須均勻地每小時(shí)流出19t。

冷料倉(cāng)出料控制一般有振動(dòng)式和輸送式兩種。振動(dòng)式是通過(guò)改變安裝在冷料倉(cāng)出料口附近的振動(dòng)馬達(dá)或電磁線包的震蕩頻率來(lái)改變出料口的流量。而輸送式是通過(guò)改變安裝在出料口下緣一個(gè)小型皮帶運(yùn)輸機(jī)或往復(fù)式送料滑板的往復(fù)頻率，來(lái)改變冷料倉(cāng)的流量。

冷料倉(cāng)的流量試驗(yàn)，就是要在實(shí)際生產(chǎn)前通過(guò)試驗(yàn)，按照目標(biāo)配合比的各種比例，控制上料速度，并找到流量與集料規(guī)格（品種）、出料口開(kāi)啟程度、小皮帶轉(zhuǎn)速等之間的關(guān)系，并用流量關(guān)系曲線表示。根據(jù)計(jì)算的流量，在曲線上查得轉(zhuǎn)有某種規(guī)格集料的冷料倉(cāng)出料口應(yīng)張開(kāi)的大小及皮帶應(yīng)具備的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而準(zhǔn)確控制上料速度和比例。

為了減少試驗(yàn)工作量，冷料倉(cāng)出料口的張開(kāi)程度可根據(jù)集料的粗細(xì)，憑經(jīng)驗(yàn)確定。因此，只須分別測(cè)定各種規(guī)格冷料倉(cāng)的流量與小皮帶轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系即可。

現(xiàn)以皮帶式為例，闡述試驗(yàn)步驟如下：

（1）、各冷料倉(cāng)分別裝滿(mǎn)不同規(guī)格集料；（2）、移走與水平皮帶運(yùn)輸機(jī)接頭的提升運(yùn)輸機(jī)，將裝載機(jī)停在該處，準(zhǔn)備接料，然后啟動(dòng)大型水平皮帶運(yùn)輸機(jī)；（3）選擇某一低速，啟動(dòng)細(xì)集料的小皮帶，并開(kāi)始計(jì)時(shí)。等到裝載機(jī)接料稱(chēng)重超過(guò)10t時(shí)，記錄時(shí)間，并計(jì)算該倉(cāng)在小皮帶該轉(zhuǎn)速下的流量（t/h）；（4）改變小皮帶4~5種轉(zhuǎn)速，分別測(cè)定該倉(cāng)相應(yīng)小皮帶轉(zhuǎn)速下的流量；（5）同法測(cè)定其它各種料倉(cāng)不同小皮帶轉(zhuǎn)速下的流量；測(cè)定完畢繪制各冷料倉(cāng)相應(yīng)小皮帶轉(zhuǎn)速與流量的關(guān)系曲線，供施工生產(chǎn)時(shí)控制。

當(dāng)冷料倉(cāng)出料由振動(dòng)馬達(dá)或電磁線包或往復(fù)式送料滑板控制時(shí)，也按類(lèi)似方法測(cè)定并繪制振動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速或電磁線包震蕩頻率或滑板往復(fù)頻率與流量關(guān)系曲線在實(shí)際生產(chǎn)中，料場(chǎng)規(guī)格會(huì)有變動(dòng)，而且含水量也會(huì)不斷變化，尤其是細(xì)集料要采取防雨措施。因此在生產(chǎn)中要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行流量調(diào)整，以達(dá)到與熱料倉(cāng)供料相匹配，滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配要求。

2.2 各熱料倉(cāng)供料比例確定

在高速公路和一級(jí)公路生產(chǎn)瀝青混合料時(shí)，質(zhì)量要求高，規(guī)范規(guī)定用間歇式拌和機(jī)進(jìn)行拌和生產(chǎn)。這樣在各種冷料烘干后，提升到拌和樓內(nèi)進(jìn)行篩分分檔，這就要求必須從各熱料倉(cāng)中取樣進(jìn)行二次篩分，根據(jù)篩分結(jié)果進(jìn)行礦料級(jí)配計(jì)算，確定各熱料倉(cāng)的供料比例。測(cè)試步驟如下：（1）按各冷料倉(cāng)確定的小皮帶轉(zhuǎn)速以及目標(biāo)配合比，控制冷料上料速度和流量；啟動(dòng)冷料倉(cāng)卸料，啟動(dòng)大型水平皮帶機(jī)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)料，開(kāi)啟烘干筒；（2）啟動(dòng)拌和樓至熱料倉(cāng)有足夠料為止，進(jìn)行篩分；逐次打開(kāi)熱料倉(cāng)，分別取樣，冷卻后篩分。（3）根據(jù)各熱料倉(cāng)中集料和礦粉篩分結(jié)果，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配，用圖解法或計(jì)算法計(jì)算各熱料倉(cāng)的供料比例，進(jìn)而計(jì)算礦料的合成級(jí)配，并與標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配對(duì)應(yīng)，合成級(jí)配曲線應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配中值相吻合，如出入大，則須重新調(diào)整，直至兩曲線吻合為止。（4）根據(jù)調(diào)整好的各熱料倉(cāng)供料比例及礦粉所占比例進(jìn)行干拌（不加瀝青），在拌和機(jī)出料口取樣進(jìn)行篩分試驗(yàn)，計(jì)算通過(guò)率，并與標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配曲線中值比較。若出入大，重新調(diào)整供料比例直至關(guān)鍵篩孔的通過(guò)率與標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配范圍相應(yīng)篩孔通過(guò)率中值的誤差不超過(guò)規(guī)定值（0.075mm篩孔為±1%，其余篩孔為±2%）為止。這時(shí)確定的供料比為生產(chǎn)配合比。（關(guān)鍵篩孔指 0.075mm、2.36mm、4.75mm以及最大公稱(chēng)粒徑與4.75中間的篩孔）。

在拌和過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)某熱料倉(cāng)溢料或待料，說(shuō)明冷、熱倉(cāng)的供料比不相匹配，此時(shí)要根據(jù)溢料或待料的集料粒徑調(diào)整相應(yīng)冷料倉(cāng)的流量。

2.3 加熱溫度及拌和時(shí)間

經(jīng)反復(fù)調(diào)整冷料倉(cāng)供料比達(dá)到供料平衡后，即可加瀝青進(jìn)行拌和。根據(jù)拌和后混合料的溫度及其外觀，決定集料和瀝青的加熱溫度以及混合料的拌和時(shí)間。

（1）初步擬定加熱溫度。根據(jù)瀝青品種及標(biāo)號(hào)，按規(guī)范中規(guī)定的加熱范圍中值，暫定為瀝青加熱溫度。集料加熱溫度應(yīng)比瀝青加熱溫度高（10～20）℃。（2）初步擬定拌和時(shí)間。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)擬定拌和時(shí)間，一般每拌一鍋約需要 30～50s，實(shí)拌時(shí)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(shí)間，按目標(biāo)配合比的油石比控制瀝青進(jìn)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(jī)出料口接料測(cè)溫，該溫度如在規(guī)范規(guī)定的出廠溫度范圍內(nèi)，且混合料色澤均勻，流而不散，則認(rèn)為原擬定的加熱溫度可行。如溫度超過(guò)規(guī)定范圍，或目測(cè)不合格，則須調(diào)整原材料的加熱溫度，直至滿(mǎn)足要求為止。此時(shí)集料及瀝青的加熱溫度，即可為正式生產(chǎn)的加熱溫度。（5）確定拌和時(shí)間。最佳拌和時(shí)間是使拌出的混合料色澤均一、每個(gè)集料顆粒都被瀝青薄膜均勻裹覆、大小顆粒分布均勻所需的最短時(shí)間（s）。

當(dāng)按照目標(biāo)配合比和轉(zhuǎn)速準(zhǔn)確上料，各熱料倉(cāng)按準(zhǔn)確供料比上料，此時(shí)當(dāng)每一鍋出料后，目測(cè)認(rèn)為不合適（有花料、離析等），則需要重新進(jìn)料，適當(dāng)延長(zhǎng)拌和時(shí)間。反復(fù)幾次，直至出料合格為止。此時(shí)的拌和時(shí)間再加3～5s即為正式生產(chǎn)時(shí)的拌和時(shí)間。如果第一鍋出料后，雖目測(cè)合格，須在適當(dāng)縮短拌和時(shí)間重新試拌。反復(fù)幾次，直至不合格料出現(xiàn)為止。取不合格料出現(xiàn)前一次合格料的拌和時(shí)間在加上3～5s，即為正式生產(chǎn)時(shí)的拌和時(shí)間。增加3～5s，是考慮設(shè)備誤差而增加的額外時(shí)間。

混合料檢測(cè)合格，出廠運(yùn)輸至施工場(chǎng)地，以便及時(shí)進(jìn)行攤鋪碾壓。

3 結(jié)束語(yǔ)

為保證瀝青路面的施工質(zhì)量，必須對(duì)瀝青混合料的質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)。因此，在瀝青混合料試驗(yàn)中，雖然非常規(guī)試驗(yàn)是一種輔助性試驗(yàn)方法，但也要引起重視，它同樣可以提高瀝青混合料的質(zhì)量并能從側(cè)面準(zhǔn)確反映瀝青混合料的性質(zhì)。總之，在瀝青混合料的生產(chǎn)和施工中，要從各個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)入手，相關(guān)各方面要積極協(xié)調(diào)，把好質(zhì)量關(guān)，才能建設(shè)出高質(zhì)量的公路。

[1]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程（JTJ052－2000）.北京：人民交通出版社，2000.

[2]李一鳴.關(guān)于瀝青混合料組成設(shè)計(jì)的幾個(gè)問(wèn)題.公路，1994年，第11期.

[3]中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTGF40－2004）.北京：人民交通出版社，2004.