沥青加热搅拌技术研究

1、沥青加热搅拌技术研究第一章前言由于沥青类路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、 噪音低、施工周期短、养护维修简便等优点，因而获得越来越广泛的应用， 特别是近几年高速公路建设和城市道路刷黑都采用热拌沥青混合料路面 结构，就我们江汉油田矿区道路也逐渐向黑色路面结构形式发展，我单位 今年承建了两条沥青混凝土路血，在施工过程中对沥青混凝土加热搅拌技 术展开了科研攻关，为工程顺利进行提供了技术支持。第二章热拌沥青混合料的一般规定一热拌沥青混合料的概念 是由适当比例的粗集料、细集料及填料 组成的符合规定级配的矿料与沥青拌和而制成的符合技术标准的沥青混 合料(以ac表示，采用圆孔筛时用lh),适

2、用于各种等级的路曲，高速公 路和一级公路沥青面层的上面层、中面层及下面层均应采用沥青混凝土混 合料铺筑，沥青碎石混合料仅适用于过渡层及整平层，其它等级共14页公路的沥青面层上面层也应采用沥青混凝土混合料铺筑。热拌沥青混 合料分为四类：(-)密级配沥青混凝土混合料：各种粒径的颗粒级配连续、相互嵌挤密实的矿料与沥青拌和而成，压实后剩余空隙率小于10%的沥青混合料。剩余空隙率3%6%的为?型密实式沥青混凝土混合料剩余空隙率4%10%的为ii型半密实式沥青混凝土混合料;（二）半开级配沥青混合料：由适当比例的粗集料、细集料及少量 填料（或不加填料）与沥青拌和而成，压实后剩余空隙率在10%以上的半 开式沥

3、青混合料，也称沥青碎石混合料；（三）开级配沥青混合料：矿料主要由粗集料组成，细集料较少，矿 料相互拨开，压实后空隙率大于15%的开式沥青混合料；（四）间断级配沥青混合料：矿料级配组成中缺少一个或若干个档次 而形成的间断级配的沥青混合料。若按混合料类别来分可按下表分类（规格以方孔筛为准）共14页二 热拌沥青混合料的矿料的级配范围热拌沥青混合料的矿料的级配范围是经过专题研究，总结我国沥青混 合料施工经验，参考了国外沥青混合料矿料级配，能过理论法和经验法编 制而成，下面是密级配沥青混凝土混合料级配范围：三热拌沥青混合料技术标准1马歇尔试验技术标准（以密级配沥青混凝土混合料为例）共14页2沥青混合料车

4、辙试验动稳定度技术要求3沥青混合料低温弯曲试验破坏应变技术要求共14页4沥青混合料水稳定性技术耍求第三章原材料的质量控制 热拌沥青混合料搅拌的质量好坏直接取决于原材料质量的好坏，所以 控制好原材料的质量至关重要，拌制热拌沥青混合料的原材料主要有以下 几种： 一沥青共14页热拌沥青混凝土是由沥青胶结料和矿质集料组成的铺路材料，沥青胶结料，即沥青或改性沥青起到把集料颗粒结成密实休并使混合料防水的 胶粘剂的作用。当粘结一起时，矿质集料起着赋与体系强度和韧度的石料 骨架作用。沥青有石油沥青、煤沥青及改性沥青等，用于公路建设的主要使 用道路石油沥青，即由石油经蒸憾、吹氧、调和等工艺加工得到，主要为可 溶

5、于二硫化碳的碳氢化合物的符合沥青路面使用技术要求的半固体粘稠 状物质。1道路石油沥青的技术耍求如下表共14页次;b级沥青适用于高速公路、一级公路沥青下面层及以下层次，二级及 二级以下公路的各个层次或用作改性沥青、乳化沥青、稀释沥青的基质沥 青;c级沥青只能用于三级及三级以下公路。2施工过程中质量控制措施%1 沥青材料应附有炼油厂的质量检验单,运至现场的沥青材料必须按 要求进行试验，经评定合格后方可使用；%1 沥青贮运站及沥青混合料拌合厂必须将不同来源、不同标号的沥青 分开存放，不得混杂，沥青使用期间贮存温度不宜低于130°c,并不得高于 170°c,在非施工使用期间可在常温

6、下贮存，但不可长期存放,否则应重新检 验；%1 道路石油沥青在贮运、使用及存放过程中应有良好的防水措施，并避 免雨水或加热管道蒸汽进入沥青罐中;%1 施工时沥青的加热温度应根据沥青品种、标号、粘度、气候条件及 铺筑层的厚度选定，一般标号在90号以下为150170°c,大于90号控制 在140-160°c,其中沥青粘度大、气温低、铺筑层厚度薄用高限。二粗集料共14页所谓粗集料是经加工（轧碎、筛分）而成粒径大于2.36 mm的碎石、破 碎砾石、筛选砾石、矿渣等集料。1沥青混合料用粗集料质量技术要求2施工屮粗集料质量控制%1 经选择确定的沥青混合料用集料在施工中应保持稳定，不得随

7、意变 更，应在固定的石料厂取料；%1 粗集料应该洁净、干燥、无风化、无杂质，具有足够的强度、耐磨耗 性，进的第一批集料应及时送检,检验符合粗集料质量技术要求方可使用；%1 沥青路面所用粗集料应尽量采用碱性岩石，如石灰岩、白云岩、玄武岩或辉绿岩等，因为碱性岩石与沥青具有较好的粘附性，采用这类岩石制备 的沥青混合料可获得较高的力学强度和抗水性，当必须采用酸性石料如花 岗岩、斑岩等时，应掺入抗剥剂。三细集料细集料是天然形成或经加工（轧碎、筛分）而成的粒径小于2.36 nrni的共14页天然砂、机制砂及石屑等集料。其中石屑是指釆石场加工碎石时通过4.75 mm的筛下部分。1沥青混合料用细集料质量要求2

8、施工屮细集料质量控制%1 细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配。细 集料的洁净程度，天然砂以小于0.075mm含量的百分数表示，石屑和机制 砂以砂当量表示；%1 热拌沥青混合料的细集料宜采用优质的天然砂或机制砂，但其用 量有所限制，在缺砂地区也可以使用石屑；%1 细集应与沥青有良好的粘结能力，与沥青粘结性能很差的天然砂 不宜用于高等级公路的沥青面层。四填料沥青混合料用填料是在沥青混合料屮起填充作用的粒径小于 0.075mm的矿物质粉末，一般采用石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水 性石料经磨细得到的矿粉。1沥青混合料用矿粉质量要求共14页2施工中填料质量控制矿粉要求干燥、洁净，

9、当采用水泥、石灰、粉煤灰用填料时其用量 不宜超过矿料总量的2%,粉煤灰作为填料使用时，烧失量应小于12%, 塑性指数应小于4%,且用量不超过填料总量的50%；雨季施工时要注 意填料的防水，结团成块的不得使用。第四章 沥青混合料的配合比设计?沥青混合料配合比设计有马歇尔法和维姆法，大多数公路单位传统 上采用马歇尔混合料设计法，马歇尔法需要进行室内试验，旨在通过稳定度/流值与密实度/孔隙订分析，提出适合的沥青混合料。沥青混合料配合比设 计包括冃标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段及生产配合比验证阶段, 通过配合比设计决定沥青混合料的材料品种、矿料级配及沥青用量。一 材料准备1按试验规程规定的取样方

10、法取足够数量的具有代表性的沥青及矿 料试样，检验材料各项性质，检验合格后方可用于试验；2对粗集料、细集料、填料进行筛分，得出各种矿料的筛分曲线；3 测定粗集料、细集料、填料及沥青的相对密度。二矿料配合比计算1根据公路等级、路面类型或设计文件规定选择适用的沥青混合料类 型，按规范耍求确定矿料设计级配范围；2由各种矿料的筛分曲线计算配合比例，使合成的矿料级配符合已确 定矿料设计级配范围，并应使各个筛孔的通过量接近设计级配范围的中限, 对交通量共14页大的公路应偏向级配范i韦i的下限，对中小交通量或人行道路则偏向级 配范围的上限；3合成的级配曲线应接近连续或有合理的间断级配，不得有过多的犬 牙交错，

11、若经过调整还有两个以上的筛孔起出级配范围时，应对原材料进 行调整。三马歇尔试验1根据规范上所列的沥青用量范围及实践经验，估计适宜的沥青用量（或油石比）;2以估计沥青用量为中值，按0.5%间隔变化，取5个不同的沥青用量， 用小型拌和机与矿料拌和，按规范规定的击实次数成型马歇尔试件，测定 试件的密度，并计算空隙率、沥青饱和度、矿料间隙率等物理指标进行体 积组成分析；3进行马歇尔试验，测定马歇尔稳定度及流值等物理力学性质，以沥 青用量为横坐标，以测定密度、稳定度、空隙率、流值、饱和度等为纵坐 标制图，分别将试验结果点入图中，连成圆滑曲线，4从成果图中求取相应于密度最大的沥青用量为al,相应于稳定度最

12、 大值的沥青用量a2及相应于规定空隙率范围的中值的沥青用量a3,则最 佳沥青用量的初始值oac1二(al+a2+a3) /3；5求出各项指标均符合沥青混合料技术标准的沥青用量范围 oacminoacmax,求中值oac2,按最佳沥青用量初始值oac1求取相应的 各项指标值，当各项指标均符合沥青混合料技术标准时，由oac1及oac2 综合决定最佳沥青用量oac, 般以oac1和oac2的中值作为最佳沥青 用量oaco四生产配合比设计对间歇式拌和机，必须从二次筛分后进入各热料仓的材料取样进行筛 分，以确定各热料仓的材料比例，供拌和机控制室使用，同时反复调整冷 料仓进料比例以达到供料均衡，并取目标配

13、合比设计的最佳沥青用量、最 佳沥青用量±0.3%等三个沥青用量进行马歇尔试验，确定生产配合比的最 佳沥青用量。五生产配合比验证拌和机采用生产配合比进行试拌，铺筑试验路段，并用拌和的沥青混 合料及路上钻取的芯样进行马歇尔试验检验，由此确定生产用的标准配共14页合比，作为生产上控制的依据和质量检验的标准。经设计确定的标准 配合比在施工屮不得随意变更，若遇进场材料发生变化并经检测沥青混合 料的矿料级配和技术指标不符合要求时，应及时调整配合比。第五章沥青混合料的拌制一沥青混合料必须在沥青拌和厂采用拌和机械拌制，拌和厂的设置 除应符合国家有关环境保护、消防、安全等规定外，还应具备下列条件: 1

14、拌和厂应设置在空旷、干燥、运输条件良好的地方；2沥青应分甜种密闭储存，各种矿料应分别堆放，不得混杂，填料不 得受潮，集料宜设置防雨顶棚；3应有良好的排水设施；4就配备试验室，并配备足够的仪器设备；5应有可靠的电力供应。二拌和机的选用沥青混合料拌合设备的类型有三种形式，即间歇强制式拌合机，连续 强制式拌合机和连续滚筒式拌合机。由于间歇强制拌合机拌合设备历史悠 久，技术已趋完善，并且采用相对简单的计量技术，即可获得各种沥青混 合料较精确的拌合比，因此得到了广泛的应用，冃前大多数拌合设备多属 此类。它的缺点是于滚筒设拌合设备相比，在同等牛产能力下，其组成部分较多，结构复杂，设备庞大，对除尘实施要求高

15、，搬迁困难，连续强制 式拌合设备的缺点是工作中产生大量粉尘，造成严重的空气污染，除非大 大改善除尘设备，这将增加工程施工成本，增加建设投资。所以一般公路 沥青混合料搅拌选用间歇式拌和机。三沥青混合料搅拌温度控制沥青材料应采用导热油管加热，沥青与矿料的加热温度应调节到能使 共14页温度可采用表面接触式温度计测定。注：沥青混合料的施工温度采 用具有金属探测针的插入式数显温度计测量，表层四拌和时间沥青混合料拌和时间应以混合料拌和均匀、所有矿料颗粒全部裹覆沥 青结合料为度，并经试拌确定。间歇式拌和机每锅拌和时间不宜少于45s, 其中干拌时间不得少于5-10 s,连续式拌和机的拌和时间由上料速度及拌 和

16、温度调节。五外观质量要求拌和好的混合料应均匀一致，无花白料，无结团成块或严重的粗细集 料分离现象，不符合要求时不得使用，并应及时调整。施工现场一般可凭 肉眼观察的经验有“油多发亮”、“油多结块、粘车”、“油少干散”及“过 火枯焦”等。第六章沥青混合料的运输一热拌沥青混合料应采用较大吨位的自卸汽车运输，车厢应清扫干 净，为防止沥青与车厢板粘结，车厢侧板和底板可涂一薄层油水（柴油与 水的比例可为1： 3）混合液，但不得有余液积聚在车厢底部;二从拌和机向运料车上放料时，应每卸一斗混合料挪动一下汽车位 置，以减少粗细集的离析现象，运料车应用篷布覆盖，用以保温、防雨、 防污染，夏季运输时间短于0.5小时，也可不加覆盖；三沥青混合料运输车的运量应较拌和能力或摊铺速度有所富余，施 工过程屮摊铺机前方应有运料车在等候卸料，对高速公路和一级公路，开共14页始摊铺时在施工现场等候卸料的运料车不宜少于5辆；四沥青混合料连续摊铺过程中，运料车应在摊铺机前10-30 cm处停 住，不得撞击摊铺机，运料车进入摊铺现场，轮胎上不得沾有泥土等可能 污染路面的脏物，否则设置现场外专门地点洗净轮胎后进入工程现场。第七章结束语一沥青路面工程施工是我单位重点发展方向，这既是自身发展的需 要，也是市场发展的需要。通过对沥青加热