科普沥青路面配合比设计之针片状超标影

引言

目前我国高等级路面多采用沥青混凝土,在复杂的交通荷载、气候条件的耦合作用下,沥青路面容易出现早期破坏。因此道路建设者更重视混合料的力学性能,尤其是沥青的路用性能,而石料质量往往会被忽视,尤其是粗集料中针片状含量对混合料中形成的骨架结构的影响。针片状石料会大大削弱集料间的嵌挤作用,影响沥青混合料的路用性能。另外,针片状过多时,会形成大孔隙,在保证路面渗水性的同时必须加大沥青用量,增加成本,所以针片状含量应被控制。《公路沥青路面施工技术规范》(JTGF40-)中对高等级公路,上面层要求不超过15%的针片状含量,其他层不超过18%。

然而,在实践操作中,由于沥青混合料目标配合比需要存档,结果必须合格;导致在送样时将粗集料中的超量针片状颗粒去除,此时设计出的配合比无法真正指导生产。

研究

许平等发表于《公路》年第10期的文章《针片状含量对于沥青混合料性能的影响及其在云南大昌高速上的应用研究》:由试验结果可以看出,最佳油石比随着针片状含量的增加而增加,大致成线性关系。由于针片状颗粒增大了粗集料堆积的间隙,因此需要更多的沥青胶结料来填充间隙,以避免空隙率大、饱和度低而影响混合料的路用性能,这无形中增加了路面的造价;混合料的空隙率增大表明当压实功相同时,针片状含量越大,混合料越不容易压实。当针片状含量超过15%时,混合料空隙率变化幅度较大,如图所示:

辨析

实践操作中,由于沥青混合料目标配合比需要存档,结果必须合格;导致在送样时将粗集料中的超量针片状颗粒去除;此时得到的沥青混合料空隙率与最佳沥青用量也仅为理想状态,无法指导生产。

真正施工时采用的粗集料针片状颗粒含量超标,虽然沥青混合料的油石比、出料温度及碾压工艺均符合要求,但施工完成后的沥青路面真实空隙率往往过大,渗水严重。

很多施工单位项目部不知就里,往往手足无措。此时必须增加油石比及相应的填料掺量,填充空隙,保持适宜的沥青路面空隙率。

该问题的根本解决之道是采用的优质的粗集料,必须确保针片状含量合格。

全文完。徐科,江苏宜兴人,工学博士,“沥青路面”


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