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沥青混合料优化设计在工程中的应用研究

徐勤泰
  
安家(建筑与工程)
2021年26期
江苏瑞骋工程质量检测有限公司 江苏 宿迁 223600

摘要:随着我国的不断进步与经济发展,沥青混合料的生产水平不断提高,公路工程项目的施工质量也得到了保障。本文将重点阐述,在公路工程项目当中,沥青混合料的优化设计方法,希望能够进一步提高相关工程项目的施工质量。

关键词:沥青混合料;优化设计;应用

1 原材料具体概念

1.1沥青性质

在该高速公路施工的过程中,其主要使用的沥青混凝土原材料为90号SBS成品改性沥青,在进行施工之前,需要试验检测人员,对其针入度、延度以及软化点等方面的各项参数以及沥青的各项特性进行检测试验,并且得到最终的检测结果[1]。经由多次检测之后,其所得到的结果,能够满足工程项目的施工需求,并且符合PG70-28Superpave沥青胶结料的具体条件,能够有效应用于项目的施工。该种沥青混合料在实际的施工活动中,其在25℃下的弹性恢复结果十分突出,因此,在施工的过程中,可以基本保障该公路不会轻易开裂,能够进一步提升整个公路在日后通车后的使用寿命以及通车安全。

1.2矿料性质

一般来说,矿料主要由集料以及矿粉共同组成,在施工的过程中,集料的种类将直接决定了整个矿料能够在施工过程中呈现出来的性质以及各项参数,对工程项目的施工质量以及总体施工水平都息息相关[2]。在实际的工程项目施工过程中,大部分集料的原材料主要采集各地区的石灰岩。该种材料的结构形式以层状分布,在施工挑选原材料时,能够有效控制寂寥的大小。并且在整个施工过程中,能够进一步加强所使用材料的结构形式。矿粉方面,其主要的原材料为石灰石粉末,该种材料自身的结构密度相对较小,在进行材料制备的过程中,能够将材料之间的结构进行填充,让材料结构更加紧密,让材料结构不会轻易塌陷。在完成相关材料的采集作业之后,需要检测人员对各类材料的性质进行试验以及检测,对施工要用到的材料进行试验,了解其材料的性质以及各项参数等,以保障整个工程项目的顺利实施以及最终的施工质量,并确保工程项目的施工质量。首先,检测人员需要通过网篮法,对粗集料的密度进行检测,该种试验方法能够有效应用于体积较大的粗集料,在进行检测的过程中,该种检测方法所应用的设备以及工具较为简便,在工程项目的施工过程中,改种方法较为常用。

2 配合比优化设计

想要实现对沥青混合料的有效优化,就需要施工单位以及检测人员,对原材料的质量水平进行有效控制,确保原材料的质量水平能够满足工程项目的施工需求。集配优质的矿料,其粗集料之间紧密结合,形成了一个基本骨架,该骨架是整个结构的基础骨架。在整个材料结构中,细集料则会分布在骨架周围,填充缝隙,形成结构骨料。在整个股价的空袭致中,通过密度较小的集料实现对其的填充,让整个沥青混合料的结构更加紧密稳定,让物质呈现出更为紧凑的形态。通过对混合料配比的调整以及控制,进一步凸显混合料中各类原材料所能呈现出来的特性,保障混合料自身的整体稳定性,确保整体结构的稳定可靠,并保障整个矿料结构的缝隙率,能够严格按照相关规定标准得到有效控制。在工程项目当中,想要控制沥青混合料的质量水平,就必须要保障其原材料的质量,原材料的质量控制将会直接影响到沥青混合料的性能指标。在前期原材料的选择过程中,需要工作人员特别注意原材料级配的变异性以及颗粒形状等。在材料准备阶段,需要考虑到集料可能受到的二次污染,并且要避免受到雨水影响,导致粉料出现黏结等现象,影响后续的施工质量,让其在拌合楼下料的过程中,无法顺利通过下料管道,出现堵塞问题。因此,就需要料场对原材料进行整体硬化处理,对粉料的存放地进行垫高,并布设遮雨棚,在条件允许的情况下,也要对粗集料进行覆盖,做好防水措施。另外,还要保障矿料能够科学合理的堆放,将上料量较多的矿料放置于拌合楼较近的位置处,对于上料量较少的矿料,放置于距离拌合楼较远的位置,通过该种形式,来保障装载机上料的合理性,进而减少上料过程中可能出现的终端,进一步加快上料的效率以及速度。矿料还需要严格按照相关要求进行分档堆放,严禁混杂堆放,否则便会直接影响混合料的集配以及拌合效率。在优化混合料的配合比过程中,需要检测人员严格按照高性能沥青路面技术手册中的相关标准,并且科学的调整集料筛网的尺寸。想要控制矿料的粒径,可以通过振动筛的筛孔尺寸来进行筛选。通过振动筛筛除符合本次工程项目施工需求的碎石粒径,需要受到振动筛的类型以及筛面面积等条件限制。

想要进一步确认该实验得到结论的可靠性以及可行性,可以在配合比计算的过程中,通过相应的试验手段,对其进行进一步验证。通过该种方式,明确沥青混合料配比方面的各项参数以及各项数据。确认在沥青混合料配比计算过程中,各类材料在混合料整体中的占比情况。经过计算,得到沥青混合料最优配比情况下的沥青用量为4.1%,并且在进行混合料的制备过程汇总,需要控制混合料的孔隙率,在4%左右,以保障其整体的稳定性以及结构紧密性。

3 试验数据

经由试验检测,不难看出,沥青混凝土的质量与性能与其自身的结构特点相互关联,并且存在密切的关系。但是该结果最终仍然需要相应的试验进行验证与进一步的确认,让该结果能够更具说服力。通过轮碾成形法的方式,对沥青混合料进行进一步检测。改种方法能够模拟沥青混合料的碾压状态,通过一定的碾压之后,对混合料的质量情况进行检测,了解其质量水平后,确认其表面以及内部结构是否出现病害或者开裂等问题。通过该种方法的检测,能够更进一步的了解到混合料自身所具备的特性以及在施工过程中能够呈现出来的优点。也可以采用马歇尔击实法,对沥青混合料进行试验检测,在实验的过程中,需要工作人员准备切实符合需求的马歇尔试件。在试验的过程中,通过科学合理的称量方法,得到相应的样品等,而后对混合料的水温性进行检测。通过多次试验,得到最精确地数值。进一步提高最终检测所得到数据的精确性。

通过检测得到的相关数据能够了解到,在沥青混合料的优化过程中,需要对结构空隙进行控制,并非是绝对密实就能够保障混合料结构的稳定性。只有确保混合料的配比能够通过科学合理的计算,才能够进一步保障混合料自身的各项性能,进而保障整个工程项目的施工质量。

4 试拌试铺验证

在沥青混合料的准备阶段,试拌作业主要是检验生产配合比是否能够有效适用于拌合楼生产活动当中。并且也可以通过该种方式,来检测拌合楼的工作状态。按照已经确定的目标配合比矿料机配比例,作为生料的上料比例,而后按照已经确定的生产配合比矿料机配比例以及油石比作为热料仓的进料比例。经由拌合楼对原材料进行搅拌,而后对混合料进行检测,检测的结果应当同生产配合比的数据相互吻合。而后将该种混合料在试验段进行试验摊铺,观察其摊铺以及碾压的质量情况。另一方面,实验室还需要在拌合楼或者现场,采集一定量的沥青混合料试样,对其进行试验检测。

结束语

本文以某公路工程项目为例,重点阐述了沥青混合料的材料性质,希望能够帮助我国沥青混合料生产行业不断发展,并且加强相应的技术水平,本文主要参照了我国对于沥青混合料的技术标准,并且以美国Superpave20s设计为支持,对沥青混合料进行了试验。经由多次试验对比,巩固了解到混合料内部结构的间隙率,将直接对整个沥青混合料整体结构稳定性造成影响。通过进一步优化,让混合料自身的结构所呈现出来的强度更高,就需要让其间隙率得到有效控制。进而在施工的过程中,进一步保障整个道路工程的施工质量,不需要再考虑温度以及压力等方面对沥青混合料造成的影响,进一步推动道路工程项目的发展以及进步。

参考文献

[1]邓惠珠,林利安,熊春龙.高性能磨耗层OGFC材料优化设计及施工质量控制[J].公路,2020,6501:243-250.

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