沥青路面集料加工生产与质量控制

　　摘要：结合多年路面施工实践经验，介绍了沥青路面中集料的作用，集料的料源选择和生产，提出了沥青混合料集料的质量控制要点。

　　关键词： 沥青路面集料 ;加工生产;质量控制

　　Abstract: Combining the practical experience for many years pavement construction, this paper introduces the function of the asphalt pavement aggregate, of the aggregate material sources choice and production, and put forward the asphalt mixture of the aggregate quality control key points.

　　Key words: the asphalt pavement aggregate; Processing production; Quality control

　　中图分类号：U416.217 文献标识码：A 文章编号：

　　随着我国高速公路飞速发展与建设规模不断的扩大，沥青混凝土路面得到广泛的应用。由于施工质量的原因，加上近些年来大货车严重超载，使路面通车不久后，部分公路的路面不同程度的受到了破坏，这期间采用了大量的进口沥青和改性沥青，也引进了国外的先进的施工机械，但路面的使用寿命仍然改善不够明显。经进一步分析发现，除施工管理水平外，有一个重要的环节:路面集料的质量差，主要体现在集料不干净，粉尘含量过高，细集料中有的甚至含土，针片含量大，级配不规格，达不到规范要求的标准。因此，在沥青路面施工中，集料的质量尤为关键，做好集料的加工生产与质量控制，是保证沥青路面施工质量、延长路面使用寿命有效措施之一。

　　1.集料对沥青路面的影响。

　　沥青混合料是一种复合材料，由沥青、粗集料、细集料和矿粉及外加剂所组成。不管是按传统的表面理论还是近代出现的胶浆理论，粗集料、细集料及填料对沥青混合料的性能均起着重要作用。矿料化学性质与矿料比表面积的大小以及矿质集料的级配类型、粒径、表面性质均会影响沥青混合料的抗剪强度。实践证明，采用石灰岩矿料、合适的矿粉含量，矿质集料颗粒粗大、均匀，所配制的沥青混合料的抗剪强度较高。为保证高速行车的安全，配料时要特别注意粗集料的耐磨光性，应选择硬质有棱角的集料。混合料的级配情况还会影响施工和易性。

　　为保证沥青混合料的技术性能，首先要选择符合质量要求的组成材料。对于粗集料来说，可采用碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等，但高速公路及主干路不得使用筛选砾石和矿渣。粗集料应洁净、干燥、表面粗糙、形状接近立方体，且无风化、无杂质，并具有足够的强度、耐磨耗性。对于用于抗滑表层沥青混合料用的粗集料，应选用坚硬、耐磨、韧性好的碎石或碎砾石，矿渣及软质集料不得用于抗滑表层。沥青面层的细集料可采用天然砂、机制砂及石屑。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒级配。当铺筑SMA表面层时，细集料宜采用机制砂。缺乏机制砂时可用筛选石屑代替，但不得含有泥土、杂物。沥青混合料的填料必须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，原石料中的泥土杂质应除净。

　　2.集料料源的选定

　　根据建设项目的设计图纸、招标文件及施工技术规范要求，对本工程周边集料加工厂进行调查：

　　2.1、首先查看集料加工厂资质情况：集料加工厂是否具有营业执照、采矿许可证、安全生产许可证。因为证件是否齐全是施工单位集料供应的有效保障，如果缺少某证件，与国家政策相抵触，政府部门会强制关闭集料加工厂，导致施工单位因材料短缺不能正常施工。大的方面来说影响工程总的工期，小的方面来讲因工期延迟导致费用增加，施工单位效益受损。

　　2.2、集料加工厂的规模及相关情况。

　　2.2.1首先，查看集料加工厂的母材取料处，母材供料面积及岩层厚度能否保证项目上供料需求。同时，从岩层断面及纹理形成筒单查看是不是风化石、水锈过多，如过多不宜做为沥青路面集料;还有集料的针片状颗粒含量、压碎值等指标与母材质量有关，在集料进场前，应对其集料加工厂进行考察并对母材做相关试验。

　　2.2.2集料加工厂占地一定要有足够的面积，对集料有一定的贮存的能力，一般宜为25亩至30亩左右。

　　2.2.3集料加工厂的生产能力，这是最为关键的。因为沥青路面施工工期较短，集料用量相对集中，料场选定时宜采用一个料源、一个集料加工厂，有利于沥青混合料生产级配的控制及施工质量的保证。对此集料加工厂的生产能力要满足施工单位集料需求数量，日产量不宜低于2500-3000吨左右。根据工程进展情况，可提前做好集料储备，如果是两个料源及两个集料加工厂，集料场的集料加工设备及振动筛规格型号尽量统一，集料进场后宜单独堆放，如料源不统一需单独进行配合比试验。

　　2.3、集料加工设备的组合方式：现在很多建设项目的业主对集料加工厂的设备在招标文件中就有了明确的要求，这对沥青路面的施工质量是一个有利的保障。沥青混凝土路面施工不得真接使用鄂板式碎石机生产的集料，直接使用鄂板式碎石机生产的集料针片状较多，而且压碎值偏低。碎石机的组合至少要二级破碎，一般是鄂板式碎石机+反击破碎石机。如果二级破碎生产的集料的针片状偏大，可以使用三级破碎即：鄂板式碎石机+反击破碎石机+立式冲击式碎石机的组合方式进行改善。这样不但可以使集料的针片状含量减少，也可以提高集料的压碎值指标。正常的情况下建议采用二级破碎即1060*750鄂板式碎石机+1315反击破碎石机组合方式，立式冲击式碎石机(锥式破碎机)可根据集料针片状情况而使用。总之碎石机的组合要合理，才能保障集料的质量。

　　2.4、振动筛的配置：振动筛配置一定要满足碎石机生产能力，筛片配置合理，使生产出来的集料能够充分筛分，避免因筛分不充分而产生的严重混料现象，导致集料规格分档不明显。一般振动筛规格长度不宜低于6米，宽度不宜少于2米，通过调整振动筛安装角度和振幅来改善振动筛的筛分效果，如果筛分效果仍不好，可以偿试更换防堵筛网。

　　2.5、对用于沥青路面生产的集料，集料加工厂还要安装集料除尘设备，安装时，宜采用布袋式除尘设备，设备的除尘能力要略大于碎石机的生产能力，保证集料干净及粉尘含量达到要求的标准。

　　2.6、集料的检测：选定集料前，要对其集料进行试验，有条件时可对岩石进行定性检测。了解岩石的特性，粗集料要进行压碎值、磨耗值、坚固性、针片状、视密度、吸水率、软石含量、与沥青粘附性、小于0.075mm含量试验。路面上面层要补充磨光值试验。细集料要进行砂当量、视密度、小于0.075mm含量试验。其上指标满足项目设计文件及规范要求，可做为路面集料。

　　3.集料的加工生产

　　3.1、筛网的更换：根据项目技术文件要求，集料的规格需要细化，可能是四种或者五种规格集料，集料厂振动筛需要更换筛网，筛网的尺寸根据集料的公称最大粒径可由施工单位与集料厂家共同协商确定。

　　3.2、集料母材的选取：母材要选用优质的石料，含有风化石、水锈、方解石的母材不宜用于集料的加工与生产。对于集料母材覆盖层与泥土夹层要彻底清除，否则会影响集料的加工质量。对于母材的选取应该先通过机械筛选，利用挖掘机先将爆破后的粒径相当的优质母材剥离出来，然后在进行上料破碎的过程中，再通过人工的方式在皮带上将个别风化、软弱的石料挑出。

　　3.3、集料的加工生产：

　　3.3.1对于已选好的母材，首先要粗略加工至碎石机能加工生产的状态，母材在运输装车时，尽量避免把泥土装进车，同时还要在碎石机加工前要把土等杂质筛除掉。

　　3.3.2在给碎石机供料时，数量要均匀，保证供料的连续性，不要时续时断。否则容易导致生产出来的部分单粒级集料级配变化较大，主是体现是9.5-19mm这种集料。还要说明一点，用已生产出来的大粒径规格集料再用碎石机集中回破生产次一级的规格集料与母材加工生产的同一种集料规格级配差异很大，主要也是体现是9.5-19mm这种集料，建议不要采用。所以如果生产过程中的回笼料较多的时候，应该将母材的粒径调整一下，不要出现过大的石块。保证大部分的母材经过破碎全部经过最大的筛孔，减少回笼料，保证集料级配的稳定性。

　　3.3.3杜绝雨天加工生产，因为雨天生产的集料表面容易过多的裹覆细颗料或泥土，也会导致细集料筛分不彻底;或是细集料拥堵筛孔附近，造成生产的集料较正常生产的集料级配偏差大。集料厂应该对其选好的母材在雨季施工时用五彩布进行覆盖，待雨停后就能够正常的生产，保证其产量。

　　3.4、成品集料的堆放：生产出来的成品集料，要随生产随用铲车导出，否则集料堆中间与皮带下方集料偏细，而集料堆四周的材料偏粗，导致集料离析。各种规格集料要用坚实墙体分别隔离开，单独堆放，以免发生混料现象。保证集料级配的稳定性，有利于施工中混合料级配的控制。

　　4.集料质量的控制

　　4.1、首先应加强对集料加工厂的监控，施工单位应派专人进驻集料厂负责集料生产过程中的质量监控：集料厂更换新筛网后需对其尺寸进行查看，是否与要求尺寸一致。对其试生产的集料要取样试验，如集料规格不满足技术要求，需对筛网尺寸进行调整。在集料厂加工生产过程中，需不定期查看集料的母材是不是被更换或者使用一些材质较差的母材加工，振动筛的筛网有无破损等。对用于沥青路面的材料还要查看集料厂除尘设备是不是正常开启。

　　4.2、集料的运输：对运输集料的运输车，要统一管理. 运输过程中，车辆要求覆盖，以免造成集料污染。施工单位常驻集料厂的专门人员，除负责本单位集料生产过程中的质量监控，还应在集料厂发货单上签字，施工单位工地收料人员以此发货单及驻集料厂人员签字作为收料的凭证，但此并不排除所进集料检测不合格清理出场的可能。同时还要与集料厂一起做好集料发料单的管理，以免被其它集料厂利用。

　　4.3、集料进场控制：对进场的集料施工单位除按正常抽检频率检测外，还要车车查看，目测观察，对有异议的集料，需再次试验检测，合格后给予验收，杜绝不合格集料进场。另外试验室可以把每种集料的标准样留样，供收料人员目测参考比对。当集料级配或针片状发生规律变化时，对集料厂需再次查看，比如：碎石机的鄂板、板锤、耐磨体或筛网的孔径磨损过大，都是导致集料质量发生变化的重要原因，所以对磨损件要定期更换。

　　4.4、进场集料的堆放

　　4.4.1对路面用的集料，需对其堆放场地用混凝土进行硬化，混凝土要有足够的强度和厚度，能承担大型重载车辆。而且堆放场要有一定的排水设施，避免雨季的时候集料堆积水排不出去，影响沥青混合料的拌合质量。

　　4.4.2对进场的合格集料要分规格单独堆放，每种集料之间要用坚固的墙体隔开，墙体要有足够的高度与宽度。粗集料存放必须分层堆垛，每层设置10～15度倾角，汽车紧密卸料，然后用推土机推平。料堆不应当过高过大，以减少集料离析。当料堆过高时，自卸车无法行驶上，可用挖掘机向料堆上传料，料堆做成坡道时，不允许掺用次一级规格集料，禁止汽车自料堆顶部往下卸料。在架设拌和站的过程中，应注意出料口距离地面的高度，不应过高，否则也易造成混合料的离析。为使生产的沥青混凝土的颗粒组成变异性小，生产配合比应经常检验，热料仓必须每天做筛分，及时控制、调整热料仓的用料比例。

　　4.4.3细集料要搭建钢架结构大棚，两边隔墙要有一定的高度，做好防止淋雨措施。这样做可避免细集料被淋湿，减少集料的烘干费用，同时更好的保证路面铺筑质量

　　4.5、集料防污染措施：对进场的集料加强保护，料场的施工行驶便道要经常洒水，保持便道湿润，避免因扬尘而引起的二次污染，必要时需用彩条布覆盖。同时雨雪天气禁止集料进场。

　　总之，影响沥青混凝土路面施工质量的关键因素很多，在沥青路面施工中，集料是沥青路面施工的基础，是保证沥青混合料具有优良路用性能的先决条件，多数施工单位在集料控制过程中，往往只注重进场集料的监控，而忽略了对集料加工厂的跟踪和管理，从源头抓起，从源头控制，是对集料质量进一步保障，从而有效控制沥青路面工程的质量。

　　参考文献

　　[1] 中华人民共和国交通部行业标准.公路工程技术标准(JTG B01-2003).北京:人民交通出版社，2003.

　　[2] 中华人民共和国交通部行业标准.公路工程集料试验规程(JTG E42-2005).北京:人民交通出版社，2005.

　　[3] 徐培华等.高等级公路路基路面施工质量控制技术.北京:人民交通出版社，2005.