6第六节 沥青混合料非常规试验方法

时间：2024/02/10　　点击量：

　　第六节沥青混合料非常规试验方法一、冷料食的流量试验方法沥青混合料拌和设备通常设有4个冷料仓，最靠近烘干筒的1号仓装最细集料，依集料粒径从小到大编号，4号仓装最粗集料。4个冷料仓中4种规格集料的用量比例在目标配合比设计中确定。生产时，4个冷料仓应按设计比例和一定速度向拌和机供料，即每个冷料仓必须分别保持各自的稳定流量，这样才能满足矿料级配和拌和机生产能力的要求。各冷料仓的固定流量，可根据拌和机的生产能力（t/h）和目标配合比计算得到。如某拌和机的生产能力为100t/h,1号仓装有天然砂，在目标配合比中天然砂的用量比例为20％，所拌沥青混合料的沥青含量为5%，则1号仓的固定流量应为：1000.2＝19（t/h），即1号仓须均匀地每小时流出19t。冷料仓出料控制一般有振动式和输送式两种。振动式的振源来自安装在冷料仓出料口附近的振动马达或电磁线包，通过改变振动马达的转速或电磁线包的振荡频率改变冷料仓的流量。输送式是在出料口下缘安装一个小型皮带运输机或往复式送料滑板，改变小皮带转速或改变滑板的往复频率，就能改变冷料仓的流量冷料仓的流量试验，就是要找到流量与集料规格（品种），出料口开启程度、小皮带转速（振动马达转速或电磁线包振荡频率）等之间的关系，并用流量关系曲线表示。根据计算的流量，在曲线上查得装有某种规格集料的冷料仓出料口应张开的大小以及小皮带应具备的转速（振动马达转速或电磁线包振荡频率）。为了减少试验工作量，冷料仓出料口的张开程度可根据集料的粗细，凭经验确定。因此，只须分别测定4个冷料仓的流量与小皮带转速（振动马达转速或电磁线包振荡频率）的关系。现以皮带式为例，详述试验步骤如下：1．备冷料仓分别装满不同规格集料；2．移走与水平皮带运输机接头的提升运输机，将装载机置于该处，准备接料；3．启动大型水平皮带运输机；4．选择某一低速，启动1号仓的小皮带，并开始计时。装载机料斗内落满料后，开走装载机称料重，直至接料总重超过10t为止，并记录时间（h）；5.根据称料总重及延续时间，计算1号仓在该小皮带转速下的流量（t/h）；6．改变（提高）小皮带4-5种转速，分别测定1号仓相应小皮带转速下的流量；7．同法分别测定其他各冷料仓不同小皮带转速下的流量；8.绘制各冷料仓小皮带转速与流量关系曲线当冷料仓出料由振动马达或电磁线包或往复式送料滑板控制时、亦按类似方去测定并绘制振动马达转速或电磁线包振荡频率或滑板往复频率与流量关系曲线。在实际生产中，料场进料规格会有变动，含水量也不断变化。这时尚须根据实际情况对冷料仓流量作适当调整，以达到与热料仓供料比相匹配，满足标准级配的要求。细集料含水量变化较大；为保待其相对稳定，宜采取防雨措施。必要时应将出料口开启程度作为一个变量进行试验。二、备热料食供料比试验方法当使用连续式拌和机时，经冷料仓流量试验后就可按固定流量直接供料加热拌和。但高速公路和一级公路对混合料的质量要求高，规范规定用间歇式拌和机拌和，这就带来了一个所谓二次筛分的问题。使用间歇式拌和机，冷料经烘干筒加热后，提升到拌和楼内进行筛分分档，每档分别进入各自的热料仓。但由于拌和楼内的筛子长度有限；重兼有倾角影响，集料不能充分筛分，流进各热料仓的集料不是按机内各筛号准确分级。因此还必须从各热料仓中取样进行筛分试验（即二次筛分），根据沛分结果再进行矿料配比计算，决定各热料仓的供料比例。测试步骤如下：1.按各冷料仓确定的小皮带转速（振动马达转速或电磁线包振荡频率）启动冷料仓卸料；2．启动大型水平皮带运输机运料；3.启动烘干筒工作；4.启动拌和楼内各筛工作，至各热料仓内有足够料为止;5.逐次打开各热料仓，冷却后分别进行筛分试验；6．根据各热料仓中集料及矿粉的筛分结果，对照标准级配，用图解法或其他方法计算各热料仓的供料比例，进而计算矿料的合成级配,并与标准级配对比。合成级配曲线应与标准级配中值曲线相吻合、如出入较大；则须调整各热料仓供料比，重新计算合成级配，直至两曲线．按调整好的热料仓供料比及矿粉所占比例进行干拌（不加沥青），在拌和机出料口取样进行筛分试验，计算通过率，并与标准级配范围中值比较。如出入较大，还须适当调整热料仓供料比，直至关键筛孔的通过率与标准级配相应筛孔通过率中值的误差不超过规定值（0.075mm筛孔为1％，其余筛孔为2%）为止。这时各热料仓的供料比即为正式生产时的供料比。关键筛孔指0.075mm、2.36mm、4.75mm、最大公称粒径对应的筛孔以及最大公称粒径与4.75中间的筛孔。在拌和过程中如发现某热料仓溢料或待料）说明冷、热仓的供料比不相匹配，此时要根据溢料或待料的集料粒径调整相应冷料仓的流量。三、加热温度及拌和时间试验方法经反复调整冷料仓供料比达到供料平衡后，即可加沥青进行拌和。根据拌和后混合料的温度及其外观，决定集料和沥青的加热温度以及混合料的拌和时间。1．初步拟定加热温度。根据沥青品种与标号，取规范中规定的加热范围中值，暂定为沥青加热温度。集料加热温度应比沥青加热温度高（10-20）。2.初步拟定拌和时间。根据以往经验初步拟定拌和时间。一般每拌一锅约需30-50，试拌时先选50s为宜。3.拌制沥青混合料。按初步拟定的加热温度及拌和时间：，按目标配合比的油石比控制贤青进量，拌制沥青混合料。4．确定集料及沥青的加热温度。在拌和机的出料口接料测温，该温度如在规范规定的出厂温度范围内，且混合料色泽均一，流而不散,则认为原拟定的加热温度可行。如温度超出规定范围，或目测不合格，则须适当调整原材料的加热温度，直至满足要求为止。此时集料及沥青的加热温度，即可定为正式生产时的加热温度。5．确定拌和时间，最佳拌和时间是使拌出的混合料色泽均一、每个集料颗粒都被沥青膜均匀裹覆、大小颗粒分布均匀所需的最短时间（s）。当每一锅出料后，目测认为不合适（有花料、离析等），则需重新进料，适当延长拌和时间。反复几次，直至合格为止。此时的拌和时间再加3～5s即为正式生产时的拌和时间。第一锅出料后，虽目测合格，须适当缩短拌和时间重新试拌。反复几次，直至不合格料现为止。取不合格料出现前一次合格料的拌和时间再加3-5s即为正式生产时的拌和时间。增加3-5s，是考虑设备误差而增加的额外时间。四、运层试验方法规范规定：“在无机结合料稳定土或粒料的半刚性基层上必须浇洒透层沥青。”“基于阻水的目的，最好透层与下封层合二为一，一次作成”。这样就要求透层沥青既要渗人基层，又要在基层表面保持一层沥青薄膜。透层沥青宜选用慢裂洒布型乳化沥青，亦可采用慢凝液体石油沥青或煤沥青。从经济、安全、易渗角度考虑，选用沥青含量40%-50％韵慢裂石油沥青较为适宜。乳化沥青的稠度及单位面积洒布量应通过试洒确定。可在试铺段基层上选择具有代表性的1m2面积，清扫并洒水润湿，表面略干后，用喷壶将沥青含量为1kg的乳化沥青均匀洒布于该表面积内，24h后观察表面情况：若表面色泽均一，被一层厚约0.3mm沥青薄膜均匀覆盖，用小刀不能将薄膜揭起，这说明乳液的稠度与用量适当；若表面色泽均一，已形成均匀薄膜，用小刀亦不能揭起）但膜层较厚（＞0.5mm），说明乳液稠度适中，但用量过多；若表面色泽均一，已形成均匀薄膜，但用小刀能将薄膜成片揭起,说明乳液稠度太大或破乳速度大快，未渗入基层内部；若表面色泽不一,局部显干涩状，沥青未形成均匀薄膜，说明乳液稠度虽适中，但需采取相应处理措施，再次试洒，直至满意为止占。 五、松铺系数试验方法 1．初始松铺系数。根据规范推荐的松铺系数范围，取中值暂作试铺段的松铺系数； 2．摊铺时每隔约10m长路段量一次虚厚（h虚）。测点位置要交错分布于路中线．待碾压完毕，用核子密度仪在每点的三个不同方向测密度（供建立密度关系用），然后钻芯取样，量取压实厚度（h实）； 4．计算松铺系数K。 六、摊铺速度试验方法 试验目的是在现有条件（拌和机产量、运料能力、摊铺层厚度与宽度）下，找出保证摊铺均匀、平整、摊铺机能连续工作的最高速度。 按初始速度v进行摊铺。如摊铺层表面密实、均匀、平整，且供料能保证摊铺机连续工作，则还可提高速度；反之，要降低速度。经反复几次试验，就可定下正式生产时的一般摊铺速度。生产时混合料运距不断变化，届时须根据实际运距适当调整摊铺速度，但最高不超过6m/min。 七、摊铺温度试验方法 试验目的是找出容许最低摊铺温度，容许最低摊铺温度与气温、沥青品种和标号有关。 摊铺温度试验一般在正常施工气温下进行，先取摊铺温度=140铺一段路面作为正常段（在该温度下摊铺，通常总是可行的），然后把沥青混合料摊铺温度分别降至130、120和110各铺一段，每段长度要大于汕，并与正常段比较。相邻两段出现明显差异，前一个温度段与正常段元甚差异，而后一个温度段则有结团、不密实、甚至发现蜂窝，则最低摊铺温度取前一个温度段的温度）当：m段与正常段仍无较大差异时，最低摊铺温度可定为110。 摊铺温度不容许低于110。 初压温度和初压速度试验方法量取摊铸层温度后，用轻型钢筒式压路机低速碾压。如摊铺层发生推移）则压路机按原路线退出，待摊铺层温度下降5再行碾压，如还有推移，则每降j试碾一次，直到不产生推移为止，取此时沥青层的温度为初压温度。该温度应高于或等于规范规定的最低碾压温度。 在测定的初压温度下，用轻型钢筒式压路机由慢到快分几种速度进行碾压试验，取既不产生推移又不产生横向鱼鳞状发裂的速度为初压速度。该速度要小于或等于规范规定的最高初压速度。 实践表明，用9-16t轮胎式压路机进行初压，不但不易产生推移、发裂，还可提高初压温度。有条件的施工单位最好用轮胎式压路机进行碾压温度、碾压速度试验。 九、复压遍数试验方法 取长约30m的路段为试验对象，初压完毕，改用重型压路机压二遍，每隔10m取一点，共取三点，用核子密度仪测密度，以后每压完一遍一次密度，直至测点处密度不再增加为止。 绘制狠压遍数一密度曲线，在曲线上取该沥青混合料马歇尔试件密度96％所对应的碾压遍数为该沥青混合料最低碾压遍数。 取点位置宜结合松铺系数试验一并选定。 测密度时，须将路表扫净，让核子密度仪的底面与路表紧密相贴。 采用振动压路机时，宜先用大振频小振幅碾压1-2遍，以后逐步降低振频加大振幅。 十、建立钻孔法与核子密度仪法测定密度的关系 规范规定，施工压实度的检查以钻孔法为准，但钻孔法不如核子密度仪法方便简捷，且不能在碾压过程中测定。因此，工地多采用核子密度仪检测密度。基于测试方法的不同和仪器性能的影响，同一点用两种方法测定的结果可能不一致。为此需建立两种方法测得结果间的关系，将核子密度仪测得的密度换算为钻孔法的密度。 在松铺系数试验中已用核子密度仪测定了若干测点密度，同时还在相应点进行了钻芯取样，只须对芯样在室内用常规法做密度试验，求得平均密度，然后与核子密度仪所测密度的平均值相比，即可得到相关系数。施工检查时，可用此系数将核子密度仪测得的密度换算为钻丑法测得的密度。 将两种方法测得的一系列相关系数通过数理统计方法建立回归方程进行换算，可能更加准确方便。