利用多孔玄武巖集料生產(chǎn)瀝青混合料的探究(一)

1、利用多孔玄武巖集料生產(chǎn)瀝青混合料的探究 (一)多孔集料，都具有吸水率大的特點(diǎn)。集料的吸水率過大，對(duì)瀝青混合 料的配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用，都帶來不利的影響。因此，世界各國(guó) 在有關(guān)瀝青混合料的標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)粗集料的吸水率都作了規(guī)定。如 日本規(guī)定3%;美國(guó)加州規(guī)定 1%賓州規(guī)定3%澳大利亞規(guī)定2% 4%也可以用，但要延長(zhǎng)烘干時(shí)間。我國(guó)現(xiàn)行公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī) 范( JTJO32-9)4 中，對(duì)于高速公路和一級(jí)公路瀝青面層用粗集料的吸 水率規(guī)定2%,對(duì)多孔率武巖可放寬至3%,但必須要得到主管部門的 批準(zhǔn)才能使用。滬寧高速公路江蘇段瀝青上面層需用玄武巖集料62萬t，考慮到個(gè)別段的加厚以及損耗，需備料

2、74萬t.但據(jù)1995年年底統(tǒng)計(jì)尚有27萬t 的缺口。假設(shè)僅依靠金壇市花山等處致密玄武巖的加工,無論如何也不 能保證 1996年 5月份瀝青上面層鋪筑的需要。 而我省盱眙縣各采石場(chǎng) 有大量多孔玄武巖碎石的生產(chǎn),嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)迫使建設(shè)者不得不考慮多 孔玄武巖是否能解燃眉之急的問題。于是,省高速公路建設(shè)指揮部邀 請(qǐng)國(guó)內(nèi)有關(guān)專家,于 1996年 1 月 1 5日在蘇州召開了專門研討會(huì),討 論多孔玄武巖集料能否使用的問題。到會(huì)專家各抒已見,會(huì)議最后決 定有條件在蘇州段使用。從通車二年多來的使用情況看,以多孔玄武 巖為集料的瀝青路面與以致密玄武巖為集料的相比, 前者不遜于后者, 甚至優(yōu)于后者。1、對(duì)多孔玄武

3、巖集料路用特性的一般看法強(qiáng)度高、堅(jiān)硬、耐壓是玄武巖的一般性質(zhì)，而多孔玄武巖因其構(gòu)造上 的特點(diǎn)，用它作為路面材料中的集料， 還具有另一些特殊的路面性質(zhì)。1.1 多孔玄武巖集料瀝青混合料的高溫穩(wěn)定性較好因多孔玄武巖集料 外表粗糙，集料間的摩阻力大，因而用多孔玄武巖集料生產(chǎn)的瀝青混 合料，在配合比設(shè)計(jì)正確的前提下，其高溫穩(wěn)定性應(yīng)該優(yōu)于用致密集 料生產(chǎn)的瀝青混合料。如滬寧高速公路瀝青上面層AC-16B型瀝青混合料的馬氏穩(wěn)定度一般為1011kN,而用多孔玄武巖集料做的相同類型 瀝青混合料的馬氏穩(wěn)定度在1314kN之間。1.2 路面的抗滑性能好眾所周知，瀝青路面的抗滑性能，既取決于路面 表層集料顆料之間的

4、宏觀紋理，又取決于集料顆粒本身的微觀紋理。多孔玄武巖集料外表的微觀紋理豐富，構(gòu)成了粗糙外表，故用多孔玄 武巖集料瀝青混合料鋪筑的瀝青路面，其抗滑性能肯定比用致密集料 的為好。1.3 水泥混凝土的強(qiáng)度高用多孔玄武巖集料配制的水泥混凝土， 其抗壓、 抗折強(qiáng)度應(yīng)高于一般致密集料配制的混凝土。因?yàn)榛炷翉?qiáng)度的形成 主要靠水泥漿與集料外表的粘結(jié)力。因此，集料外表越粗糙，混凝土 的強(qiáng)度就越高。碎石水泥混凝土強(qiáng)度高于礫石混凝土的強(qiáng)度就是一個(gè) 有力的證據(jù)。而多孔集料不但外表粗糙，而且因水泥漿能進(jìn)入集料的 外表孔中，硬化后像無數(shù)個(gè)雙向楔子，將集料顆粒連接起來，共同承 擔(dān)外力，因而混凝土表現(xiàn)出具有更高的強(qiáng)度。1.

5、4 石屑易被壓碎因有孔隙，故多孔玄武巖石屑易被壓碎。因此在瀝青混合料中，當(dāng)用這種石屑時(shí)，摻量不宜過大。1.5 集料的吸水率大因外表有孔隙， 故多孔玄武巖集料的吸水率一般都 較大。如對(duì)本省盱眙縣通宇、打石山和古桑三個(gè)采石場(chǎng)所生產(chǎn)的多孔 玄武巖試驗(yàn)結(jié)果，其吸水率分別為 4.11%、 3.6%、3.23%，都超過了公 路瀝青路面施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的限定值。集料的吸水率大，將給瀝青混合料的配合以及設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用帶來一系列問題。例如，在進(jìn)行瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)時(shí)，要求用設(shè)計(jì)的配合比所拌制的瀝青混合料在規(guī)定壓實(shí)功下應(yīng)具有規(guī)定的空隙率，此空隙率一般是通過壓實(shí)試件的實(shí)測(cè)密度和瀝青混合料的理論密度空隙率為零的密度

6、計(jì)算得來的。而在確定理論密度時(shí)，卻未考慮瀝青被集料吸收的問題，因此用它計(jì)算得來的空隙率與壓實(shí)混合料實(shí)有的空隙率相差很大。如用美國(guó)瀝青協(xié)會(huì)的方法計(jì)算，考慮瀝青被集料吸附后計(jì)算的空隙率要比不考慮結(jié)果大 1.5%2.0%對(duì)于多孔集料，這種 空隙率計(jì)算結(jié)果的差異可能更大。再如，因集料有較多開口孔隙，拌制混合料時(shí)，加熱的瀝青肯定要浸 入到孔隙中去從而要多消耗瀝青；因集料孔隙中有水，烘干加熱時(shí)要 多消耗燃料。有人還認(rèn)為，集料孔隙中的水，在烘干加熱時(shí)不可能完全驅(qū)盡，留下的水份不但影響混合料的耐久性，施工時(shí)還因水的存在加大了混合料的流動(dòng)性，從而難以壓實(shí)，如果過多的增加碾壓遍數(shù)，那么細(xì)集料要上 浮，且越壓越流動(dòng)，使路面平整度惡化。2、集料孔隙中水對(duì)瀝青混合料