论文：沥青混合料质量控制要点

沥青混合料质量控制要点任斌（路面工程公司）摘要：加强施工过程的质量控制，对施工过程进行“实时监控”，努力改变只对产品进行事后质量检查的思路，在生产、使用过程中进行质量控制，减少变异性，提高质量稳定性。本文结合项目施工情况，介绍了过程控制在沥青混合料质量管理中的应用，供路面施工质量控制人员参考。关键词：沥青路面；质量；过程控制；要点1．引言一直以来，各工程项目的质量控制工作大多只是偏重于如何达到规范要求，而忽视施工质量的稳定，很多轻易达到质量标准的工程实体，在完工很短时间后就又出现各种质量问题。施工中，试验检测结果并不能完全、真实的代表工程质量，施工中更需要的是对生产过程的监控，从而保证质量达标的稳定且连续。所以，应加强施工过程的质量控制，实行动态质量管理，对施工过程进行“实时监控”，努力改变我们以往只是对产品进行事后质量检查的思路，要在生产、使用过程中进行质量控制，减少变异性，提高质量稳定性。质量管理人员必须改变思路，从以往的事后检测，发现问题，解决问题，转变为在生产过程中提前规避，采取各种有效措施避免问题的出现。出现了问题，也就出现了损失，而一些施工中没有被发现的隐患，却可能在工程结束后，造成更为严重的损失和影响。必须在前期选材及配合比设计的时候，考虑施工波动以及原材料的变化，通过多次重复性的试验，找出最不利组合情况，确定质量的可置信界限。施工的时候，通过动态控制方法，在质量波动接近该置信区间的时候，及时找出并解决问题，避免隐患变成损失。能够越早发现问题并解决问题，对工程项目所造成的损失就越小。2．过程控制方法沥青混合料的生产工艺复杂，采用的原材料种类多且性状较难掌握，生产过程中有问题难以发现，发现了却又找不准原因。而在质量控制中，试验检测项目多且用时较长，往往检测出问题却为时已晚。因此，及时有效的控制沥青混合料的质量是非常重要的。可以推行以下方法，从各方面过程控制沥青混合料质量：1.1严格控制进场原材料质量，消除因材料差异引起的沥青混凝土配合比波动。原材料的变异是造成混合料质量波动的重要因素之一，因此必须认真做好材料选择。原材料在满足力学性质（材料必须满足单轴抗压强度、压碎值、磨耗率、磨光值等等试验项目的规范要求）的前提下，应该优先考虑碎石料的几何形状，以近似正方体，且有粗糙的面和棱角，针片状含量低以及吸水率低为优。施工中做好材料的进场验收工作，进场检测应做到及时，全面，准确，初期应提高监测频率；应尽可能将质量控制从源头抓起，从材料的开采或加工生产环节开始控制，注意料源特性与生产工艺。1.2合理进行沥青混合料的配合比设计。沥青混合料配合比设计分三阶段,即目标配合比设计阶段、生产配合比设计阶段和生产配合比验证阶段。三阶段设计合格后方可开展大规模施工。目标配合比设计是沥青混合料质量控制的核心工作，是混合料生产与控制的基础。合理、可行的配合比设计应该达到以下3个要求：“该设计必须符合规范规定的质量要求；必须有利于生产和施工要求；必须具有良好的成本经济效益”。标准配合比应作为生产控制的依据和质量检验的标准，一旦确定就不应随便更改，只有当材料发生变化时才进行必要的调整。标准配合比的矿料级配应严格控制0.75㎜、2.36㎜、4.75㎜、公称最大粒径及中间粒径的筛孔通过率接近要求级配中值。当所有指标经检验均合格后即可正式施工，如果有的指标不合格应分析原因，进行适当调整后再进行验证。确定施工级配的允许波动范围。根据标准级配配合比和质量管理要求中筛孔的允许波动范围制订施工用的级配控制范围，用来检查沥青混合料的生产质量。认真开展生产配合比设计及验证工作，努力使现场施工配合比与设计目标配合比接近。生产配合比设计工作不仅是确定各热料仓的比例，同时应选择适宜的筛孔尺寸和安装角度，尽量使各热料仓的供料平衡。生产配合比验证则是通过试拌试铺试验路段，检验施工工艺及混合料的路用性能，包括均匀性、抗离析、温差变化等，以判断配合比设计的合理性并及时调整。1.3全过程控制沥青拌和场站。切实做好沥青混凝土拌和机的生产工艺管理与生产过程控制，使施工生产规范、合理、可行。在生产过程中应做好工前检查，随时观测生产工艺和产品质量。工前检查包括生产配方检查，材料变化检查，拌和楼工艺检查。且不能忽视及时目测的重要性，主要观测点为冷料仓，进料口，放料口，控制室，通过目测发现混合料质量有无问题，以便及时找出原因纠正解决。日常监测中应采取以下措施减少配合比波动：1）检查原材料是否与目标配合比时一致。原材料的差异主要有以下因素引起：（1）不同料场碎石料的差异变异；（2）不同规格材料颗粒组成的变异；（3）人为增大集料的变异；（4）冷级配流量和集料离析引起的变异；（5）集料含水量引起的配比变异；（6）除尘系统引起的配比误差。2）密切关注温度变化情况，严格控制集料的含水量和含尘量，特别是细集料的含水量的不稳定导致温控误差增大；冷配料总流量的起伏也会导致温控误差增大，在调整冷配料的流量时，采取慢增或慢减。3）拌和工艺与计量精度的控制。按照规范要求进行拌和参数、拌和时间等工艺设置。要求对骨料秤、粉料秤、沥青秤每隔5-6天检查一次。4）拌和楼操作人员的责任心和技术水平会对混合料质量产生很大的影响，不同的操作手按照同样的配方甚至可以拌制差异很大的混合料。由于存在材料的变异性，在沥青混合料的生产过程中，经常会出现某个热料仓的热料不足，而其他热料仓溢料严重的情况，必须禁止操作人员手动补料，宁可增加拌和时间，也不随意改变级配。在拌和楼开、停机以及换班时，试验员要尽可能在拌和机旁观察，等待生产稳定后再离开。1.4合理运用动态管理方法，做好生产过程的事前检测和事后分析，保证质量波动的及时有效解决。动态管理是科学的运用统计学原理，结合施工实际情况，建立过程控制方法，对沥青路面施工过程进行“实时监控”，及时发现生产过程中质量的异常波动，从而对生产过程中可能发生的失控情况报警，分析查找原因，以便及时采取措施，消除异常，预防病害的产生，恢复生产的稳定。2质量控制要点2.1“三个统计”——沥青混合料拌和机、马歇尔试验、油石比燃烧炉要有统计数据装置，出示每盘拌和及每次实验结果及每天拌和混合料总量：拌和机的计量打印数据能够较为全面的反映混合料的质量和工序的波动状态及拌和混合料总量，是进行质量控制的重要依据。凡是无打印数据的应视作违规操作。拌合机打印数据的主要统计指标为油石比，控制的中值应为设计油石比的+0.15%，上波动界线应不大于设计油石比的+0.3%，下波动界线为设计油石比的-0.2%，上下允许偏差的目标允许范围为中值的+0.15%。马歇尔试验的流值读数要通过打印数据修正，否则人为影响因素太大。对各项数据应该进行动态统计分析，并进行全面的质量评估。出现异常的波动应该进行调整，以克服凭单个数据判断合格与否的简单做法。油石比试验仪在使用前要对每一种集料作对比试验，在偏差合乎要求时，对比次数一般为6—10次。用不同油石比对比时，采用直线回归方法修正，用相同油石比（一般采用设计值）对比时采用平均修正系数修正。用平均值计算上下置信界线（取保证率95%）值小于0.1为宜.应对每天的检验油石比与拌合机打印油石比进行比较，出现系统误差时，应予以及时纠正。2.2“四个必须”——每天确定混合料标准密度时，其油石比、级配、击实温度、马歇尔试验指标都必须在允许偏差范围内才能认可：当天的混合料密度与油石比、级配、击实温度都有很大的关系，如果相关的指标不合要求，那么其密度不能作为压实度检测的标准。如果油石比、级配不当，击实的温度低，就会出现密度偏低，应该引起足够的重视。击实温度应该用固定的粘温曲线确定值。否则，几乎可以通过人为因素使标准密度任意改变。为此，应该同时采用实际测定的理论相对最大密度对压实路面的空隙率进行计算，如空隙率过大，则应该加大压实度检验频率重新检定、调整配合比。采用当天混合料击实密度作为压实度检验标准，如实反映了材料和现场计量的变化性，但如果不以“四个必须”为前提就等于被动地服从不正常变化，造成假象的压实度合格。所以，以实测的理论相对最大密度作为评定标准时，也要以“四个必须”为前提。同时，确定的标准密度应在空隙率等于4%左右。相差太大不得采用。2.3“注意十个偏差”——路面的局部损坏，主要来源于施工质量偏差，主要有以下以十个方面：1）外购材料偏差：注意抽查验收把关，防止购买不合格的材料；2）试验偏差：注意试验误差的纠正以及相关对比试验；3）施工机械偏差：注意针对不同机械性能提出工艺细则；4）集料离析偏差：注意摊铺离析最严重处的检验必须满足最低质量要求；5）计量偏差：注意定期对拌和楼热料仓称量系统与冷料仓上料速度进行检测。6）温度离析偏差：注意分段碾压，及时碾压，保证碾压温度达到要求；7）油石比偏差：注意由集料离析引起的油石比变化，保证混合料的油膜厚度，提高路面的耐久性；8）基层质量偏差：注意基层表现状况、高程、平整度等不同情况，分别对透层、封层油提出合理的调整，对出现的病害采取有效的处理方案；9）气候环境偏差：注意根据不同的施工季节采取相应技术措施。如低温施工调整混合料温度等；10）混合料总量差：注意每天混合料与应铺筑长度、实际铺筑长度的偏差。3．结语施工过程中的全面质量管理应包括备料、施工准备工作、配合比设计、试验路铺设、施工过程中质量控制与管理、各项技术指标的检验、交工与竣工验收检查，出现施工质量问题的汇报、商议和解决等。应深入进行全员技术培训，提高施工操作和管理水平，严格质量检查验收等关键环节。沥青混凝土面层施工应根据全面质量管理的要求,必须建立切实可行的施工质量保证体系。实行严格的质量、工期和投资控制以及工序管理与岗位责任制度,对施工各阶段的质量应进行检查、控制、评定，达到所规定的质量标准，确保施工质量及其稳定性。建立健全完善的质量反馈体制，及时、准确的将各生产环节中出现的问题上报并予以分析解决，确保试验检测能够控制施工，指导生产，对混合料施工各个环节予以控制，做到“病害早发现，问题早解决”。沥青路面施工应根据全面质量管理的要求，建立健全有效的全员质量保证体系，实现“达到规定的质量标准，确保施工质量的稳定性”的质量目标。参考文献：[1]中华人民共和国行业标准，公路沥青路面施工技术规范（JTGF40-2004）[S]，北京：人民交通出版社，2004.