青沥路层材料的破碎制取和运用工效

　　1路面面层用石料种类及特点

　　广东省石料资源虽然丰富，但珠江三角洲一带适用石料缺乏，所用抗滑石料均需远运，从而使沥青路面造价倍增，因此因地制宜，就地取材，在经济适用的原则基础上选取优质石料，是确保沥青路面使用质量和降低路面造价的主要途径之一。

　　1）玄武岩：基性喷出岩浆岩，吸水率小（ 0. 5%以下）、极限抗压强度大（ 294 392 M Pa以上）、抗冻性和抗风化能力强。由于其力学强度高，普遍应用于高等级公路沥青路面面层，但开采、轧制、加工困难。

　　2）辉绿岩：由基性斜长石与普通辉石组成，吸水率小（ 0. 1% 0. 4% ）、极限抗压强度较高（ 196 294 M Pa） ，磨耗率不超过3%.由于其力学强度高，技术性质好，也是公路沥青路面施工技术规范（ JT J 032 - 94）推荐用石料，但开采、轧制、加工困难。

　　3）安山岩：喷出岩浆岩，比重较玄武岩轻，极限抗压强度118 294 MPa，力学性质较好，在高等级公路沥青路面面层中应用较普遍。

　　4）石灰岩：纯石灰岩由碳酸钙组成，比重轻，强度低，空隙率大，不同产地石灰岩力学性能指标变化范围大，因而石灰岩多用于高等级公路沥青路面基层或低等级路面。

　　2不同石料对沥青路面性能的影响

　　根据路面常用石料种类及特点，以广东省为例，工程上一般采用玄武岩或安山岩作为高等级公路防滑面层用料，但不同种类、不同产地的石料仍需认真比较，合理选择。现结合某高速公路配合比设计，以玄武岩或安山岩作为防滑面层用料，虽然所用沥青相同，但集料产地不同，室内试验表明沥青混合料性质差异较大。

　　2. 1室内试验结果对比

　　本次试验共采用沥青玛蹄脂碎石路面SMA- 16、多碎石路面SAC- 16和常规密级配AC- 16三种沥青混合料及普通壳牌AH- 70沥青、壳牌SBS改性沥青分别与玄武岩（ A）、安山岩、玄武岩（ B）集料进行对比试验，结果如1所示。

　　2. 2试验结果分析

　　从1可以看出，尽管选用三种石料均为公路沥青路面施工技术规范推荐用石料，且各项性能检测指标均能满足规范要求，但室内试验结果差异较大。经认真比较，研究认为，在相同结构沥青混合料内部，沥青混凝土稳定性好坏取决于结合料（沥青胶浆）与集料的结合力和结构内部内摩阻力。而碎石表面化学性质、纹理、颗粒形状，是影响与沥青结合能力、结构内部内摩阻力和内摩擦角的直接因素。正因如此，使用不同产地石料的沥青混合料表现出不同的路面使用性能。同时，粗糙石料的表面纹理及近似立方体的外形，使得室内各项试验指标明显优于其他种类石料。

　　3影响沥青路面性能的其他集料因素

　　除了石料内在的特点，如酸碱性、抗压等性能及内部微颗粒排列形式等自然因素外，石料在加工使用过程中许多人为因素同样影响着路用性能的发挥。

　　3. 1集料形状

　　石料在开采加工过程中，一般爆破成块石后，要经过一到两级机械破碎，分级筛分成规格集料，如1 2 cm碎石， 0. 5 1 cm碎石。但各地石料生产厂家，由于生产技术经验差异及生产设备差异，所生产出的石料从级配到形状差异很大。经比较研究认为石料在一级破碎后（一般为鄂式破碎机破碎） ，二级破碎宜采用卧式锤式破碎机破碎，该破碎机较立轴式破碎机、圆锥式破碎机破碎效果好，生产石料多近似立方体，针状，扁平颗粒少。采用锤式破碎机破粹时，需及时检查更换破碎机锤头，以保证颗粒形状和不同规格料的合理生产比例。目前较先进的石打石式破碎机（区别于反击式破碎机）在广东省工程中也开始投入使用。

　　3. 2矿粉的活化作用

　　研究表明，当结构内部矿粉达到一定比例，结构强度将*大。以为例，矿粉用量提高1%，马歇尔稳定度就提高1 kN.分析认为结构内部自由沥青多少及沥青与骨料的结合程度将直接影响沥青混合料强度发挥，矿粉在结构内部不仅由于较大的比表面积在吸附自由沥青上起决定性作用；而且由于矿粉多为碱性石灰岩磨细粉料对矿质骨料表面能起到一定的活化作用，增强骨料与沥青的结合力，提高沥青混合料强度。

　　如采用一定量的水泥替代矿粉，效果也很显著（ 2）。

　　3. 3细集料机制砂的使用

　　由于路面用细集料天然砂一般为河砂，经流水搬运，颗粒光滑无棱角，主要成分多为二氧化硅，偏酸性；而机制砂多棱角，且一般为碱性石料制成，因而能使混合料内部内摩擦力、内摩擦角增加，与沥青结合力增强，沥青混合料强度增加，如3所示。

　　2不同矿粉用量对比试验类别11%矿粉12%矿粉10%矿粉+ 2%水泥马歇尔稳定度/ kN 5. 8 6. 6 7. 5不同细集料（砂）对比试验类别天然砂机制砂马歇尔稳定度/ kN 6. 5 7. 6车辙动稳定度/次mm - 1 1 236 2 366

　　4结语

　　1）由于高速公路要求表面层为抗滑表层，就广东省而言，表层骨料一般都采用玄武岩或安山岩等高硬度石料作为原石进行加工，由于石质坚硬，加工费用较高。实际上根据现行规范，沥青表面层仅对石料的几项性能指标做了具体规定，而对原石性质没有要求， 90年代后的部颁标准中，仅列出对集料的几项技术要求，没有提及石质要求，所以一般认为采用符合技术要求的任何石料都是可行的。对广东省来说，有的石灰岩完全可以达到技术标准要求，由于石灰岩是碱性石料，更适宜于沥青路面的使用，因此在抗滑表层中推广应用达到技术标准要求的石灰岩石料是保证路面质量、节约造价的有效途径。

　　2）路用集料的质量好坏直接影响到沥青路面的质量和公路的基本造价，面对目前公路建设任务重、资金紧的情况，合理选择路用集料对保证沥青混合料路用情况具有重要意义，亦是公路建设者的职责。