周雨馨+謝剛
【摘 要】瀝青路面離析嚴(yán)重會(huì)造成瀝青混合料的各種力學(xué)性能和使用性能下降, 嚴(yán)重會(huì)影響路面的施工質(zhì)量, 造成路面的破壞, 縮短路面的壽命。
【關(guān)鍵詞】瀝青混合料;離析原因;對(duì)策
On the asphalt paving of Segregation
Zhou Yu-xin,Xie Gang
(Chang Zhang conservation emergency management office management Nanchang Jiangxi 330000)
【Abstract】Asphalt pavement can cause severe segregation of asphalt mixture using a variety of mechanical properties and performance degradation seriously affects the quality of road construction, road damage and shorten the life of the pavement.
【Key words】Asphalt;Segregation reasons;Countermeasures
1. 前言
(1)在公路現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中我們會(huì)發(fā)現(xiàn)瀝青碎石鋪筑時(shí)瀝青混合料經(jīng)常出新不同程度的離析現(xiàn)象,其離析位置呈帶狀分布并且具有一定的規(guī)律性,而當(dāng)發(fā)生離析現(xiàn)象時(shí),現(xiàn)場(chǎng)施工和技術(shù)人員若不及時(shí)引起重視,就將為以后瀝青路面受到水損壞而種下隱患。
(2)混合料發(fā)生離析時(shí),粗集料和細(xì)集料分別集中于鋪筑層的某些位置,使瀝青混凝土不均勻、配合比級(jí)配與原設(shè)計(jì)不符,導(dǎo)致路面產(chǎn)生一些破壞,縮短路面使用壽命。瀝青混合料離析是造成瀝青路面早期破壞的原因之一,瀝青混合料離析可大致分為兩種類型:級(jí)配離析和溫度離析。級(jí)配離析出現(xiàn)時(shí), 瀝青路面上一些區(qū)域粗料集中, 另一些區(qū)域細(xì)料集中, 使得混合料變得不均勻, 級(jí)配及瀝青用量與設(shè)計(jì)不一致, 導(dǎo)致路面呈現(xiàn)出較差的結(jié)構(gòu)和紋理特性。一些區(qū)域細(xì)料集中、孔隙率小, 可能會(huì)出現(xiàn)泛油、車轍,另一些區(qū)域粗料集中、孔隙率太大, 可能會(huì)導(dǎo)致路面水損壞;溫度離析是指瀝青混合料在儲(chǔ)存、運(yùn)輸及攤鋪中受天氣、施工機(jī)械影響, 由于熱量損失而出現(xiàn)溫度差異的狀況?;旌狭系臏囟入x析會(huì)導(dǎo)致路面壓實(shí)度不均勻, 溫度較低的區(qū)域路面的空隙率較大、紋理深度也較大, 這些區(qū)域的路面易出現(xiàn)早期損壞。嚴(yán)重離析的路面使用壽命可能會(huì)減少50% 以上。
2. 瀝青混合料攤鋪離析原因分析
2.1 集料大小不均勻造成的離析。瀝青混合料所用的集料質(zhì)量、形狀大小參差不齊, 不僅集料質(zhì)量不同, 覆蓋層和風(fēng)化層清除不干凈, 破碎和篩分機(jī)械不統(tǒng)一, 導(dǎo)致集料產(chǎn)品質(zhì)量及規(guī)格各行其是, 實(shí)際級(jí)配與配合比設(shè)計(jì)所用的級(jí)配有很大的差距, 盡管目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)很認(rèn)真, 但生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)有了很大的變化, 到正式生產(chǎn)時(shí), 實(shí)際材料與配合比的材料相比就存在著差異。
2.2 運(yùn)輸過(guò)程中造成的離析。 當(dāng)拌和料被放入運(yùn)輸車時(shí),將有一部分骨料流向車廂的側(cè)面,造成粗細(xì)集料集中現(xiàn)象。同時(shí)熱量損失在運(yùn)輸車廂周邊立刻出現(xiàn),在改性瀝青路面中,由于要求溫度高,這樣的現(xiàn)象就越明顯。按規(guī)范要求運(yùn)料車應(yīng)該每卸一斗挪動(dòng)一下, 以便減少混合料的離析, 實(shí)際上即使這樣做了, 離析也是難免的, 更何況有許多運(yùn)料車并沒(méi)有按照規(guī)范的要求做, 車停在拌合機(jī)下一直不動(dòng), 卸料成為一座小山, 離析就更嚴(yán)重了。
2.3 攤鋪過(guò)程中造成的離析。 瀝青混合料攤鋪機(jī)在攤鋪混合料過(guò)程中造成混合料不均勻或離析的原因主要有以下幾個(gè)方面:
(1)瀝青混合料從貯料罐向運(yùn)輸車?yán)镅b載時(shí),由于高度原因,大骨料滾落在車廂附近,形成粗集料的第一次集中。
(2)運(yùn)輸車?yán)锏幕旌狭闲瓜驍備仚C(jī)時(shí),大骨料滾落在攤鋪機(jī)半廂附近,一定程度上會(huì)產(chǎn)生粗細(xì)集料分離,形成粗集料的第二次集中。
(3) 混合料卸到攤鋪機(jī)料斗中以后, 中間的混合料進(jìn)入攤鋪機(jī)的速度快, 兩邊的混合料停留時(shí)間較長(zhǎng), 直到兩側(cè)的擋板立起才將混后料折向中間, 這期間, 兩側(cè)的混合料比中間的混合料的溫度要低得多, 從而使鋪到路面的混合料的溫度不一樣,形成粗集料的第三次集中。
(4)攤鋪機(jī)的螺旋分料器在向兩側(cè)攤鋪時(shí)也會(huì)產(chǎn)生離析, 在加長(zhǎng)的接頭部位, 如果調(diào)整不好, 攤鋪的混合料在這里往往會(huì)產(chǎn)生離析,形成粗集料的第四次集中。攤鋪機(jī)攤鋪寬度越長(zhǎng), 混合料的離析就越嚴(yán)重, 現(xiàn)在許多公路攤鋪為了提高平整度采取了全幅攤鋪的方式, 由于攤鋪寬度大,螺旋分料器運(yùn)送混合料的距離過(guò)長(zhǎng)結(jié)果加大了離析的產(chǎn)生。
2.4 混合料壓實(shí)不均勻造成的離析。 壓路機(jī)在壓實(shí)混合料時(shí)無(wú)論如何不可能做到溫度、遍數(shù)、速度都統(tǒng)一, 邊上和中間也會(huì)不一樣, 早壓和晚壓的溫度更不一致, 壓路機(jī)的噸位也會(huì)因?yàn)樗拥乃粩鄿p少而稍有變化, 再加上鋪到路上的溫度本身就有相當(dāng)大的差異, 所以路面混合料的壓實(shí)度不可能相同。由于以上種種原因, 所鋪筑的瀝青路面不僅級(jí)配會(huì)不均勻,造成一定程度的離析, 而且壓實(shí)度也會(huì)不一樣, 從而遺留下一些不可預(yù)見(jiàn)的隱患, 在水和荷載的作用下, 造成路面局部的早期損壞。
3. 解決瀝青混合料攤鋪離析的辦法
對(duì)于瀝青混合料的離析,可針對(duì)其形成原因把握好相關(guān)工序的過(guò)程質(zhì)量控制:
3.1 嚴(yán)格控制礦料級(jí)配和材料選擇。首先在材料設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量選擇與壓實(shí)層厚度相匹配的混合料類型, 適當(dāng)?shù)臏p少集料的最大粒徑。要嚴(yán)格控制瀝青混合料的礦料級(jí)配, 在生產(chǎn)過(guò)程中盡量使級(jí)配在規(guī)定的級(jí)配范圍內(nèi)并接近中值, 特別是4. 75mm , 2. 36mm 和0. 075mm 篩檔的通過(guò)率更要接近中值, 因?yàn)檫@幾檔集料對(duì)混合料的均勻性影響很大, 4.75mm 和2. 36mm 的集料過(guò)少, 將影響表面均勻性, 易出現(xiàn)離析, 過(guò)多則難以壓實(shí)。其次盡量選用表面干燥潔凈的堿性集料, 以提高集料與瀝青自身的粘附能力, 減少離析。選擇與集料有良好粘附性能和高溫穩(wěn)定性好的瀝青。必要時(shí), 可加入外加劑, 提高集料與瀝青的粘附性能, 同時(shí)改變集料的表面性質(zhì)。
3.2 嚴(yán)格控制好裝料和運(yùn)輸,防止瀝青混合料在運(yùn)輸中發(fā)生離析。從拌和機(jī)貯料罐向運(yùn)料車上卸料時(shí),分三層放料,避免一次裝料,即每卸一斗混合料,汽車挪動(dòng)一個(gè)位置,等一層放完后,再逐次進(jìn)行第二、第三層放料,從而減少粗集料的集中,因?yàn)榛旌狭显谲囅鋬?nèi)形成一個(gè)大錐體, 會(huì)促使粗細(xì)料分離。這種離析的混合料, 攤鋪后面層將出現(xiàn)塊狀離析。運(yùn)輸時(shí), 不論氣溫高低均應(yīng)用棉被覆蓋, 防止混合料表面溫度降低, 結(jié)殼, 造成溫度離析。
3.3 嚴(yán)格控制瀝青混合料拌合工藝管理。
(1)瀝青混合料達(dá)到均勻的兩個(gè)基本要素是拌和溫度和拌和時(shí)間, 經(jīng)試拌后, 在生產(chǎn)過(guò)程中不應(yīng)隨意動(dòng),同時(shí)還要隨時(shí)觀察拌鍋內(nèi)出的混合料的外觀, 均勻一致, 無(wú)花白料, 粗細(xì)集料分布均勻, 無(wú)粗細(xì)料分離現(xiàn)象。如有分離應(yīng)及時(shí)調(diào)整拌和溫度和適當(dāng)延長(zhǎng)拌和時(shí)間。拌和均勻性不好的瀝青混合料, 鋪筑路面將出現(xiàn)塊狀離析。
(2)瀝青混合料的攤鋪過(guò)程是影響瀝青路面質(zhì)量的關(guān)鍵因素,因此, 要嚴(yán)格控制攤鋪工藝, 避免離析現(xiàn)象的發(fā)生。主要有:避免運(yùn)輸車起斗太快, 保證連續(xù)均勻供瀝青混合料。控制好攤鋪速度確定后, 應(yīng)盡可能保持穩(wěn)定和連續(xù)。盡量采用多臺(tái)攤鋪機(jī)梯隊(duì)作業(yè)的方式。 合理地選擇攤鋪機(jī)振動(dòng)系統(tǒng)的振動(dòng)力和頻率。攤鋪過(guò)程中, 對(duì)表面產(chǎn)生的粗離析, 應(yīng)及時(shí)人工補(bǔ)適量的細(xì)料予以補(bǔ)救。
(3)隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,公路上的交通量也迅速增大,車輛運(yùn)輸向大型化發(fā)展,修建壽命長(zhǎng),更加耐久,承受更大荷載的公路變得更加必要,修建壽命長(zhǎng)久的瀝青砼路面的關(guān)鍵在于瀝青混合料的均勻性,為了提高瀝青混合料的均勻性,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)路面材料和溫度離析方面的研究,并重視施工生產(chǎn)過(guò)程中全程控制,增加施工中混合料溫差控制,采用先進(jìn)設(shè)備對(duì)熱拌瀝青混合料在攤鋪之前進(jìn)行重新拌和,有效控制離析的產(chǎn)生。
瀝青混合料離析是影響路面質(zhì)量的主要因素之一, 但是只要找出瀝青混合料產(chǎn)生離析的原因, 采取相應(yīng)的措施,瀝青混合料的離析現(xiàn)象是能夠大大減少到最低程度的, 從而提高路面的安全使用性, 保障路面的使用壽命。
[作者簡(jiǎn)介] 周雨馨(1989.1-),女,職稱:助理工程師(初級(jí)),工作單位:江西贛粵高速公路股份有限公司昌樟管理處養(yǎng)護(hù)應(yīng)急管理所,畢業(yè)學(xué)校:江西交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院,畢業(yè)時(shí)間:2006年7月,專業(yè):高等級(jí)公路管理與維護(hù)。
謝剛(1982.5-),男,職稱:助理工程師,工作單位:江西贛粵高速公路股份有限公司昌樟管理處養(yǎng)護(hù)應(yīng)急管理所,畢業(yè)院校:山東交通學(xué)院,畢業(yè)時(shí)間:2005年7月,專業(yè):工程機(jī)械運(yùn)用技術(shù)。
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