劉志文
【摘 要】本文對瀝青路面施工中混合料離析影響質(zhì)量的因素作了分析,歸納了瀝青碎石離析的危害與防治措施。
【關(guān)鍵詞】瀝青混合料;離析;措施
瀝青路面施工中混合料離析是影響路面質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一,產(chǎn)生離析的原因比較多,通常是由攤鋪機自身結(jié)構(gòu)、供料方式、攤鋪工藝和混合料質(zhì)量等方面的原因造成的。
離析可分為骨料離析和溫度離析兩類。骨料離析是指瀝青混合料中一些區(qū)域大粒徑骨料聚集,而另一些區(qū)域細(xì)集料集中,處在較明顯的不均勻狀態(tài),使得這些區(qū)域級配及瀝青含量與設(shè)計不符,路面表現(xiàn)出較差的結(jié)構(gòu)和紋理特性。骨料離析可能會導(dǎo)致路面出現(xiàn)泛油、車轍、路面孔隙率太大致水損壞等。溫度離析是指瀝青混合料在儲存、運輸及攤鋪等過程中受到氣溫、機械影響, 由于熱量損失不均各部分溫度出現(xiàn)明顯差異。溫度離析可能會導(dǎo)致路面壓實度不均勻,溫度較低的地方路面壓實度小,空隙率大,路面易出現(xiàn)早期損壞。
1 離析可對路面質(zhì)量造成影響
1)如果攤鋪瀝青混合料中粗集料集中,碾壓過程中粗集料相互擠壓容異被壓碎,離析造成此區(qū)域路面配合比變化,油料偏少,破壞了路面結(jié)構(gòu),影響到路面強度、行車安全和公路使用壽命。
2)粗集料集中,會造成局部密實度差,孔隙率高,容易在路面形成積水,發(fā)生路面水損壞,影響路面工程質(zhì)量和使用質(zhì)量。
3)粗集料集中,路面結(jié)構(gòu)松散,易形成坑槽等路面病害影響路面平整度及路面外觀質(zhì)量。
2 瀝青混合料離析的主要原因分析及預(yù)防措施
2.1 拌和
若瀝青拌合機中振動篩局部破裂,會使混合料中部分粒料超量,混入大料徑骨料,改變了施工配合比,使瀝青混合料產(chǎn)生離析。因而應(yīng)經(jīng)常做混合料篩分驗證配合比并對振動篩經(jīng)常檢查。
拌和時間短或拌合機攪拌葉片脫落也會導(dǎo)致混合料拌和級配、溫度不均勻,因此瀝青混合料經(jīng)試拌后, 在生產(chǎn)過程中不應(yīng)隨意改動, 同時還應(yīng)經(jīng)常檢查拌合機中的相關(guān)部件,留意觀察混合料中是否有明顯的粗集料或細(xì)集料聚集現(xiàn)象、是否有花白料。如果發(fā)現(xiàn)不適,應(yīng)及時查明原因,排除故障。
2.2 拌和機卸料
成品料倉向運輸車放料時,由于重力作用,大骨料滾落到四周,形成骨料的第一次集中,為減少放料產(chǎn)生的離析,應(yīng)分別向運輸車的前、后、中三處依次放料,并分層堆裝,即每裝一盤混合料,汽車挪動一個位置,依次按前、后、中的順序裝滿運輸車,這樣可以減少粗集料的集中。
2.3 運輸
遠(yuǎn)距離運輸及運輸過程中的顛簸易導(dǎo)致粗集料的聚集,同時,運輸過程中料堆表面混合料溫度下降較快,而料堆中心溫度下降較慢,形成溫度離析。因此,在施工準(zhǔn)備階段拌合場選址時,要盡量考慮使拌合場地與攤鋪現(xiàn)場距離不能太遠(yuǎn),且為減少運輸過程中的顛簸應(yīng)及時平整運輸通道、控制運輸車行駛速度;瀝青混合料運輸時, 必須用棉被覆蓋,防止混合料表面溫度降低過多,造成溫度離析。
2.4 自卸車卸料
混合料卸向攤鋪機時,較粗集料易滾落在料斗兩側(cè),形成骨料的集中,因此應(yīng)將車箱大角度升起,使混合料整體下滑至料斗,避免骨料向外側(cè)滾動和堆積造成離析。
2.5 攤鋪機料斗的翻動
正確操作料斗翼板,注意避免料斗內(nèi)積存的混合料過多和翼板翻動過快。
2.6 螺旋送料器因素
攤鋪機產(chǎn)生離析的最主要環(huán)節(jié)在螺旋送料過程中,攤鋪作業(yè)時功率消耗最大的環(huán)節(jié)也是螺旋分送料這一環(huán)節(jié)。攤鋪機設(shè)計時,考慮了在分送料過程中,使螺旋分料器中的混合料頂面位于螺旋直徑的1/2~2/3處。因此當(dāng)用于寬度大、厚度大的路面攤鋪時,由于輸料量加大,只能通過提高螺旋轉(zhuǎn)速來滿足攤鋪作業(yè)要求。由此高速旋轉(zhuǎn) 的螺旋送料器頂端就會向混合料上部空間拋送混合料,在施工現(xiàn)場的觀察中可以看到,大骨料在高速旋轉(zhuǎn)的螺旋送料器中滾動較快,導(dǎo)致分料器兩端攤鋪的混合料中大骨料聚集現(xiàn)象嚴(yán)重,這是分送料過程中形成離析的主要原因?;谝陨戏治?,為了避免螺旋分送料過程產(chǎn)生離析,應(yīng)在攤鋪過程中采取以下幾點措施:盡量選用具有大直徑且低轉(zhuǎn)速螺旋分料器的攤鋪機;降低螺旋分料器的高度,使混合料分送料過程中的高度超過螺旋分料器,由此來提高螺旋分料器的輸送料功率,降低轉(zhuǎn)速,減少螺旋分料器拋送料現(xiàn)象的發(fā)生,而且分料器完全埋在混合料內(nèi)部,可以對混合料進行二次拌合,以此減少前期離析的影響,同時混合料中的分料器向兩端在整個斷面上滿負(fù)荷推送出混合料,而不是向上拋送或向下傾堆,這樣可以大大減少不同寬度位置上的橫向離析和混合料翻滾產(chǎn)生的縱向離析。攤鋪作業(yè)開始并確定攤鋪速度后, 應(yīng)盡可能保持速度穩(wěn)定和連續(xù)攤鋪。
2.7 攤鋪寬度
據(jù)有關(guān)資料反應(yīng),在用攤鋪寬度為10.5m的攤鋪機鋪筑瀝青路面后,取樣檢測發(fā)現(xiàn),骨料離析是非常嚴(yán)重的,路面兩側(cè)的大骨料多達65%,而路面中間只有35%,均超出了規(guī)范的級配范圍,施工質(zhì)量大打折扣。因此,當(dāng)路面寬度較大時,應(yīng)采用多幅攤鋪流水作業(yè)方式,每幅寬度盡量不大于6~7m,盡可能采用多臺攤鋪機梯隊作業(yè)的方式,這樣可以降低離析程度。
在攤鋪施工中,對表面層出現(xiàn)的離析現(xiàn)象應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)及時補救,即用適量細(xì)瀝青混合料灑在有離析的地方并及時碾壓,以此緩解離析帶來的影響。
2.8 混合料
嚴(yán)格控制施工配合比和材料質(zhì)量。首先在選擇混合料類型時應(yīng)按規(guī)范盡量選擇與壓實層厚度相匹配的類型, 并適當(dāng)減小集料的最大粒徑。嚴(yán)格按設(shè)計配合比指導(dǎo)生產(chǎn),必須使級配在規(guī)定的級配范圍內(nèi)并盡量接近中值,尤其是4. 75mm , 2. 36mm 和 0. 075mm 三檔的通過率對混合料的均勻性影響比較大,應(yīng)接近中值。其次因堿性集料與瀝青的粘附性好,盡量選用表面干燥潔凈的堿性集料, 減少離析現(xiàn)象發(fā)生,而且要選擇高溫穩(wěn)定性好并與集料有較好粘附性的瀝青。因環(huán)境限制采用粘附性不符合要求的集料時,可加入外加劑改善集料與瀝青的粘附性能。
3 離析的檢測、評定方法
離析檢測、評定方法有視覺觀察法、鋪砂法、鉆芯取樣法、核子密度儀法、紅外攝像法。視覺觀察法就是調(diào)查者根據(jù)經(jīng)驗結(jié)合路面的外觀狀況進行離析判斷的方法,是主觀的判別方法, 僅適用于大粒徑瀝青混合料;鋪砂法是以測定出離析路面處的構(gòu)造深度與非離析路面構(gòu)造深度的比值來評定離析的程度;鉆芯取樣法是通過分析鉆取出芯樣的組成材料及密度,判定離析的程度,此方法因?qū)β访嬖斐蓳p壞所以僅在發(fā)現(xiàn)路面明顯離析時采用;核子密度儀法是根據(jù)路段內(nèi)檢測出路面密度的變化值, 判定該路段離析的程度,但由于路面離析處粗集料集中, 核子密度儀檢測出該點的密度值未必小, 因此本方法有可能反映不出這種離析;紅外攝像儀法是通過繪制區(qū)域內(nèi)的熱量分布圖, 并利用軟件分析評價出溫度離析的情況,紅外攝像儀只能檢測到表層的溫度情況, 因此在低溫天氣施工時, 可檢測到混合料溫度離析狀況,便于改進設(shè)備與工藝。
綜上所述,只要在施工過程中從細(xì)節(jié)入手進行科學(xué)合理的管理控制,就可以有效避免或減少離析現(xiàn)象的發(fā)生,進而明顯提高瀝青路面施工質(zhì)量和服務(wù)品質(zhì)。
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