对沥青混凝土路面离析的几点探讨

所属栏目:农业工程科学论文 发布日期:2012-07-27 10:07 热度:

  摘要:沥青路面施工中的离析是影响路面质量的关键因素之一。离析现象的成因是复杂的,通常由摊铺机结构、供料方式、摊铺技术和沥青混合料质量等方面的原因形成。下面分析了沥青混凝土路面离析的原因,并提出了路面离析的预防和处理措施!
  关键词:沥青混凝土路面;离析;原因分析;处理对策
  一、沥青混凝土路面离析原因分析
  1.集料的供应与管理。1.1集料的供应。公路路面施工的普遍特点就是工期短、工程量大、使用的原材料多,为保持施工的连续性,常采用的办法是向多家供货商购买集料,而由于种种原因,如:地域、客源、使用碎石机、筛分机的品种、型号不一致,使得施工单位所购得的原材料不同、变异性大,这势必给以后的施工带来质量隐患,其中包括离析现象。1.2集料的管理。由于原材料的繁多,施工设备多样、施工人员较多、场地有限,又要进行大规模的集中生产,造成原材料堆放混乱无序,如不采用适当的措施就会严重影响沥青混合料的品质,给以后的施工留下质量隐患。
  2.温差离析。由于集料烘干筒的加热温度、加热时间、天气状况等不可能恒定,拌和的混合料温度有波动。同时混合料在运输过程中必然会降温,但降温的程度是不一样的,尤其是混合料在不盖苫布时,表面降温快,内部降温慢,造成温度离析。降温的程度与天气、环境条件(风、温度)、混合料类型、车辆装载混合料厚度有密切的关系。当温度差在10~16℃范围内时,将会发生轻度的离析;当温度差在17~21℃范围内时,将会发生中度的离析;温度差超过21℃时,将会发生重度的离析。
  3.装料、卸料操作不规范。混合料运输车停在拌和机下面,没有随着装入混合料的增加而逐步挪动,特别是对于大型搅拌机和大型运输车,造成混合料在运输车内象小山一样堆积,装料时粗集料向下滚得快,下料时也滚得快,造成摊铺时混合料离析。
  4.摊铺离析。混合料从运料车卸到摊铺机的过程中,因密度和温度的变化,一定程度上会产生粗细集料的分离;另外,摊铺机的螺旋拨料器在向两侧摊铺时,在加长的接头部位,如调整不好,往往会有一个不平顺的坎,摊铺的混合料在这里也会离析。
  5.混合料压实不均匀。压路机在压实混合料时不可能做到压实温度、遍数、速度都一样,边上和中间压实度总有差异,早压的和晚压的温度也必然不同,压路机的吨位也会因为附加设施而稍有变化,再加上铺到路上的混合料温度本身就有相当的差异,从而导致路面混合料的压实度不均匀也会产生离析。
  二、沥青混凝土路面离析的预防和处理措施
  1.保证混合料的均匀性。⑴原材料。混合料离析同原材料稳定性密切相关,如果所用材料变异性大,导致混合料级配经常变化,就达不到配合比设计要求,因此对占混合料质量90%以上的矿料质量应引起高度重视。首先要控制原材料的料源,要保证料源:出自固定的堂口;经过反击式破碎加工的;同目标配合比取样料源一致。料源的确定主要是考察其加工方式和产量,确定料源之后再取样作配合比试验。原材料进场后的堆放应满足:必须在硬化的、具有良好排水系统的地坪上;各品种材料应用墙体隔开,以免混杂;细集料应采取覆盖措施,潮湿的细料将影响拌和机产量和混合料质量。原材料的取用,尤其是粗集料的取用应保证粗细均匀,生产过程中不允许装载机贴地装料、上料。⑵混合料拌和过程,应注意拌和温度和拌和时间,这两个技术参数是保证沥青混合料质量的关键,在生产配合比验证中需要反复试验并最终确定,生产过程中不应随意变动。时刻留意各热料仓进料、下料情况是否均匀。除特殊情况,一般不允许采用手动放料的方式,手动放料极易导致混合料不均匀,使现场摊铺出现块状离析。在生产过程中,由于摊铺现场的机械故障、移机等原因而压料,拌和机生产不可能保持固定产量,因此在生产配合比调试验证阶段,必须做出各种集料的速度与拌和产量之间的对应关系曲线,便于在必要的时候降低和提高产量都有据可查。严格控制沥青混合料的矿料级配。一般情况下,在混合料拌和生产过程中,必须要使级配在规定的级配范围内,并接近要求级配范围的中值。这一过程也应在生产配合比设计阶段,反复验证并在得到最终确定后,在生产过程中不得随意变动。在级配曲线中对混合料均匀性影响较大的是中部颗粒数量和粉尘含量。因此,规范要求在目标配合比设计阶段,就对4.75、2.36和0.075mm的通过率做出特别要求,即必须接近级配范围的中值。4.75mm和2.36mm这二档集料过少,将影响面层表面的均匀性,过多则难以压实。而通过0.075mm的主要是矿粉,矿粉过多则使沥青混合料中有效沥青含量减少,表现为混合料外观发暗、无光泽,压实后表面不均,细料过多,而且影响沥青混合料的其他技术指标。
  2.避免沥青混合料在装料和运输过程中产生离析。拌和温度过高,连续式拌和均易产生离析。当拌和料被放入运输车时,将有一部分骨料流向车厢的侧面,造成粗细集料集中现象。同时热量损失在运输车厢周边立刻出现,在改性沥青路面中,由于要求温度高,这样的现象就越明显。在热拌混合料运输中,尤其是运距越长,越会造成车厢底、侧及顶面温度降低;卸料时料在顶面温度低的料落在摊铺机受料斗的两侧,当料车卸完料以及受料斗中料堆接近消失时,两侧冷料向内落下,被输送带送到后面的分料室,并被整平,整平板不可能使较冷的混合料与高温混合料一样固结。在摊铺层上就会出现离析小面积,由于每一车料都可能产生这种由于温度差异而造成的离析破坏,周期性的破坏现象也就更加明显,摊铺后路面材料和温度的离析将直接造成压实后路面材料空隙率的不均匀。使用转运机。当工程的摊铺量少于1000t、宽度小于3.3m的加宽段时,可免于使用转运机。
  3.对摊铺作业的要求。在摊铺机状态良好的前提下,影响摊铺质量的主要操作参数包括两个方面:行驶速度和夯锤频率。行驶速度的快慢和均匀性好坏直接影响到摊铺的质量,速度过快会造成布料不均匀即级配离析;太慢则会使液压系统不稳定导致速度不恒定,从而引起摊铺初始密度不稳定,烫平板浮力发生变化,导致压实后路面产生小波浪。夯锤频率则要随行驶速度变化相应变化,保证摊铺后的初始密实度基本一致。在满足以上两点的前提下还应保证梯形摊铺时两台摊铺机工作参数的一致性,料高2/3左右,施工时应有备用摊铺机。
  4.碾压工艺和工序的合理设置。沥青混合料完成摊铺工序后应及时碾压,为了保证碾压效果,应科学合理地配置碾压机具、优化组合碾压工序,保证现场碾压有条不紊地实施,重点要保证现场碾压顺序,即初压、复压和终压区不同的机具和工艺要求均符合试铺段确定的技术方案,同时合理的碾压工序设置亦有利于消除铺面离析。碾压温度的控制是沥青面层各项技术指标符合配合比设计要求的关键。为了保证沥青面层质量,温度控制显得尤为重要。从拌和机对原材料和混合料的温度控制、到每车料出厂温度、到现场的温度、摊铺前温度和摊铺后铺面温度、碾压时初压、复压、终压不同阶段的温度控制都是必不可少的,而且应该引起高度重视。针对不同的温度,采用不同压实机具,有助于提高沥青面层的压实度和减少表面离析现象。为防止表面温度失温过快和保证混合料温度的均匀性,胶轮压路机洒水装置应要求必须雾化或用拖把擦轮。碾压机具:胶轮压路机在温度适当的时候采用,利用胶轮压路机对热沥青混合料的揉搓作用消除摊铺过程中的部分离析。碾压工序:对于沥青面层碾压工序而言,胶轮压路机在适当温度条件下对沥青混合料的揉搓作用,除消除面层部分离析外,更主要的是对沥青混合料的重分布和均匀性起到一定效果,而振动压路机的振动压实则从根本上保证了沥青面层的压实度。
  5.施工过程中离析处理。针对面层离析部位,通过钻孔取芯测得相关的技术数据(如压实度、空隙率等)进行分析,有关技术指标与标准相差不多的地方,可以再喷涂粘层油后进行上一面层的施工。有关技术指标与标准相差较大时,可进行局部处理,具体做法是烘热至120℃左右,补洒略细的混合料,碾压成型。对于大面积的严重离析,则应坚决铲掉重铺,以保证沥青面层质量。
  三、结后语
  离析是“小毛病”犯“大错误”的典型事例,发生原因不易察觉,后果严重。我们要严格注意并控制施工过程中的每一个微小环节,作出及时的补救!

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