公路沥青混凝土路面施工产生离析的原因及对策论文_李晓丽

公路沥青混凝土路面施工产生离析的原因及对策论文_李晓丽

摘要:公路是以沥青混合物为主要建设材料的,最主要的是沥青混合物的匀称性,在施工时一定要做好每一步骤,防止沥青混合物的成分出现相互分离的现象,离析现象会加快沥青路面的损坏速度,并且还会大幅度降低公路旳使用寿命,因此,公路沥青路面施工中的离析必须得到高度重视。本文进一步分析了公路沥青混凝土路面施工产生离析的原因及对策,以供同仁参考借鉴。

关键词:公路路面;沥青混凝土;施工;离析原因;对策

一、公路沥青混凝土路面施工产生离析的危害

1.1对路面美观的影响

美观性也是道路施工中需要考虑的因素,良好的施工质量以及施工材料性能的优良,必然会在美观度上加分。但是如果沥青路面产生离析现象,在粗集料集中的情况下,路面的平整度在外观呈现的美感方面必然会受到影响,同时更为严重的是影响了路面的施工质量。

1.2对路面质量的危害

在沥青路面施工的过程中,一旦形成了碎石粗集料,并且这些集料的分布比较集中,那么在碾压作业中就会压碎集料,导致骨料的表面积增大,由此违背了路面设计的初衷,在材料的配合比方面出现不均匀现象,路面结构遭到破坏,所以在强度性能上会有所下降。这种结构性的破坏,还会影响到行车的安全性,并且路面的使用寿命也会减少。此外,在粗集料比较集中的情况下,会导致路面整体的密实性受到影响,在局部密度偏高的情况下,孔隙率就会增加,由此在路面就会形成积水,对于路面以下的结构会造成不同程度的破坏,严重影响到道路的使用质量以及交通安全。

二、公路沥青混凝土路面施工产生离析的原因

2. 1温度的影响。

在热混合料运输过程中,如果距离较近,对集料的温度影响还不明显,如果运距较长,就会造成车厢底、侧及顶面温度降低,在运至施工现场时,表面温度大约在110℃左右,甚至更低,而其内部温度依旧能保持150℃左右,在改性沥青路面中,由于温度要求高,这样的现象就更为明显。

2.2矿料的离析原因

在沥青混凝土路面施工中,矿料离析也非常普遍。主要原因是:摊铺混合料的过程中,要求对混合料的形态、大小进行分类。这样,在分类的过程中,导致一部分混合料为粗颗粒,一部分混合料为细颗粒。具体包括以下几个方面:第一,在拌和站装卸车中,致使大量混合料滚落到车厢边缘处。在这种情况下,当车厢边缘处的混合料越来越多时,机会产生离析现象。第二,摊铺机在卸料时,颗粒较大的混合料就会从料斗中滚落出来,从而导致离析现象的产生。第三,混合料快用完时,接料斗的两侧就会自动抬起。在抬起的过程中,使一部分混合料从料斗上滚落下来,这样也会造成材料的离析。第四,在沥青混凝土摊铺中,由于熨平板与螺旋输送器的距离非常近,再加上装置的阻挡,从而减少了混合料的饱和度。如果混合料的饱和度不够,很可能就会造成亏料。与此同时,空气中较大颗粒的粗料就会流入熨平板的下面。随着粗料数量的增多,就会导致混合料粗细不一,进而发生离析。

三、公路沥青混凝土路面施工避免产生离析的有效对策

3.1原材料控制

(1)严格控制料源

提及控制料源,一般会考虑到购进片石的洁净程度、石料的强度性能以及原材料与沥青的粘附性能,这当然是最基本的材质要求。在满足材质基本要求的同时,还应该关注加工后集料的另外一个关键指标:针片状偏平颗粒冶量。针片状颗粒的多少直接会影响到配合比设计过程中各项体积指标的精确度,特别是在SMA组成设计中粗集料骨架间隙率(VC A)功测定中,会产生相当大的偏差而直接影响呱VMA计算结果,以及马歇尔试件击实成型后W的计算结果。

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(2)稳定的料源

在沥青混凝土配合比设计过程中,与体积相关的技术指标只有四组数据是通过试验直接实测得出的:集料的级配曲线、集料的各种相对密度、马歇尔试件的毛体积相对密度鞭青混合料的最大理论相对密度)。其余的体积指标都是根据以上数据通过计算得出的。稳定的料源则能够控制集料的各种相对密度基本不变化,从而由此计算出集料的吸水率、合成毛体积相对密度、合成表现相对密度以及有效相对密度才能保持相对稳定,由此计算的VMA、VFA才能保持稳定。

3.2拌和控制

(1)集料和沥青应按工地配合比确定的用量送进拌和机,矿粉直接从窗口加入。送入拌和机的集料温度、沥青温度、混合料出厂温度、摊铺和碾压温度应严格符合相应规定。在试拌过程中,应通过现场温度测量对计算机打印出的温度进行检验,并在一段连续施工的工艺流程中保证温度的均衡性,以保证混合料摊铺温度和碾压温度为宜。

(2)把规定数量的集料和沥青送进拌和机后,应把两种材料充分拌和直至所有集料颗粒完全均匀地被沥青膜裹覆,沥青材料也完全均匀分布到整个混合料中,以混合料中无花白石子、无沥青团块,乌黑发亮为宜。当出现了花白石子,应停机分析其原因予以改进。

(3)沥青混合料拌和机应有贮料仓,为了保证连续摊铺,减小离析,可提前拌和混合料,将拌和好的混合料送入贮料仓中暂存,待开始摊铺后再运至摊铺现场。对拌和好的沥青混合料应进行跟踪质量抽检,检查集料级配、油石比等指标,发现问题及时调整生产配合比,集料级配应在生产配合比目标值的容许偏差范围内。

3. 3摊铺控制

摊铺过程是离析最容易产生的一个工序,而且有些离析是不可避免的(例如在摊铺机熨平板两端是最容易产生离析的部位)。但摊铺过程中离析的产生,很大程度上是由摊铺机本身的性能决定的。因此摊铺机本身的一些部件如熨平板、螺旋布料器、自动找平系统等的完好,也是减少离析的前提条件。

另外,根据不同的摊铺厚度,调整螺旋布料器和熨平板前缘之间的距离,也能减少混合料出现离析。热拌热铺密级配沥青混合料的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的2. 5 - 3倍。在混合料集料粒径较大,摊铺层较厚的情况下,螺旋布料器离下层的距离和离熨平板前缘的距离都应稍大,反之可适当调小。螺旋布料器离熨平板前缘的距离在保证供料充分,满足摊铺厚度要求的前提下,宜尽量调小。这样能保证摊铺后表面平整及厚度均匀,减少离析。

在摊铺过程中,摊铺机的行进速度发生改变的情况下,摊铺机速度的变化会带来熨平板下面混合料数量和密度的变化。当速度变慢,单位时间会导致摊铺厚度不均匀而发生离析。随着熨平板底部混合料数量增加,熨平板将被抬高,同时又因熨平板前的混合料积多,密度变大,当进入熨平板底部后,密度大的混合料变形率小,熨平板亦相对抬高,导致摊铺层变厚。相反,当速度变快,将导致摊铺层变薄。

在运输车辆卸料完成后,后面一辆运输车进入卸料料斗前会有一小段时间间隔,通常摊铺操作手会将摊铺机料斗两侧的挡板合拢继续向前摊铺,直至料斗空仓再让自卸车卸料。其实料斗挡板两侧的沥青混合料是粗集料最集中的部位,摊铺在路面上非常容易形成“粗集料窝”,因此,建议在卸料摊铺过程中,摊铺机始终不要将料斗合拢,等到当天摊铺最后结束时,一次性将该部分混合料清除,做废料处理。

结束语:

沥青路面离析现象是公路施工中最不易消除的质量问题,如何减少离析是施工过程中质量控制的一项重要工作。因此在施工过程中,必须要严格按照施工规范要求进行施工,加强管理,将离析的危害降到最小。

参考文献:

【1】马登成.十漫高速公路沥青路面机械化施工过程质量控制[D].西安:长安大学,2008.

【2】王刚,车法,耿荣和.沥青路面罩面维修工程平整度控制技术研究[J].山西建筑,2008,34(11):281-282.

【3】孟井泉.路面机械施工介质离析的机理研究与相关设计[D].上海交通大学硕士论文,2007。

论文作者:李晓丽

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第1期

论文发表时间:2018/6/14

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