瀝青路面離析的探究與防治

1、<p>　　瀝青路面離析的探究與防治</p><p>　　摘要：瀝青混合料的離析是導(dǎo)致瀝青路面出現(xiàn)病害的最主要原因之一，集料的規(guī)格以及在生產(chǎn)過程中的差別導(dǎo)致的集料離析、溫度離析和機(jī)械施工操作誤差又是導(dǎo)致瀝青混合料離析的成因。通過試驗(yàn)研究與施工現(xiàn)場監(jiān)測得出防治瀝青路面離析的措施，并建設(shè)性的提出瀝青混合料轉(zhuǎn)運(yùn)車推廣的價(jià)值。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：瀝青路面；集料；溫度離析； &

2、lt;/p><p>　　中圖分類號：U416.217 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　0 引言 </b></p><p>　　目前，我國已建成通車的高等級瀝青混凝土路面超過35萬公里，但幾乎所有的路面都沒有達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限就不得不進(jìn)行大中修，甚至翻修改建，早期病害或損壞更是常見，其中重要的一個(gè)原因就是瀝青路面的不均勻性，而

3、瀝青混合料的離析是造成路面不均勻性的首要原因。雖然引起瀝青混合料離析的原因十分復(fù)雜，但歸納起來主要有：集料離析、溫度離析和機(jī)械施工不當(dāng)造成的離析。 </p><p>　　1 集料離析 瀝青混合料集料離析是造成瀝青混合料不均勻的重要因素，離析現(xiàn)象經(jīng)常重復(fù)發(fā)生，是降低路面使用性能的頑癥。瀝青混合料發(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，使瀝青混合料不均勻，混合料的實(shí)際級配與設(shè)計(jì)級配不符。瀝青用量與級配不

4、匹配，使粗集料偏多的離析部位壓實(shí)困難，殘留空隙率大而滲水；使細(xì)集料偏多的部位表面構(gòu)造深度不合要求，高溫性能下降。不管是粗集料偏多，還是細(xì)集料偏多，均導(dǎo)致瀝青路面的路用性能和結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生下降，導(dǎo)致路面出現(xiàn)一些早期破壞，縮短路面的使用壽命。 </p><p>　　1.1集料的控制目前公路行業(yè)使用的集料只有統(tǒng)一的質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，而沒有統(tǒng)一的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，各地僅有一些手工作坊似的個(gè)人石料場，且各家生產(chǎn)設(shè)備性能不同，篩孔尺寸也各

5、不相同，質(zhì)量管理標(biāo)準(zhǔn)和生產(chǎn)水平參差不齊，導(dǎo)致出場的石料標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。但于石料生產(chǎn)場家一直以來是賣方市場，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)很難有大的提升或改觀，給瀝青路面施工組織帶來的較大的先天性困難。 </p><p>　　為此，當(dāng)瀝青拌和場采購石料時(shí)，為保證原材料均勻，需要采用合適的堆料方法。大料堆對大顆粒粒料很敏感，通常供給瀝青混合料拌和機(jī)的材料是分級堆放的，每一料堆的材料顆粒尺寸比較均勻，可以減少離析現(xiàn)象。但是，如果材料級配的變異性

6、大，材料顆粒尺寸范圍較寬，則粗細(xì)集料仍可能產(chǎn)生離析。為了減輕粗集料的離析，粗集料存放必須分層堆垛，每層設(shè)置10～15度傾角，汽車緊密卸料，然后用推土機(jī)推平，以減少集料離析。禁止汽車自料堆頂部往下卸料。 1.2拌和時(shí)集料離析 在高速公路瀝青路面施工時(shí)，常用間歇式拌和機(jī)，此時(shí)集料的離析易發(fā)生在冷料斗和熱料倉。冷料斗上最易發(fā)生混料現(xiàn)象，裝載機(jī)上料時(shí)不可能每一鏟都在最佳條件下投料到冷料斗，時(shí)機(jī)把握不好，就會(huì)將本料斗料溢到相鄰料斗中而發(fā)生混料。在

7、每一個(gè)冷料斗中都放一種單粒級的集料時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生明顯的離析現(xiàn)象，但在同一冷料斗中包含幾個(gè)不同尺寸的集料時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較顯著的離析現(xiàn)象，如0-5mm石屑。熱料倉中貯存不同尺寸的集料時(shí)會(huì)產(chǎn)生離析，即使粒徑較細(xì)的0~5mm或0~3mm料，粉料易與細(xì)集料分離，很細(xì)的粉料可能停留在倉壁上，大量粉塵塊可能破成松散狀并喂入稱料斗，形成一批離析的未裹覆瀝青的極細(xì)</p><p>　　1.4從貯料倉中卸料 如果貯料倉是均勻填滿的，從料倉

8、中卸下熱拌瀝青混凝土沒有什么問題。對于多數(shù)非間斷級配瀝青混凝土，可以卸空貯料倉而不發(fā)生任何明顯離析。但是，使用間斷級配材料時(shí)，貯料倉中堆料的表面仍不允許低于錐體部分。此外，經(jīng)常讓錐體中的料卸空會(huì)加速錐體磨損。 從料倉門快速卸料有助于消除運(yùn)輸卡車中的離析。材料流入卡車車廂時(shí)混合料的滾動(dòng)作用越小，離析程度越低。 2 機(jī)械離析 </p><p>　　2.1卡車裝料和卸料 卡車在貯料倉下面快速裝料時(shí)，在整個(gè)裝料過程中，卡

9、車司機(jī)常常不愿意移車，如果混合料對離析敏感，較大碎石將滾到卡車前部、后部和兩側(cè)，卡車卸料時(shí)開始卸下的料和最后卸下的料都是粗粒料，然后兩側(cè)的粗粒料被卸入攤鋪機(jī)受料斗的兩塊側(cè)板上。這種加料結(jié)果使每車料鋪的面積中有一片粗料。所以在卡車裝料時(shí)應(yīng)分三個(gè)不同的位置進(jìn)行，第一次裝料靠近車廂的前部分，第二次裝料靠近后部車廂門，第三次在中間，這樣可以較好的消除運(yùn)料車中的離析現(xiàn)象。 </p><p>　　2.2攤鋪機(jī) 即使通過冷料倉

10、、拌和機(jī)和貯料倉成功地生產(chǎn)了瀝青混合料，均勻地裝到卡車內(nèi)，并整體式卸入攤鋪機(jī)受料斗，在攤鋪機(jī)內(nèi)仍可能發(fā)生離析。如攤鋪機(jī)操作不合適，仍能夠產(chǎn)生不同程度的離析。在攤鋪機(jī)內(nèi)發(fā)生離析時(shí)，建議考慮下列原因和措施： 1）在每輛卡車卸料之間，不要完全用完受料斗中的混合料，留少部分混合料在受料斗內(nèi)。一般受料斗兩側(cè)的混合料含粗粒料多，另一輛卡車立即向受料斗卸料后，與受料斗中剩余的粗粒料多的混合料一起輸送到后面分料室，螺旋分料器布料過程中可使新舊混合料較好

11、拌和。 2）盡可能減少將側(cè)板翻起的次數(shù)，僅在需要將受料斗中的混合料弄平時(shí)，才將受料斗的兩塊側(cè)板翻起。翻起側(cè)板可以消除兩側(cè)材料堆積過多現(xiàn)象，從而可以減少往后輸料時(shí)發(fā)生的滾動(dòng)現(xiàn)象。 3）卡車翻起車廂向受料斗卸料，混合料從卡車下面運(yùn)送出去，將滾動(dòng)減到最小，使受料斗中盡可能裝滿料。 4）盡可能寬地打開受料斗的后門，以保證分料室中料飽滿。如分料室中混合料不足，細(xì)料將直接落在地面上，而粗料被分布到兩側(cè)。 5）盡可能連續(xù)攤鋪混合料，只有在必要時(shí)才可停

12、頓和重新啟動(dòng)。調(diào)整攤鋪機(jī)的速度，使攤鋪機(jī)的產(chǎn)量與拌和機(jī)的產(chǎn)量相平衡。 6）分料器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。調(diào)</p><p><b>　　3 溫度離析 </b></p><p>　　溫度離析通常是指瀝青混合料在拌合、運(yùn)輸、攤鋪過程中溫度出現(xiàn)較大差異的現(xiàn)象，特別是在遠(yuǎn)距離運(yùn)輸過程中表面瀝青混合料的溫度損失較大。一般情況下瀝青混凝土拌合站都遠(yuǎn)離市區(qū)，離施工現(xiàn)場平均運(yùn)距在20KM左右，既使

13、是在20℃左右的春秋季節(jié)，出廠150℃的瀝青混合料，在車輛履蓋的情況下，到現(xiàn)場后，其表面溫度一般降低至120℃以下。 </p><p>　　3.1溫度離析的危害試驗(yàn)結(jié)論 </p><p>　　瀝青混合料的各種性能與溫度都有密切的關(guān)系，特別是對瀝青路面的密度、空隙率、強(qiáng)度和耐久性都有關(guān)深遠(yuǎn)的影響。經(jīng)大量長期的室內(nèi)試驗(yàn)與瀝青攤鋪檢測發(fā)現(xiàn)，混合料溫度差異小，相對密度差異也小。瀝青混合料溫度差異為

14、3℃，其密度變化差值為70kg/m3；瀝青混合料溫度差異為30℃時(shí)，其密度變化差值為185kg/m3；瀝青混合料的溫度差異在15℃時(shí)，就已難以壓實(shí)，空隙率增加2%，可能會(huì)導(dǎo)致一系列水損害發(fā)生，產(chǎn)生松散、坑洞等；而強(qiáng)度也降低了20%，產(chǎn)生車轍、網(wǎng)裂等，從而嚴(yán)重影響到道路的使用壽命。 </p><p>　　3.2減小瀝青混合料溫度離析的防治措施 </p><p>　　為了減小瀝青混合料的溫度離

15、析和溫度差異，以提高瀝青路面的施工質(zhì)量，建議在瀝青攤鋪施工中做好以下幾個(gè)方面： </p><p>　　原材料倉宜建倉儲(chǔ)式大棚，拌和站冷料倉上也搭設(shè)篷布蓋，防止下雨時(shí)淋濕集料。如果石料含水量比較大，可以增加烘干及拌和時(shí)間來消除內(nèi)部的水份，從而使混合料溫度均勻。 </p><p>　　組織好運(yùn)輸路線，避開易擁堵或路況差的路線，減少運(yùn)輸時(shí)間，以減小溫度損失。運(yùn)輸時(shí)采用大噸位的自?汽車，廂板增加保

16、溫隔離材料，頂面加蓋較寬較厚的帆布，并在較高的溫度下生產(chǎn)混合料和在溫合料較高的溫度下裝車。 </p><p>　　拌合站的生產(chǎn)能力應(yīng)滿足攤鋪機(jī)最低限度的攤鋪速度，和滿足最長碾壓時(shí)間的速度。 </p><p>　　應(yīng)避免攤鋪寬度過大，一般不能超過7.5m。螺旋布料器運(yùn)送混合料距離過長，使得邊上和中間的溫度降低不均勻，從而引起溫度離析，并且攤鋪寬度過長，平均到混合料層上的振搗力越小，初始壓料度

17、越小，也易引起離析。 </p><p>　　盡量縮短接頭和起步的施工時(shí)間，準(zhǔn)備好應(yīng)急措施，減少中間停頓時(shí)間。 </p><p>　　即使是以上措施都得到落實(shí)，也只能降低溫度離析，卻很難消除溫度離析，因?yàn)闇囟入x析大部分是發(fā)生在運(yùn)輸過程中。根治的方法只能是在瀝青混合料攤鋪之前進(jìn)行二次拌合，方可將瀝青混合料中的溫度離析基本消除，所以大范圍推廣采用瀝青混合料轉(zhuǎn)運(yùn)技術(shù)將是大勢所趨。 </p&g

18、t;<p><b>　　4 結(jié)語 </b></p><p>　　改善瀝青混合料的級配和試驗(yàn)方法，改進(jìn)瀝青混合料的生產(chǎn)工藝，改良瀝青材料和集料的綜合性能是提高瀝青路面使用性能和延長使用壽命的著眼點(diǎn)，而改變傳統(tǒng)的生產(chǎn)組織方式，采用先進(jìn)的設(shè)備來防治瀝青混合料的離析現(xiàn)象，全面實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)指標(biāo)落實(shí)到完工后的路面上去，將是我們做為公路建設(shè)者的科學(xué)發(fā)展之路。 </p><p&

19、gt;<b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]吳傳海，袁玉卿，王選倉.重交通道路瀝青老化規(guī)律及評價(jià)方法[J].長安大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2007，9(27)：35~39. </p><p>　　[2]許志鴻，豐曉，高英，瀝青混合料動(dòng)態(tài)性能影響因素的研究[J].建筑材料學(xué)報(bào)，2001，4(3):238~243. </p><p&