浅析沥青混合料的离析问题及控制方法

2014-09-28张超

中国科技纵横 2014年16期

关键词：离析摊铺机集料

张超

(内蒙古大学交通学院,内蒙古呼和浩特 010070)

浅析沥青混合料的离析问题及控制方法

张超

(内蒙古大学交通学院,内蒙古呼和浩特 010070)

沥青混合料的离析容易造成沥青混凝土路面被破坏。本文首先分析了沥青混合料产生离析的原因,再与沥青混合料离析现象的特性相结合,提出了几点有效的应对方法。

沥青混合料离析控制方法

目前,公路一般是混凝土路面和沥青路面。好的沥青路面因其行车舒适且维修便捷,较之水泥路面更有优势。但沥青路面在早期更易被破坏,尤其是其自身的离析现象,严重影响了沥青路面使用。所谓的离析现象是指路面局部区域,因其材料分布不均,车辆碾压后造成的路面开裂,出现片状或条状的离析带,使得路面出现变形、裂纹、坑洞和泛油的现象[1]。本文重点对沥青路面离析的原因进行了研究和分析,提出了几点应对之法。

1 沥青混合料产生离析的原因分析

造成沥青混合料离析的原因多种多样,主要归纳为以下几点:

(1)原材料不合格造成的离析。由于施工单位的材料大多来自不同的料场,因此存在一个问题:工程的材料往往来自几个不同的料场,材料的质量有很大的差别。不仅石料的质量不同,覆盖层和风化层清除不到位,破碎和筛分机械不统一,筛孔尺寸大小不一,导致集料产品质量及规格存在差异,以至于实际生产的沥青混合料所用材料级配相比与设计所采用的材料级配有很大的差距。(2)运输过程中造成的离析。不按规定装料会使沥青混合料产生离析,沥青混合料运输的过程中出现急刹车也会导致混合料出现级配离析,运输中不加盖苫布、料车等待卸料时间过长也同样会导致混合料出现温度离析。所以,为了减少混合料出现离析,必须按要求正确地装卸沥青混合料,运输过程中要加盖苫布,碾压过程中要安排好机械组合,避免出现因摊铺机出现问题而造成的离析现象,也要避免出现料车等待卸料时间过长而造成沥青混合料温度降低。(3)摊铺过程中造成的离析。沥青混合料从运料车卸到摊铺机的过程中,一定程度上会产生粗细材料的分离;如果运料车与摊铺机发生碰撞,会影响摊铺机后的混合料的密度;混合料卸到摊铺机料斗中以后,由于中间的混合料比两边的混合料更快的进入料斗,而两边的混合料会停留较长时间,这期间两侧的混合料比中间的混合料的温度要低很多,从而使铺到路面的混合料产生温度差异[2]。(4)混合料压实过程中造成的离析。压路机压实混合料也是造成路面离析的重要原因。因为压路机是无论如何也做不到速度、温度、遍数都一样的,中间和边上极易产生差异,早压的和晚压的温度也不一样,压路机的吨位也会因为所加的水量不断减少而有所变化,再加上铺到路上的温度本身就有一定的差异,这些都是在压实过程中可能导致沥青混合料离析的原因。

2 沥青混合料离析现象特征分析

沥青混合料发生离析现象时,其表面特征如下:(1)端部离析。端部离析是最容易发生的一种离析形式,它在路面上形成大小不一的、不规则的翼状离析。在摊铺机中央区域细集料较多,比较密实,表面纹理较浅;而在摊铺机两侧粗集料较集中,细集料、沥青含量较少,空隙率较大,表面纹理较深。(2)带状离析。带状离析也是比较常见的一种形式,通常出现在路面的中央,有时也会位于边缘或其它部位,路面的上、中、下三层也都有可能出现这种情况。产生带状离析现象的主要原因是摊铺设备或摊铺机操作的问题,如摊铺机螺旋布料器分段不连续、螺旋布料器转速不够、熨平板安装不当、摊铺机卡料等。(3)接缝离析。路面建设中,为了防止热胀冷缩对路面的破坏,在路面上会预留热接缝。但这些热接缝极易成为沥青面层质量最薄弱的环节。接缝处摊铺的沥青混合料多少都会在接缝处产生离析现象。沥青混合料较多,影响接缝两侧的压实;沥青混和料较少又会导致接缝处压实不足。接缝离析往往同端部离析或其它形式离析形成组合效应。接缝处通常位于行车道,轮载作用的次数多,因此应予以高度重视。(4)块状离析。块状离析一般呈等距离分布。摊铺机作业过程中有规律地收斗,使得斗中两侧的沥青混合料粒径通常较大,那么每次摊铺后的路面均间隔出现明显较大的骨料。在施工过程中,如果沥青混合料级配发生变化,并且摊铺机的摊铺作业是将每车或每斗沥青混合料有规律地摊铺而不是连续进出料,那么摊铺后的路面可能将出现块状离析。因此,解决块状离析的有效方法是控制各档集料级配的一致性、保持拌和设备的稳定性、采用合适的施工工艺[3]。

3 沥青混合料施工过程中的离析控制方法

(1)保证沥青混合料配合比设计质量。沥青混合料的级配设计、确定最佳沥青用量都是非常重要的。连续级配均匀设计的混合料通常很“宽容”,在拌和厂生产混合料的某个部位或摊铺混合料的某个部位出现差错,不会对混合料的使用产生明显影响。沥青最佳用量的确定一般采用的方法是马歇尔试验。一般而言,集料平均含水率5%,粉料含量4%～5%;沥青含量4%～7%,并且要求最大骨料粒径不超过20mm。(2)加强沥青混合料拌制过程中的质量控制。各种集料要求分类堆放,并且每个料源均按设计的配合比进行配料,然后进行试验。拌和厂要选择合理的振动筛筛孔,将超粒径料排除出去;拌和机每次搅拌都必须打印料仓和沥青的数量,记录集料、沥青和混合料的温度,并随时检查打印结果与设定值之间的差值有无大的波动,如有疑问必须立即停止拌和[4]。