瀝青混合料產生離析的原因及改善措施

2022-04-12 16:06:10 字數 3279 閱讀 7364

0 前言

高速公路瀝青砼路面攤鋪作業過程中,骨料離析是乙個普遍存在的現象,也是造成瀝青砼路面早期破壞的乙個重要原因。離析現象指攤鋪材料中的粗細顆粒分布不均勻,出現明顯分離,從而使新鋪瀝青混合料表面粗細集中,其周圍沒有足夠細集料,空隙大,通常呈片狀和條帶狀,它將嚴重縮短路面的使用壽命。造成骨料離析的原因是多方面的,實踐證明,只要在每個環節都把好關,就能大大減少離析的發生。

1 新鋪瀝青混合料離析的危害

離析使新鋪瀝青混合料面層透水性能增強。進入路面空隙中的水不斷產生動水壓力或真空負壓抽吸的迴圈作用,水分逐漸深入瀝青與及集料的介面上,並對瀝青起乳化作用,導致瀝青混合料強度下降。同時由於水動力作用,瀝青膜漸漸從集料表面剝離,導致集料之間的粘結力喪失而發生瀝青混合料掉粒和鬆散,繼而形成瀝青路面的剝落、龜裂、坑槽、推擠等損壞現象,嚴重縮短了瀝青砼路面的使用壽命。

2 瀝青混合料產生離析的原因和改善措施

2.1瀝青拌和樓篩網破損

高速公路瀝青砼路面施工,施工規範要求使用間歇式瀝青拌和樓,拌和樓的熱骨料振動篩網經常發生破損,導致超粒徑的大骨料增加,使得攤鋪過程中的骨料離析機會增加。據統計,接近50%的路面骨料離析是由於超粒徑大骨料的增加造成的。所以嚴格控制骨料尺寸,按篩分曲線的要求實現配合比是關鍵。

因此,操作員必須在每次開機前檢查篩網是否完好,需要時及時更換。另外,轉產不同型號的瀝青混合料要按要求更換篩網。

2.2拌缸的卸料高度

拌缸卸料到斗車的高度會影響到骨料的離析,卸料的高度越高,離析的機會越大。卸料高度最好控制在2m以內,當然是越低越好,在裝置選型時必須在考慮產量的同時考慮拌缸的卸料高度。

2.3熱料倉的進料和儲存

斗車卸料到熱料倉是造成骨料離析的乙個重要原因,熱料倉愈大,混合料的跌落高度就愈高,離析的機會愈大。要解決這個問題,最好選購裝置時增加熱料倉的旋轉滑槽,使混合料卸下時起到緩衝作用並向四周布料,這樣就大大避免了骨料離析現象的發生。

2.4熱料倉的卸料

因熱料倉卸料到運輸車的方法、速度和高度而造成骨料離析是比較普遍的,如採用單堆裝料,離析就嚴重。所以對於噸位較小的運輸車(5t以下),至少2堆堆放;較大車輛(10-30t)採用3-5堆堆放為宜。

熱料倉的卸料速度和高度也是造成骨料離析的重要原因之一,這兩者又是互相關聯的。高度愈高則速度愈快,反之亦然。因此卸料口到運輸車車廂側板最高點距離不宜超出0.

5m,且越低越好。最佳辦法是加裝布料器,它可以將混合料均勻分布在車廂的每個角落,但會影響到裝車效率(時間較長)。

2.5混合料的運輸

由於施工現場道路條件較差和混合料料堆錐坡太陡,以及運輸車急劇起步和剎車,致使大骨料往四邊散落較為嚴重,從而造成骨料離析。如果駕駛員在運輸過程中保持正常駕駛,一般不會造成嚴重的離析。但運輸過程中混合料的溫度離析卻非常嚴重,可以在車廂上加蓋厚篷布保溫,以減輕溫度離析。

2.6自卸車的卸料速度、高度

自卸車車廂的舉公升角度的變化決定了卸料速度和高度的變化。角度愈大,卸料速度和高度就愈大,混合料的骨料與溫度離析就愈大。自卸車卸料流量應比攤鋪機攤鋪量稍大10%-20%為宜,車廂的舉公升角度應該逐漸變化,均勻卸料。

2.7瀝青混合料的攤鋪

瀝青混合料的攤鋪過程是造成離析最關鍵的乙個環節。

2.7.1運料汽車裝料後,車廂兩側的混合料含大骨料較多。

混合料被卸入攤鋪機受料斗後,則受料斗兩側的混合料含較多大骨料,而且溫度偏低。攤鋪過程中,如在受料斗內餘料很少時豎起兩側板,兩側板上含較多大骨料的混合料將集中在刮板上被輸送到分料室,攤鋪後形成片狀離析,避免這一現象的方法是:盡可能保持攤鋪機受料斗的餘料均勻,保證連續均勻供料,並要正確操作受料斗翼板,嚴禁受料斗內固定積料過多和翻動過速。

2.7.2螺旋輸送器的固有缺陷就是容易產生骨料的離析,加之螺旋吊臂的結構使螺旋葉片無法連續,從而經常在熨平板兩側的吊臂位置產生兩條離析帶。

減少離析的措施是:調節料位感測器,使螺旋輸送器的轉速盡可能均勻,保持熨平板前料位均勻一致;同時,攤鋪速度確定後,應盡可能保持穩定和連續。一般情況下,嚴禁供料速度忽快忽慢、機械猛烈起步和緊急制動、攤鋪速度快慢不勻。

2.7.3高速公路路幅寬度一般在12m以上。

採用一台攤鋪機一次攤鋪成形時,雖然路面平整度好,無縱向接縫,但由於攤鋪寬度過大,攤鋪機螺旋輸送器過長,瀝青混合料經過長距離輸送,造成骨料離析,並且兩端混合料溫降大,路面難以壓實,密實度差。因此,現在施工中大多採用2臺以上攤鋪機梯隊作業,大大減少了離析的發生。

2.7.4瀝青混合料攤鋪後,表面層均有不同程度的離析,可以及時人工加補適量的細瀝青混合料予以補救。

2.8瀝青混合料的溫度離析

瀝青砼路面施工對料溫有嚴格的要求。瀝青混合料出廠溫度一般控制在155℃-165℃之間,運輸到現場後溫度應不低於135℃,初壓溫度不低於120℃。現今施工中,對初壓溫度有較高要求,提倡高溫碾壓,要求瀝青混合料剛被攤鋪就得到碾壓,以求達到較高的密實度。

而瀝青混合料經長距離運輸到現場後,車廂兩側及表面的料溫一般低於135℃,冬季施工時甚至在100℃以下,大大低於料堆中心溫度,出現嚴重

的溫度離析。另外,攤鋪機刮板輸送越不均勻,受料斗內固定積料越多,時間越長,料溫越低,溫度離析越嚴重。經攤鋪後,瀝青混合料區域性溫度將低於120℃,甚至在100℃以下,達不到要求的初壓溫度,難以壓實。

路面區域性達不到要求的密實度,必將出現早期損壞現象。要解決這個問題,首先可以把運輸車上覆蓋的篷布加厚,製作2層篷布或在2面層篷布中間夾鋪1層棉絮。其次,攤鋪機兩側熨平板長度應盡量保持一致,保證兩側供料均勻。

然後,要正確操作受料斗翼板,避免受料內固定積料過多,時間過長。另外,可以採用瀝青混合料轉運車,實現瀝青混合料在攤鋪前的2次攪拌。

2.9採用新技術——轉運攤鋪工藝

轉運攤鋪工藝是在運輸車與攤鋪機之間增加瀝青混合料轉運車。轉運車使瀝青混合料在攤鋪前得到充分拌和,有效地解決了瀝青混合料在前面環節中造成的骨料離析和長距離運輸引起的溫度離析。同時,避免了運輸車與攤鋪機的碰撞。

拌和樓和運輸車在供料方面的不均衡通過轉運車的料斗儲存量得以調節,保證攤鋪機上的瀝青混合料始終恆定,確保了勻速穩定的攤鋪。

在江西昌金高速公路施工中,就採用了三一重工股份****生產的lhz25a瀝青混合料轉運車,取得了良好效果。長沙理工大學公路工程試驗檢測中心對該瀝青混合料轉運車的應用效果的現場測試表明:1、攤鋪表面的溫度分布非常均勻,隨時間變化均勻、穩定,同一時刻不同攤鋪寬度的溫度也非常均勻,基本消除了溫度離析;2、採用轉運車後,混合料最大的級配極差為6.

85%,構造深度平均值為0.6478mm,標準差為0.0571mm,滲透係數的標準差為3.

21ml/min。與未採用轉運車攤鋪的路面結構相比,最大的級配極差改善了13.03%,構造深度的均勻性提高了3.

92倍,滲透係數的均勻性提高了17.39倍。路面結構的離析得到了明顯改善。

3 結語

引起瀝青混和料產生離析的原因是多方面的,本文的分析可能並不全面,希望各位同仁提出寶貴意見。

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