刍议沥青路面施工过程中的离析问题及控制措施__墨水学术,论文发

所属栏目：交通运输论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:213

副标题#e#摘要：论文首先对沥青混合料的离析现象进行了概述，并分析了两种典型的离析产生机理，最后重点从沥青混合料的类型选择、沥青混合料的级配设计、原材料的选取、原材料的生产、原材料的管理、沥青混合料的生产、沥青混合料的运输、摊铺工艺、碾压工艺等，在此基础上提出了多项技术控制措施。
　　关键词：沥青路面离析控制
　　沥青路面离析是在指路面某一区域内沥青混合料主要性质的不均匀，沥青含量和添加剂含量不同、级配组成、以及路面的空隙率的差异而导致沥青路面的质量上的缺陷。沥青混凝土面层的各种离析现象是造成沥青路面出现初期和早期损坏的主要原因之一，它与沥青混合料的设计、施工过程密切相关。在沥青路面建设过程中，通过采取多种有效的技术措施。有助于减少甚至消除沥青混合料的离析现象。
　　1沥青混合料离析现象分析
　　1）沥青面层离析的特征。沥青混合料发生离析时，粗集料和细集料分别集中于铺筑层的某些位置，使路面的结构性质和表面构造深度不符合设计要求。在面层施工过程中，沥青面层的离析现象主要表现为带状离析，接缝离析;，块状离析，温度离析。
　　2）沥青混合料集料离析。沥青混合料集料离析。沥青面层上一些区域粗集料较为集中，而另一些区域细集料比较集中，使得混合料变得不均匀，级配组成及沥青用量与设计值不一致，导致路面呈现出较差的结构和纹理。这就是混合料集料离析。
　　3）沥青混合料的温度离析。沥青混合料出厂之后温度是一个变量，在运输的时间越长，温度下降的越多，因此，混合料质量还受到气候条件、运距、道路条件等其它外界因素的影响。特别是整车料的温度下降不均匀，整车料表面的料温比中部的料温要低20度左右，造成温度离析。
　　2离析产生的原因
　　2.1集料离析的机理
　　集料离析的产生有多个原因，主要有以下几方面因素。
　　1）沥青混合料制备中存在问题。没有严格按照利用马歇尔试验确定最佳沥青用量；在拌和设备处，离析最敏感的区域是聚料斗和贮料仓，在沥青混合料向贮料仓装料时，会产生温度和材料离析；固化反应速度受温度影响较大，温度过高或过低都会影响混合料的和易性和压实度，所以沥青在使用时对温度和时间的控制非常严格；缩短拌和时间意味着增加拌和设备的生产率，而增加拌和时间显然会改善材料拌和的均匀度；没有注意混合料的拌合时间的控制。
　　2）热沥青混合料卸料过程存在问题。热沥青混合料卸料时影响摊铺机作业的连续性，自卸车易与摊铺机发生碰撞，另外也会产生材料离析和温度离析。
　　3）摊铺过程存在问题。摊铺过程中存在的主要的问题是摊铺不平整问题。首先，摊铺过程没有保持连续，否则停顿处就可能不够平整。供料跟不上往往造成摊铺中断；其次，摊铺机起步时形成的波浪是很明显的凹陷或凸起，形成的波浪长约0.5m、最大不平度可达10mm涌包。最后摊铺机熨平板底面磨损或严重变形，摊铺时面层容易产生裂纹和拉沟。轮胎摊铺机车轮气压超限，摊铺机容易打滑，气压过低，机体会因受料质量变化而变化，使铺层出现波浪。
　　4）碾压过程存在问题。由于集料级配过于密实、沥青混合料中沥青含量相对较高、基层没有按要求处理妥当等都会造成推移现象。对SMA路面碾压时容易出现过碾压现象。
　　2.2温度离析的机理
　　由于沥青混合料在储存、运输及摊铺过程中的热量损失不同，使得摊铺后的路面出现温度差异的状况。同各种集料离析现象不同，施工过程中的沥青混合料温度离析人们肉眼无法直接察觉到。必须借助温度侧试设备监测摊铺后路面温度的均匀性。沥青混合料对温度非常敏感。碾压温度是影响沥青混合料压实密实度的最主要因素，碾压温度的高低，直接影响沥青混合料的压实质量如果摊铺后的沥青面层产生温度离析，在相同的碾压工艺下，温#p#副标题#e#度较低的区域路面难以压实，压实度较低，路面空隙将较大;温度较高的区域路面易于压实，可用较少的碾压遍数，获得较高的密实度和较好的压实效果压实度相对较高，路面实际空隙率较小。这样，沥青面层的密度分布不均匀，路面的平整度也会降低。而温度较低时，碾压工作变得较为困难，且容易产生很难消除的轮迹，造成路面不平整。摊铺和碾压温度较低区域的路面易出现初期和早期损坏。
　　3沥青混合料施工过程中的离析控制措施
　　3.1沥青混合料设计
　　1）对热拌热铺密级配沥青混合料，沥青面层每层的压实厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.5～3倍，以减少离析，便于压实。2）确定最佳沥青用量。一般采用的方法是利用马歇尔试验。其次，严格控制沥青混合料的制备温度和含水率。一般而言是供给集料温度为15℃或20℃，另外，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）沥青混合料的级配设计。沥青混合料的正确设计对减少离析的可能发生具有重要作用。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，不致明显影响混合料的使用性能。
　　3.2原材料质量控制
　　一方面，正确选择集料选择与沥青粘附性好的粗细集料是最重要的防止沥青混合料的技术措施。为此应该尽可能选择5102含量低、碱值高的与沥青粘附性好的集料。另一方面，从降低沥青混合料的离析程度而言，应该选择与集料有良好粘附性能和高温稳定性的沥青。
　　3.3沥青混合料拌和过程控制
　　各种集料应该按照要求分类堆放，并且每个料源均按要求的配合比进行配料，然后进行试验。沥青的加热温度控制在规范规定的范围之内，即150~170℃；集料的加热温度控制在160~180℃。混合料拌和过程中，要有足够的温度，能使混合料拌和均匀，拌合速度、卸料高度以及拌缸拌轴转速等也是造成混合料离析的因素之一，转速越快，骨料离析越严重。间歇式沥青拌和机的拌桨线速度都在2～3.5m/s。所以在设备选型时必须在考虑产量的同时要考虑拌轴的转速。沥青混合料的拌和时间以混合料拌和均匀，所有矿料颗粒全部包裹沥青结合料为准，并经试拌确定，一般控制在30秒以上。拌和料要均匀一致，无花料，无结团或块或严重的粗细集料离析现象。每辆运输车上的沥青混合料温度均应测量并记录。
　　3.4沥青混合料运输过程控制
　　由于大吨位的运输车辆易于保温，因此，沥青混合料的运物应尽量采用大吨位的车辆。最好至少在15吨以上，特别是在气温低、运距长的情况下不能使用小吨位的车辆。运输过程中覆盖沥青混合料时，可采用双层篷布中间加海绵，固定在车上。并且应适当平整运输通道、要求驾驶员在运输过程中保持正常行驶，以减少运输过程中的颠簸。
　　3.5沥青混合料摊铺和碾压过程控制
　　1）控制摊铺速度。对现代摊铺机而言，控制连续、稳定的摊铺速度主要应考虑拌和机的生产能力和温度性、运输车辆的数量和吨位和碾压机械的配置等。现场摊铺过程中，应严格控制摊铺速度，不能忽快忽慢。在沥青路面摊铺前，做好下承层的准备。采用人工与空压机相结合将其彻底清扫。摊铺过程尽量保持连续，不停机，摊铺遇雨时，立即停止施工，并清除未压实成型的混合料。摊铺机要连续、均匀，一般规定速度不得超过3m/min。
　　2）沥青混合料的压实。首先，控制温度。碾压温度的高低，直接影响沥青混合料的压实质量。温度较高时，可用较少的碾压遍数，温度较低时，碾压工作变得较为困难，造成路面不平整。一般来说，沥青混合料的最佳压实温度为120～140℃之间，对于沥青路面，通常振幅可在0.4～0.8mm内进行选择。最后，控制压实速度，在这里应该遵循的原则是：最大限度的提高碾压速度，减少碾压遍数，提高工作效#p#副标题#e#率。应注重保证现场碾压顺序，初压、复压和终压的机具和工艺要求均符合试验段确定的技术方案，合理的碾压工序设置有利于消除铺面离析。
　　4结语
　　总之，由于沥青混合料的类型不同，施工环境各异，公路建设政策在不断完善，课题的研究成果需要在今后工作中进一步深入研究，在工程实践中加以修正并接受实践的检验。
　　参考文献：
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